一种大管径混凝土管道拼接装置的制作方法

1.本实用新型属于管道施工技术领域，尤其涉及一种大管径混凝土管道拼接装置。


背景技术：

2.随着我国市政工程的不断发展，市政工程是城市的基础设施工程，是城市赖以生存和发展的工程，是整个城市社会经济活动的基础。建设一流的城市基础设施，是促进我国城市经济和社会可持续发展的基础条件，是增强城市综合竞争力的重要因素。随着国民经济的发展我国城市基础设施也在迅速发展，城乡人民生活的工作条件不断改善，生活水平迅速提高，因而人们对市政基础设施的需求与日俱增。排水管道是排水工程中重要的组成部分，其安装质量好坏直接影响整个工程质量，也影响整个排水系统的正常运行。在大管径管道铺设过程中，管道对口是铺设中的重要一环，对口质量的好坏，直接影响管节间接缝的严密度、管道的标高和轴线偏差。目前国内通常采用吊车直接吊装对口，这种方法存在管节端部对接不到位，管节间接缝不严密、管道标高和轴线偏差不符合规范要求等问题，在使用过程中往往出现漏水现象，影响管道的使用寿命，严重时还造成路面塌陷，影响行人和行车安全。因此研究大管径管道安装施工方法就显得尤为重要。
3.因此，基于这些问题，提供一种能够解决人工安装管道端部对接不到位，管道间接缝不严密、管道标高和轴线偏差不符合规范要求等问题的大管径混凝土管道拼接装置，具有重要的现实意义。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种能够解决人工安装管道端部对接不到位，管道间接缝不严密、管道标高和轴线偏差不符合规范要求等问题的大管径混凝土管道拼接装置。
5.本实用新型为解决这一问题所采取的技术方案是：
6.一种大管径混凝土管道拼接装置，包括：
7.管道对口结构，其包括至少两个可变径的剪叉式夹具，所述剪叉式夹具包括若干个首尾依次通过铰接关节连接的剪叉单元和若干个第一同步液压杆，其中一个所述剪叉单元的中部呈分体状态并且通过外接结构相互连接；
8.支撑结构，其包括支撑顶架和支撑立柱，所述支撑顶架的下方通过升降机构与支撑滑架相连，所述支撑滑架沿混凝土管道的轴向方向延伸并且所述支撑滑架的下部与外接结构的上部滑动连接，使得所述剪叉式夹具随着外接结构沿支撑滑架的轴向方向滑动。
9.优选的，所述剪叉单元为中部铰接的x形剪叉杆，所述第一同步液压杆的数量至少为两个，所述第一同步液压杆连于前后相对的铰接关节之间。
10.进一步优选的，呈分体状态的所述剪叉单元包括两个位置相对的v形剪叉杆，所述v形剪叉杆的中部铰接安装在连接单元上。
11.进一步优选的，所述连接单元包括连接块，所述连接块的侧面开设有与v形剪叉杆
铰接的铰接腔。
12.进一步优选的，所述剪叉单元的内侧分别设有与之形状适配的垫板层。
13.进一步优选的，所述外接结构包括从上至下依次连接的滑动座、支撑竖板和支撑横板，所述外接结构与连接单元之间通过外接件可拆卸安装。
14.进一步优选的，所述外接件包括：
15.连接螺杆，其两两对称分布在支撑竖板的两侧，并且所述连接螺杆垂直安装在支撑横板的上端；
16.连接孔，其贯穿开设在连接块上，并且与连接螺杆一一对应连接；
17.连接螺母，其螺纹连接在连接螺杆上用于锁定连接块。
18.进一步优选的，所述滑动座的纵截面呈“工”字形，所述支撑滑架的下部设有与滑动座滑动适配的滑道，所述滑道沿混凝土管道的轴向方向延伸，所述滑道的前后两侧均呈开放状态。
19.进一步优选的，所述支撑顶架包括顶架主体和连接在顶架主体内部的十字支撑体，所述支撑立柱的数量至少为四个，所述支撑立柱垂直安装在支撑顶架的下端。
20.进一步优选的，所述升降机构包括至少为三个沿混凝土管道的轴向方向排布的第二同步液压杆，所述第二同步液压杆垂直连接于十字支撑体与支撑滑架之间，相邻的第二同步液压杆之间设有菱形单元，所述菱形单元为边缘铰接的菱形结构，所述菱形单元连接于十字支撑体与支撑滑架之间。
21.本实用新型具有的优点和积极效果是：
22.1.本实用新型中，剪叉式夹具具有可变径功能，适应于安装在多种规格的大管径混凝土管道上，继而适用于多种规格的大管径混凝土管道的拼接。
23.2.本实用新型中，借助同直径情况下，多个剪叉式夹具的中心线始终在同一条直线上这一特性，能够有效的解决了大管径混凝土管道在对口施工过程中的同心度及直线度控制和调节，使得管道端部对接到位，管道间接缝严密、管道标高和轴线的偏差符合规范要求，便于后续的快速对接。
24.3.本实用新型不但能够降低劳动强度，而且还能提高管道对接的施工效率，保障施工安全性。
25.4.本实用新型中，滑动座的纵截面呈“工”字形，支撑滑架的下部设有与滑动座滑动适配的滑道，滑道的前后两侧均呈开放状态，此种设计一方面能够满足可根据需求完成滑动座与滑道之间安装或拆卸的操作，另一方面可在第二管道调整到与第一管道具有同心度的位置后，移动第二管道使得两对口间隙或承插深度符合要求。
