一种便于定位的市政管道施工用顶进设备

技术领域

本发明涉及管道施工设备技术领域，具体而言，涉及一种便于定位的市政管道施工用顶进设备。

背景技术

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

不同的管道施工所处的深度位置不同，因此需要把管道所处的深度位置进行调整，以便使管道处于预定深度位置，目前对管道深度的调节多是通过人工手动调整管道放置架的高低来实现管道放置位置深度的调节，调节精度差，操作麻烦，工作效率低。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种便于定位的市政管道施工用顶进设备，旨在改善目前对管道深度的调节多是通过人工手动调整管道放置架的高低来实现管道放置位置深度的调节，调节精度差，操作麻烦，工作效率低的问题。

本发明是这样实现的：本发明提供一种便于定位的市政管道施工用顶进设备，包括升降机构和顶进机构，其中，顶进机构用于把施工管道向前顶进，升降机构用于调节顶进机构的高度位置。

所述升降机构包括第一安装箱、第一电机、第一丝杆、第一传动螺母、升降板和支撑杆，所述第一电机固定安装于所述第一安装箱的内部，所述第一丝杆的一端固定安装于所述第一电机的输出轴，所述第一丝杆的另一端转动安装于所述第一安装箱，所述第一传动螺母设置于所述第一丝杆，所述升降板与所述第一传动螺母固定连接，所述升降板设置于所述第一安装箱的内部，所述支撑杆固定安装于所述升降板远离所述第一电机的一面。

所述顶进机构包括第二安装箱、第二电机、第二丝杆、第二传动螺母、移动块和顶料块，所述第二安装箱固定安装于所述支撑杆远离所述升降板的一端，所述第二安装箱设置在所述第一安装箱的外侧，所述第二电机固定安装于所述第二安装箱的一端外侧，所述第二丝杆的一端固定安装于所述第二电机的输出轴，所述第二丝杆的另一端转动安装于所述第二安装箱，所述第二传动螺母设置于所述第二丝杆，所述移动块与所述第二传动螺母固定连接，所述第二安装箱的箱壁上开设有滑槽，所述移动块在所述滑槽内滑动，所述顶料块固定安装于所述移动块，所述顶料块设置于所述第二安装箱的外侧，所述顶料块被构造成向前顶进施工管道。

在本发明的一种实施例中，还包括夹料机构，所述夹料机构包括安装板、驱动件、第一夹料架、第二夹料架和转动轴，所述安装板固定安装于所述第二安装箱的外侧，所述驱动件固定安装于所述安装板，所述第一夹料架固定安装于所述驱动件，所述第二夹料架固定安装于所述第二安装箱远离所述第一夹料架的一侧，所述第一夹料架和所述第二夹料架通过配合能够夹紧施工管道，所述第一夹料架和所述第二夹料架上均转动安装有转动轴。

在本发明的一种实施例中，所述第一夹料架靠近所述安装板的一面两侧均固定有导向杆，所述导向杆贯穿所述安装板。

在本发明的一种实施例中，所述导向杆远离所述第一夹料架的一端端部固定有第一限位块，所述第一限位块设置在所述安装板远离所述第一夹料架的一侧。

在本发明的一种实施例中，所述第二夹料架远离所述第一夹料架的一面与所述第二安装箱之间固定有肋板。

在本发明的一种实施例中，所述第一安装箱的底端四角位置均固定有安装支架，所述安装支架上转动安装有万向轮。

在本发明的一种实施例中，所述安装支架的一侧设置有支撑机构，所述支撑机构包括螺纹套、螺纹杆和底座，所述螺纹套固定安装于所述安装支架的一侧，所述螺纹杆的一端螺接于所述螺纹套，所述螺纹杆的另一端与所述底座固定连接。

在本发明的一种实施例中，所述螺纹杆上螺接有锁紧螺母，所述螺纹杆设置在所述螺纹套与所述底座之间，所述锁紧螺母能够与所述螺纹套抵触。

在本发明的一种实施例中，所述第一安装箱的内部两侧均固定有第二限位块，所述第二限位块能够与所述升降板抵触。

在本发明的一种实施例中，所述第一电机和所述第二电机均为伺服电机。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种便于定位的市政管道施工用顶进设备，使用时，通过第一电机带动第一丝杆旋转，进而第一丝杆驱动第一传动螺母沿第一丝杆上下移动，进而第一传动螺母带动升降板在第一安装箱内上下移动，进而升降板带动支撑杆上下移动，进而支撑杆带动第二安装箱上下移动，第二安装箱上设置有施工管道，进而实现对施工管道高度位置的调节；

