穿管装置及顶管内穿管方法与流程

本发明涉及管道安装，尤其涉及一种穿管装置及顶管内穿管方法。

背景技术：

1、随着时代的发展，大型、长距离输送的热网工程、石油输送工程、供水工程等顶管施工日益增多，以供热管网为例，需穿越公路、铁路等跨越工程逐渐增多，且有些部位穿越的长度较长。顶管施工时，在套管完成顶进后，需在套管内穿入内管，具体做法是将内管放置在带滚轮的圆弧状滑车上，然后利用卷扬机拖曳以将内管逐根运入到套管内的目标位置。需要指出的是，上述穿管方式存在以下不足：

2、一是内管运送过程中会与滑车之间产生滑动摩擦，从而导致内管的原有防腐保温层遭到破坏；二是由于穿越距离长，内管积累重量大，导致穿管阻力大，需要的滑车数量多，且不可回收，造成资源浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种穿管装置及顶管内穿管方法，以解决现有穿管方式存在破坏内管原有防腐保温层以及资源浪费的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

3、一种穿管装置，包括：电磁模块、滑车和控制器；

4、所述电磁模块具有方向可变的两磁极，并设有两组，且两组所述电磁模块中，一组的其中一磁极与所述滑车连接，另一组的其中一磁极用于与内管连接，以分别磁化所述滑车和所述内管；

5、所述控制器与所述电磁模块电连接，用于控制所述电磁模块的磁极方向和磁力大小。

6、进一步的，所述电磁模块包括蹄型铁芯和线圈；

7、所述线圈缠绕于所述蹄型铁芯，并通过控制线缆与所述控制器连接。

8、进一步的，所述电磁模块还包括导磁体；

9、所述导磁体与所述蹄型铁芯连接，并用于与所述滑车或所述内管连接。

10、进一步的，所述滑车包括滑块、滚轮和ir感应器；

11、所述滑块用于支撑所述内管；

12、所述滚轮设于所述滑块的底部，并与所述滑块转动连接；

13、所述ir感应器设于所述滑块的顶部，并与所述控制器信号连接。

14、进一步的，所述滑车还包括防护垫，所述防护垫铺设于所述滑块的顶部。

15、进一步的，所述滑车设有多个，多个所述滑车呈阵列分布；

16、相邻所述滑车之间通过铰接件连接。

17、进一步的，所述铰接件包括万向轮弧和连接杆；

18、所述万向轮弧与所述连接杆铰接，且二者中的一者固定于所述滑块。

19、进一步的，所述万向轮弧固定于所述滑块；

20、所述连接杆包括连接段和与所述连接段一体成型的球铰段，所述球铰段嵌设于所述万向轮弧内。

21、一种顶管内穿管方法，采用穿管装置，包括以下步骤：

22、输送内管时，启动控制器上的第一无极调节开关，使处于内管线路上的蹄型铁芯的上方为n极，与内管连接的下方为s极；

23、启动控制器上的第二无极调节开关，使处于滑车线路上的蹄型铁芯的上方为s极，与滑块连接的下方为n极；

24、内管输送到位后，调整控制器上的第一无极调节开关，使处于内管线路上的蹄型铁芯的上方为s极，与内管连接的下方为n极；

25、或者调整控制器上的第二无极调节开关，使处于滑车线路上的蹄型铁芯的上方为n极，与滑块连接的下方为s极。

26、进一步的，磁化所述蹄型铁芯时，调整所述第一无极调节开关或所述第二无极调节开关，以调节流经线圈电流的大小。

27、综合上述技术方案，本发明所能实现的技术效果在于：

28、本发明提供的穿管装置，包括电磁模块、滑车和控制器；电磁模块具有方向可变的两磁极，并设有两组，且两组电磁模块中，一组的其中一磁极与滑车连接，另一组的其中一磁极用于与内管连接，以分别磁化滑车和内管；控制器与电磁模块电连接，用于控制电磁模块的磁极方向和磁力大小。