26.5.本实用新型中，当需要连接两个v形剪叉杆时，将一侧的v形剪叉杆通过其连接块上的连接孔插到位于支撑竖板一侧的连接螺杆上，然后再将另一侧的v形剪叉杆通过其连接块上的连接孔插到位于支撑竖板另一侧的连接螺杆上；反之，当需要解开两个v形剪叉杆时，取下连接螺母，依次将位于支撑竖板两侧的连接螺杆上的连接块取下即可，操作简便。
附图说明
27.以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是
应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
28.图1是本实用新型的结构示意图一；
29.图2是图1的主视图；
30.图3是图2的爆炸图；
31.图4是图1的右视图；
32.图5是图4的爆炸图；
33.图6是图1中支撑结构的结构示意图；
34.图7是图1中管道对口结构与混凝土管道装配状态下的结构示意图；
35.图8是图7中剪叉式夹具与外接结构装配状态下的结构示意图；
36.图9是图8的爆炸图；
37.图10是图8中剪叉式夹具打开状态下的结构示意图；
38.图11是本实用新型的结构示意图二；
39.图12是图11中支撑结构的结构示意图；
40.图13是本实用新型的结构示意图三；
41.图14是图13中支撑结构的结构示意图；
42.图15是图13中管道对口结构与混凝土管道装配状态下的结构示意图；
43.图16是图15中剪叉式夹具与外接结构装配状态下的结构示意图；
44.图17是图16的爆炸图；
45.图18是图16中剪叉式夹具打开状态下的结构示意图。
46.图中：1-混凝土管道；2-铰接关节；3-第一同步液压杆；4-支撑顶架；5-支撑立柱；6-支撑滑架；7-x形剪叉杆；8-v形剪叉杆；9-连接块；10-垫板层；11-滑动座；12-支撑竖板；13-支撑横板；14-连接螺杆；15-连接孔；16-滑道；17-十字支撑体；18-第二同步液压杆；19-菱形单元。
具体实施方式
47.首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征( 或其等同物) 之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面就
结合附图来具体说明本实用新型。
49.实施例1：
50.一种大管径混凝土管道拼接装置，包括：管道对口结构，其包括至少两个可变径的剪叉式夹具，所述剪叉式夹具包括若干个首尾依次通过铰接关节2连接的剪叉单元和若干个第一同步液压杆3，其中一个所述剪叉单元的中部呈分体状态并且通过外接结构相互连接；支撑结构，其包括支撑顶架4和支撑立柱5，所述支撑顶架4的下方通过升降机构与支撑滑架6相连，所述支撑滑架6沿混凝土管道1的轴向方向延伸并且所述支撑滑架6的下部与外接结构的上部滑动连接，使得所述剪叉式夹具随着外接结构沿支撑滑架6的轴向方向滑动。
51.本实施例中：大管径混凝土管道拼接装置在使用时，首先通过吊车将其吊装至指定位置，使得支撑结构安置在两个混凝土管道（后续命名为第一管道和第二管道）对接处的上方（后续对接过程中会以第一管道作为位置固定的管道（管道已安装段），第二管道作为位置待校准的管道（管道待安装段）），首先通过升降机构驱动支撑滑架6下移至指定位置（此位置的设定基准是在后续剪叉式夹具变径过程中第一管道和第二管道能够实现逐渐对接），将四个调节到最大变径的剪叉式夹具分别通过各自的外接结构滑动安装在支撑滑架6的下部；之后再将其中两个可变径的剪叉式夹具安装在第一管道外侧，通过各自的第一同步液压杆3分别驱动这两个剪叉式夹具变径直至刚好包裹在第一管道圆周外侧；然后另外两个可变径的剪叉式夹具安装在第二管道外侧，通过各自的第一同步液压杆3驱动这两个剪叉式夹具变径直至刚好包裹在第二管道圆周外侧，在此过程中，四个剪叉式夹具距离支撑滑架6的距离相同，再借助同直径情况下，四个剪叉式夹具的中心线始终在同一条直线上这一特性，可逐渐将第二管道调整至与第一管道能够对接的位置，即第一管道和第二管道的轴向方向（直线度）相互重合；再然后通过沿混凝土管道1的轴向方向移动第二管道直至两者对口间隙或承插深度符合要求，即可开始管道拼接操作；最后完成后，再释放剪叉式夹具、滑动取下外接结构、上移支撑滑架以及通过吊车将支撑结构吊离。
52.本技术方案中，剪叉式夹具具有可变径功能，适应于安装在多种规格的大管径混凝土管道上，并且借助同直径情况下，多个剪叉式夹具的中心线始终在同一条直线上这一特性，能够有效的解决了大管径混凝土管道在对口施工过程中的同心度及直线度控制和调节，使得管道端部对接到位，管道间接缝严密、管道标高和轴线的偏差符合规范要求，便于后续的快速对接，不但能够降低劳动强度，而且还能提高管道对接的施工效率，保障施工安全性。