然后第二电机带动第二丝杆旋转，进而第二丝杆驱动第二传动螺母沿第二丝杆向前运动，进而第二传动螺母带动移动块向前滑动，进而移动块带动顶料块向前运动，进而顶料块向前推动施工管道，进而施工管道被顶进预定位置；

通过上述装置实现对施工管道的自动顶进，同时能够自动调节施工管道的高度位置，对其进行高度定位，提高施工精度，无需工人手动调节定位，结构简单，操作方便，大大提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的装置立体结构示意图一；

图2为本发明实施方式提供的升降机构结构示意图；

图3为本发明中图2的A处放大图；

图4为本发明实施方式提供的装置立体结构示意图二；

图5为本发明实施方式提供的夹料机构结构示意图；

图6为本发明中图5的B处放大图；

图7为本发明实施方式提供的顶进机构结构示意图。

图中：1-升降机构；1a-第一安装箱；1a1-第二限位块；1a2-安装支架；1a3-万向轮；1b-第一电机；1c-第一丝杆；1d-第一传动螺母；1e-升降板；1f-支撑杆；2-顶进机构；2a-第二安装箱；2a1-滑槽；2b-第二电机；2c-第二丝杆；2d-第二传动螺母；2e-移动块；2f-顶料块；3-夹料机构；3a-安装板；3b-驱动件；3c-第一夹料架；3c1-导向杆；3c2-第一限位块；3d-第二夹料架；3d1-肋板；3e-转动轴；4-支撑机构；4a-螺纹套；4b-螺纹杆；4b1-锁紧螺母；4c-底座。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种便于定位的市政管道施工用顶进设备，包括升降机构1和顶进机构2，其中，顶进机构2用于把施工管道向前顶进，升降机构1用于调节顶进机构2的高度位置。

请参阅图2，升降机构1包括第一安装箱1a、第一电机1b、第一丝杆1c、第一传动螺母1d、升降板1e和支撑杆1f，第一电机1b通过螺栓固定安装于第一安装箱1a的内部底端，第一电机1b为伺服电机，第一丝杆1c的下端通过联轴器固定安装于第一电机1b的输出轴端部，第一丝杆1c的上端通过轴承转动安装于第一安装箱1a的顶端，第一传动螺母1d螺纹传动连接于第一丝杆1c，第一传动螺母1d镶嵌在升降板1e的内部中间，升降板1e设置于第一安装箱1a的内部，支撑杆1f通过螺栓固定安装于升降板1e的上面，支撑杆1f设置有四根，四根支撑杆1f分部在升降板1e的四角位置，提高升降过程的稳定性和牢固性，实现，自动调节施工管道的高度位置，对其进行高度定位，提高施工精度，无需工人手动调节定位，结构简单，操作方便，大大提高工作效率。

请参阅图2，在具体设置时，第一安装箱1a的内部两侧下端均通过焊接固定有第二限位块1a1，升降板1e设置于第二限位块1a1的上方，当升降板1e向下运动与第二限位块1a1抵触时，升降板1e停止向下运动，避免和下方的第一电机1b发生碰撞，起到限位、保护作用。

请参阅图5和图7，顶进机构2包括第二安装箱2a、第二电机2b、第二丝杆2c、第二传动螺母2d、移动块2e和顶料块2f，第二安装箱2a通过焊接固定安装于支撑杆1f的上端端部，第二安装箱2a设置在第一安装箱1a的外侧上方，第二电机2b通过螺栓固定安装于第二安装箱2a的一端外侧，第二电机2b为伺服电机，第二丝杆2c的一端通过轴承固定安装于第二电机2b的输出轴端部，第二丝杆2c的另一端通过轴承转动安装于第二安装箱2a的侧壁，第二丝杆2c横穿第二安装箱2a的内部，第二传动螺母2d螺纹传动连接于第二丝杆2c，第二传动螺母2d镶嵌在移动块2e的内部中间，第二安装箱2a的顶端箱壁上开设有滑槽2a1，移动块2e在滑槽2a1内滑动，顶料块2f通过焊接固定安装于移动块2e的上端，顶料块2f设置于第二安装箱2a的顶端外侧，顶料块2f被构造成向前顶进施工管道。实现对施工管道的自动顶进，结构简单，工作过程稳定性好。

请参阅图4、图5和图6，需要说明的是，本实施例还包括夹料机构3，夹料机构3包括安装板3a、驱动件3b、第一夹料架3c、第二夹料架3d和转动轴3e，安装板3a通过螺栓固定安装于第二安装箱2a的顶端外侧，驱动件3b通过螺栓固定安装于安装板3a的中间，驱动件3b可为液压缸或电动推杆，第一夹料架3c固定安装于驱动件3b的活塞杆端部，第二夹料架3d通过螺栓固定安装于第二安装箱2a远离第一夹料架3c的一侧，第一夹料架3c和第二夹料架3d通过配合能够夹紧施工管道。

