本發(fā)明創(chuàng)造屬于城市道路排水工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種承插口混凝土排水管道的安裝裝置及其施工方法。

背景技術(shù)：

城市排水設(shè)施是指接納、輸送和處理城市雨污水的管網(wǎng)，它是城市生活的“動脈”，其設(shè)計方案、排水效果以及分布方式都會對自身的功能性發(fā)揮產(chǎn)生影響。在城市生活環(huán)境的當(dāng)前需求越來越高的情況下，現(xiàn)有的城市排水管網(wǎng)已難以滿足城市生活的需要，必須對排水管網(wǎng)進行規(guī)劃和改造。

現(xiàn)在，國內(nèi)城市道路排水系統(tǒng)多采用300～1000mm承插口混凝土管。城市排水管網(wǎng)改造工程較多采用開挖支撐形式施工，該形式施工技術(shù)要求較低，施工精度較高，改造較為徹底，但往往因占用機動車道路會對城市交通造成壓力，從而影響城市生產(chǎn)和生活，因此對建設(shè)周期改造計劃有更加嚴(yán)格的要求，施工隊工作壓力大。

傳統(tǒng)的承插口混凝土管安裝采用卷揚機配合人工進行安裝，支撐槽需要為人工操作預(yù)留寬度，管道承插作業(yè)需要動用吊車、卷揚機設(shè)備，并至少需要管道吊裝、就位、承插、卷揚等環(huán)節(jié)的人工配備。不僅浪費大量的安裝時間，還需要人力機械的配合，費時費力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提出一種承插口混凝土排水管道的安裝裝置及其施工方法。

為達到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種承插口混凝土排水管道的安裝裝置，包括固定端抓鉗組件、活動端抓鉗組件、以及取替挖斗安裝在挖掘機機械臂上的剛性架；所述固定端抓鉗組件包括固定端抓爪和驅(qū)動固定端抓爪進行抓取動作的第一驅(qū)動機構(gòu)；所述活動端抓鉗組件包括活動端抓爪和驅(qū)動活動端抓爪進行抓取動作的第二驅(qū)動機構(gòu)；所述剛性架上設(shè)有驅(qū)動所述活動端抓鉗組件相對所述固定端抓鉗組件移動的第三驅(qū)動機構(gòu)；連接所述第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)和第三驅(qū)動機構(gòu)的液壓管路上均設(shè)有壓力測量裝置。

進一步，所述第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)和第三驅(qū)動機構(gòu)均包括液壓缸，各液壓缸均通過液壓管路連入挖掘機的液壓系統(tǒng)。

進一步，所述第三驅(qū)動機構(gòu)包括的液壓缸水平布置，其上連接有與所述剛性架水平滑動配合的導(dǎo)向板。

進一步，所述剛性架上設(shè)有與所述導(dǎo)向板配合的凹型滑槽。

進一步，所述壓力測量裝置包括與外界控制室連接的壓力傳感器。

進一步，所述活動端抓爪和固定端抓爪的內(nèi)側(cè)均設(shè)有彈性墊。

一種應(yīng)用上述承插口混凝土排水管道安裝裝置的施工方法，包括如下步驟：

①將安裝有承插口混凝土排水管道安裝裝置的挖掘機騎跨在已開挖好的支撐槽兩側(cè)，將待安裝管節(jié)和支撐槽內(nèi)的既有管節(jié)的承插口均套上膠圈，并涂上潤滑油；

②利用固定端抓爪和活動端抓爪同時夾持住待安裝管節(jié)，并將其對應(yīng)既有管節(jié)吊放至支撐槽中；

③松開固定端抓爪和活動端抓爪，后退挖掘機位置，利用固定端抓爪夾持住既有管節(jié)，同時利用活動端抓爪夾持待安裝管節(jié)，使兩管節(jié)處于同一軸向線；