53.本技术方案解决了人工安装管道端部对接不到位，管道间接缝不严密、管道标高和轴线偏差不符合规范要求等问题。并且可以使安装好的管道对口均匀、高程偏差及管道轴线偏差极大的减小，还可以大大的节约安装时的人力，极大地减少了因管道安装造成的后期漏水现象的发生。
54.更进一步的，还可在本实施例中考虑，本实施例中剪叉式夹具包括六个首尾依次通过铰接关节2连接的剪叉单元和三个第一同步液压杆3，所述剪叉单元为中部铰接的x形剪叉杆7，所述第一同步液压杆3连于前后相对的铰接关节2之间，第一同步液压杆可以但不限于是具有同步回路的液压缸，使两个或两个以上的液压缸，在运动中保持相同位移或相同速度，继而使得可变径的剪叉式夹具的始终呈正棱柱结构进行变径。
55.更进一步的，还可在本实施例中考虑，呈分体状态的所述剪叉单元包括两个位置
相对的v形剪叉杆8，所述v形剪叉杆8的中部铰接安装在连接单元上。本实施例中剪叉式夹具包括依次通过铰接关节2连接的五个x形剪叉杆7和两个v形剪叉杆8，两个v形剪叉杆8作为开放端可活动套在混凝土管道1上。
56.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述连接单元包括连接块9，所述连接块9的侧面开设有与v形剪叉杆8铰接的铰接腔。
57.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述剪叉单元的内侧分别设有与之形状适配的垫板层10，垫板层10可以但不限于是橡胶垫板、枕木垫板等，能够起到中间保护作用，防止v形剪叉杆8、连接块9与混凝土管道之间产生直接磨损。
58.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述外接结构包括从上至下依次连接的滑动座11、支撑竖板12和支撑横板13，所述外接结构与连接单元之间通过外接件可拆卸安装，当外接结构与连接单元解开时（如图18所示），两个v形剪叉杆8作为开放端，剪叉式夹具可发生变形，可活动套在混凝土管道1上；当外接结构与连接单元连接时（如图16所示），两个v形剪叉杆8通过连接在一起，剪叉式夹具重新构成正六棱柱形。
59.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述外接件包括：
60.连接螺杆14，其两两对称分布在支撑竖板12的两侧，并且所述连接螺杆14垂直安装在支撑横板13的上端；
61.连接孔15，其贯穿开设在连接块9上，并且与连接螺杆14一一对应连接；
62.连接螺母，其螺纹连接在连接螺杆14上用于锁定连接块9。
63.所述滑动座11的纵截面呈“工”字形，所述支撑滑架6的下部设有与滑动座11滑动适配的滑道16，所述滑道16沿混凝土管道1的轴向方向延伸，所述滑道16的前后两侧均呈开放状态。
64.当需要连接两个v形剪叉杆8时，将一侧的v形剪叉杆8通过其连接块9上的连接孔插到位于支撑竖板12一侧的连接螺杆14上（如图18所示），然后再将另一侧的v形剪叉杆8通过其连接块9上的连接孔插到位于支撑竖板12另一侧的连接螺杆14上（如图16所示），操作方便，为提高连接效果，还可在连接螺杆上安装连接螺母以锁定连接块9的位置。反之，当需要解开两个v形剪叉杆8时，取下连接螺母，依次将位于支撑竖板12两侧的连接螺杆14上的连接块9取下即可，操作简便，本方案结构紧凑，操作简单，装卸快速。
65.实施例2：
66.所述支撑顶架4包括顶架主体和连接在顶架主体内部的十字支撑体17，十字支撑体17一则可以起到辅助支撑作用，二则可以用于装配支撑滑架6；
67.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述支撑立柱5的数量至少为四个，所述支撑立柱5垂直安装在支撑顶架4的下端，支撑立柱5起到支撑作用。
68.需要说明的是，为进一步提高本方案的使用灵活性，还可根据需求选择可以升降的支撑立柱，由于具有升降功能的支撑立柱为现有技术，因此具体结构在此不再赘述。
69.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述升降机构包括至少为三个沿混凝土管道1的轴向方向排布的第二同步液压杆18，所述第二同步液压杆18垂直连接于十字支撑体17与支撑滑架6之间，相邻的第二同步液压杆18之间设有菱形单元19，所述菱形单元19为边缘铰接的菱形结构，所述菱形单元19连接于十字支撑体17与支撑滑架6之间。本实施例中的第二同步液压杆可以但不限于是具有同步回路的液压缸，使两个或两个以上的液压缸，在
运动中保持相同位移或相同速度，继而实现支撑滑架6的稳定升降，菱形单元19可随着第二同步液压杆的伸缩而形变，起到辅助支撑作用。
70.以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。