请参阅图5，在具体设置时，第一夹料架3c和第二夹料架3d上均转动安装有转动轴3e。当第一夹料架3c和第二夹料架3d夹紧施工管道时，转动轴3e与施工管道的外壁抵触，当施工管道被顶料块2f向前顶动时，施工管道驱动转动轴3e旋转，进而施工管道与第一夹料架3c和第二夹料架3d之间通过转动轴3e实现滚动连接，大大降低第一夹料架3c和第二夹料架3d与施工管道之间的摩擦阻力，降低能源消耗。

请参阅图4和图6，在一些具体的实施方案中，第一夹料架3c靠近安装板3a的一面两侧均通过焊接固定有导向杆3c1，导向杆3c1贯穿安装板3a，导向杆3c1实现对第一夹料架3c移动时进行定位，导向杆3c1远离第一夹料架3c的一端端部通过焊接固定有第一限位块3c2，第一限位块3c2设置在安装板3a远离第一夹料架3c的一侧，第一限位块3c2防止导向杆3c1滑出安装板3a，起到限位、保护作用。同时，第二夹料架3d远离第一夹料架3c的一面与第二安装箱2a之间固定有肋板3d1，增强第一夹料架3c与第二安装箱2a之间安装的牢固性，提高装置的稳定性。

请参阅图3，需要说明的是，第一安装箱1a的底端四角位置均通过螺栓固定有安装支架1a2，安装支架1a2上转动安装有万向轮1a3，万向轮1a3实现整个装置在水平方向的移动，节省力气。

请参阅图3，在本发明的一种实施例中，安装支架1a2的一侧设置有支撑机构4，支撑机构4包括螺纹套4a、螺纹杆4b和底座4c，螺纹套4a固定安装于安装支架1a2的一侧，螺纹杆4b的一端螺接于螺纹套4a，螺纹杆4b的另一端与底座4c固定连接。实现对整个装置的支撑和固定，避免装置移动，提高装置稳定性。螺纹杆4b上螺接有锁紧螺母4b1，螺纹杆4b设置在螺纹套4a与底座4c之间，锁紧螺母4b1能够与螺纹套4a抵触，锁紧螺母4b1把螺纹杆4b与螺纹套4a固定连接在一起，进而实现对整个装置的固定，避免装置移动，提高装置稳定性。

具体的，该便于定位的市政管道施工用顶进设备的工作原理：使用时，首先把整个装置在万向轮1a3的带动下移动到预定位置，然后把施工管道通过吊具放到第一夹料架3c和第二夹料架3d之间，使施工管道的一端与顶料块2f抵触；

然后启动驱动件3b，进而驱动件3b的活塞杆向前推动第一夹料架3c，第一夹料架3c上的转动轴3e与施工管道抵触后向前推动施工管道，直至施工管道的另一端与第二夹料架3d上转动轴3e抵触，驱动件3b的活塞杆继续向前顶出，进而在第一夹料架3c和第二夹料架3d的作用下把施工管道夹紧；

然后通过万向轮1a3移动整个装置，进而装置带动施工管道在水平方向上移动，调节施工管道在水平方向的位置，对其进行定位；

水平方向调节好后通过第一电机1b带动第一丝杆1c旋转，进而第一丝杆1c驱动第一传动螺母1d沿第一丝杆1c上下移动，进而第一传动螺母1d带动升降板1e在第一安装箱1a内上下移动，进而升降板1e带动支撑杆1f上下移动，进而支撑杆1f带动第二安装箱2a上下移动，第二安装箱2a上设置有施工管道，进而实现对施工管道高度位置的调节、定位；

然后转动螺纹杆4b，进而螺纹杆4b在螺纹套4a的驱动下向下移动，直至螺纹杆4b下端的底座4c与地面抵触，继续转动螺纹杆4b直至万向轮1a3离开地面，进而增大底座4c与地面之间抵触力，然后转动锁紧螺母4b1，进而锁紧螺母4b1把螺纹杆4b与螺纹套4a固定连接在一起，进而实现对整个装置的固定，避免装置移动，提高装置稳定性；

然后起到第二电机2b，进而第二电机2b带动第二丝杆2c旋转，进而第二丝杆2c驱动第二传动螺母2d沿第二丝杆2c向前运动，进而第二传动螺母2d带动移动块2e向前滑动，进而移动块2e带动顶料块2f向前运动，进而顶料块2f向前推动施工管道，进而施工管道被顶进预定位置，依次循环施工。

需要说明的是，第一电机1b、第二电机2b和驱动件3b具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一电机1b、第二电机2b和驱动件3b的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。