④操控第三驅(qū)動機構(gòu)，使活動端抓爪向固定端抓爪移動，將管節(jié)的插口頂入承口；

⑤管節(jié)頂入后，按基準(zhǔn)線測量軸線偏差，用水準(zhǔn)儀調(diào)整管頂高程，然后用挖掘機抓鉗進行調(diào)整，調(diào)整到兩管節(jié)接縫嚴(yán)密、誤差在合格范圍內(nèi)為止；

⑥管節(jié)調(diào)整完畢，將石屑填入管道兩側(cè)，然后解除吊裝。

進一步，步驟④插口頂入承口過程中，在所述既有管節(jié)上施加向待安裝管節(jié)一側(cè)的頂推力。

進一步，安裝第一節(jié)管節(jié)時，先在檢查井后背墊設(shè)方木支頂。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明創(chuàng)造易于實施，減少設(shè)備投入，利用挖掘機的靈活性可施做管道吊裝、就位、承插、調(diào)平，土方回填、夯實等工作，整體施工效益可觀，有效提高了安裝進度、加快了整體的施工進度、節(jié)省施工費用。同時還減少人工投入，降低工人勞動強度和風(fēng)險，提高作業(yè)效率。減少開挖寬度，減少土方開挖，緩解施工交通壓力，并可避免因開槽過寬造成的地下構(gòu)筑物碰撞。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明創(chuàng)造的進一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-固定端抓鉗組件；2-活動端抓鉗組件；3-剛性架；4-固定端抓爪；5-第一驅(qū)動機構(gòu)；6-活動端抓爪；7-第二驅(qū)動機構(gòu)；8-第三驅(qū)動機構(gòu)；9-液壓管路；10-壓力測量裝置；11-既有管節(jié)；12-待安裝管節(jié)。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明創(chuàng)造。

一種承插口混凝土排水管道的安裝裝置，如圖1所示，包括固定端抓鉗組件1、活動端抓鉗組件2、以及取替挖斗安裝在挖掘機機械臂上的剛性架3；所述固定端抓鉗組件1包括固定端抓爪4和驅(qū)動固定端抓爪進行抓取動作的第一驅(qū)動機構(gòu)5；所述活動端抓鉗組件2包括活動端抓爪6和驅(qū)動活動端抓爪進行抓取動作的第二驅(qū)動機構(gòu)7；所述剛性架3上設(shè)有驅(qū)動所述活動端抓鉗組件2相對所述固定端抓鉗組件1移動的第三驅(qū)動機構(gòu)8；連接所述第一驅(qū)動機構(gòu)5、第二驅(qū)動機構(gòu)7和第三驅(qū)動機構(gòu)8的液壓管路9上均設(shè)有壓力測量裝置10。

上述第一驅(qū)動機構(gòu)5、第二驅(qū)動機構(gòu)7和第三驅(qū)動機構(gòu)8均包括液壓缸，各液壓缸均通過液壓管路連入挖掘機的液壓系統(tǒng)，由挖掘機的自帶的液壓系統(tǒng)提供動力。需要指出的是，為了保證工作過程的穩(wěn)定可靠，同時兼顧布管和使用時的便利性，避免發(fā)生干涉，液壓管路可以包括設(shè)置在挖掘機機械臂上的標(biāo)準(zhǔn)液壓無縫鋼管、以及各活動關(guān)節(jié)處的液壓軟管，標(biāo)準(zhǔn)液壓無縫鋼管與液壓軟管通過接頭連通。

上述第三驅(qū)動機構(gòu)8包括的液壓缸水平布置，其上連接有與所述剛性架水平滑動配合的導(dǎo)向板。在上述剛性架3上設(shè)有與所述導(dǎo)向板配合的凹型滑槽，滿足導(dǎo)向板水平滑動的需求。

另外，在一個可選的實施例中，可以在導(dǎo)向板與剛性架之間設(shè)置滑軌，導(dǎo)向板通過滑軌在剛性架上水平滑動，確?；顒佣俗ャQ組件調(diào)整時的穩(wěn)定性，易于調(diào)整和對正兩管節(jié)的承插口，并且調(diào)整精確可控，施工操作簡單。