29、在本申请中，两组电磁模块分别用于接入滑车所在电路和内管所在电路，实现对滑车和内管的磁化；通过控制器，可使电磁模块形成n极和s极，其中，一组电磁模块的n极或s极与滑车连接，即使滑车为n极或s极，另一组电磁模块的n极或s极与内管连接，即使内管外表面整体为n极或s极。

30、具体的，在运输内管时，可通过控制器调整一组电磁模块的n极与滑车连接，使滑车整体为n极，调整另一组电磁模块的s极与内管连接，使内管外表面整体为s极，此时滑车与内管在磁力的作用下，紧密接触，这样一来，卷扬机拖曳滑车时，避免了内管与滑车发生相对位移，实现了对内管外防腐保温层的保护；当内管运输到指定坐标点后，可通过控制器调整与滑车连接的电磁模块的磁极方向，使该电磁模块与滑车连接的磁极为s极，这样一来，滑车整体为s极，根据磁悬浮的工作原理，滑车与内管在磁力的作用下，相互排斥，二者脱离，此时卷扬机可拉动滑车，将其带出工作井，滑车逐步与内管分离，内管具备一定的柔性，依靠其自重，在分离的过程中会缓慢落地，直至与滑车完全分离。

31、可以看出，相较于现有技术，该穿管装置利用了磁悬浮的工作原理，实现了对内管原有防腐保温层的保护，以及对滑车的回收，节省了资源，可以实现大型、长距离管道内穿钢管的高质量、高效率完工，且仅依靠电源作用，即可实现一次投资永久使用，节省了大量的人工及周转材料。

技术特征：

1.一种穿管装置，其特征在于，包括：电磁模块(100)、滑车(200)和控制器(300)；

2.根据权利要求1所述的穿管装置，其特征在于，所述电磁模块(100)包括蹄型铁芯(110)和线圈(120)；

3.根据权利要求2所述的穿管装置，其特征在于，所述电磁模块(100)还包括导磁体(130)；

4.根据权利要求1所述的穿管装置，其特征在于，所述滑车(200)包括滑块(210)、滚轮(220)和ir感应器(230)；

5.根据权利要求4所述的穿管装置，其特征在于，所述滑车(200)还包括防护垫(240)，所述防护垫(240)铺设于所述滑块(210)的顶部。

6.根据权利要求4所述的穿管装置，其特征在于，所述滑车(200)设有多个，多个所述滑车(200)呈阵列分布；

7.根据权利要求6所述的穿管装置，其特征在于，所述铰接件(500)包括万向轮弧(510)和连接杆(520)；

8.根据权利要求7所述的穿管装置，其特征在于，所述万向轮弧(510)固定于所述滑块(210)；

9.一种顶管内穿管方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的穿管装置，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的顶管内穿管方法，其特征在于，磁化所述蹄型铁芯(110)时，调整所述第一无极调节开关(310)或所述第二无极调节开关(320)，以调节流经线圈(120)电流的大小。

技术总结
本发明涉及管道安装技术领域，尤其涉及一种穿管装置及顶管内穿管方法，旨在解决现有穿管方式存在破坏内管原有防腐保温层以及资源浪费的技术问题。该穿管装置包括电磁模块、滑车和控制器；电磁模块具有方向可变的两磁极，并设有两组，且两组电磁模块中，一组的其中一磁极与滑车连接，另一组的其中一磁极用于与内管连接，以分别磁化滑车和内管；控制器与电磁模块电连接，用于控制电磁模块的磁极方向和磁力大小。通过该穿管装置，实现了对内管原有防腐保温层的保护，以及对滑车的回收，节省了资源，可以实现大型、长距离管道内穿钢管的高质量、高效率完工，且仅依靠电源作用，即可实现一次投资永久使用，节省了大量的人工及周转材料。

技术研发人员：杨源,郭爱华,胡志龙,刘海武,赵高辉,庄小建,杨璐瑜,刘虎,千高杰,孟庆豪,赵总瑞,张盼,田明
受保护的技术使用者：河南省第二建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13