上述壓力測量裝置10包括與外界控制室連接的壓力傳感器，可以在管節(jié)頂入承口的過程中，通過測壓力測量裝置實時檢測液壓管路中壓力的變化，必要時可以進行調(diào)整后再繼續(xù)下一步動作。具體的，可利用挖掘機預(yù)留監(jiān)測端口反饋給操作室，液壓警報值不大于破壞實驗荷載值的0.2倍，加荷速度均勻且不大于每分鐘2kN/m。

上述活動端抓爪6和固定端抓爪4的內(nèi)側(cè)均設(shè)有彈性墊，以防止抓爪損壞管道。抓爪的內(nèi)徑可以根據(jù)工程需要選擇，直徑比管徑略小即可。需要指出的是，上述的固定端抓鉗組件和活動端抓鉗組件中可以選用市面現(xiàn)有的抓木器用抓爪，能夠穩(wěn)固的夾持管節(jié)并進行安裝就位即可，抓爪的具體結(jié)構(gòu)及其用于抓取物體的原理為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

下面提供一種應(yīng)用上述承插口混凝土排水管道安裝裝置的施工方法，包括如下步驟：

①將安裝有承插口混凝土排水管道安裝裝置的挖掘機騎跨在已開挖好的支撐槽兩側(cè)，將待安裝管節(jié)12和支撐槽內(nèi)的既有管節(jié)11的承插口均套上膠圈，并涂上潤滑油；

②利用固定端抓爪和活動端抓爪同時夾持住待安裝管節(jié)，并將其對應(yīng)既有管節(jié)吊放至支撐槽中，使兩管節(jié)的承插口初始就位；

③松開固定端抓爪和活動端抓爪，后退挖掘機位置，利用固定端抓爪夾持住既有管節(jié)，同時利用活動端抓爪夾持待安裝管節(jié)，使兩管節(jié)處于同一軸向線；

④操控第三驅(qū)動機構(gòu)，使活動端抓爪向固定端抓爪移動，將管節(jié)的插口頂入承口；在管節(jié)頂入承口的過程中，通過測壓力測量裝置實時檢測液壓管路中壓力的變化，必要時可以進行調(diào)整后再繼續(xù)下一步動作。比如，當(dāng)壓力突然升高時，可能是管節(jié)某部位卡住，此時應(yīng)檢查管節(jié)狀態(tài)，做出適應(yīng)性的調(diào)整，之后再繼續(xù)兩管節(jié)的對接。

⑤管節(jié)頂入后，按基準(zhǔn)線測量軸線偏差，用水準(zhǔn)儀調(diào)整管頂高程，然后用挖掘機抓鉗進行調(diào)整，調(diào)整到兩管節(jié)接縫嚴(yán)密、誤差在合格范圍內(nèi)為止；

⑥管節(jié)調(diào)整完畢，將石屑填入管道兩側(cè)，然后解除吊裝。

其中，在步驟④插口頂入承口過程中，在所述既有管節(jié)上施加向待安裝管節(jié)一側(cè)的頂推力。具體的，可以利用螺旋式千斤頂?shù)肿〖扔泄芄?jié)遠離待安裝管節(jié)的一側(cè)，并向待安裝管節(jié)一側(cè)施力。

其中，安裝第一節(jié)管節(jié)時，先在檢查井后背墊設(shè)方木支頂，防止安裝第二節(jié)管節(jié)時，造成第一節(jié)管節(jié)移動。

本發(fā)明創(chuàng)造提供的承插口混凝土排水管安裝裝置，可以實現(xiàn)管道吊裝、就位、承插一體化作業(yè)，可以徹底的解放勞動力，并可減少開槽寬度。有利于優(yōu)化施工方案，加快施工進度，減少土方開挖成本，減少勞動力成本，并可避免因開槽過寬造成地下構(gòu)筑物碰撞和交通壓力。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之內(nèi)。