管内支撑装置的制作方法

本技术涉及施工设备，更具体地说涉及用以对插装于管道内部的杆件进行支撑的支撑装置。

背景技术：

1、在各种施工场景中，常需将杆件穿过预设的大口径管道进行定向施工作业，例如在盾构/tbm支护工程中，自进式锚杆需穿越定位管道并打入围岩，以实现结构加固。然而，现有施工过程中，杆件在穿管过程中的定位精度难以有效控制，易发生较大施工偏差，严重影响施工效率与工程质量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供：用以在管道内部对杆件进行定位支撑，以能通过提高杆件施工时的插装精度来降低施工偏差的管内支撑装置。

2、本实用新型的整体技术方案如下：

3、本实用新型是基于现有杆件在插入管道中进行施工时，存在施工偏差大的问题所形成的，具体的：

4、在现有部分施工工况中，存在需要先设置有定位管道，然后将杆件插入定位管道中进行施工处理的工序；为了方便杆件的插装，定位管道的口径往往会比杆件的外径大很多，导致杆件（特别是长度较大的杆件）在插入定位管道后，容易发生位置偏斜，导致杆件的定位精度差，无法按照设计需求来进行施工工序，进而容易产生较大施工偏差，严重影响施工效率与工程质量。

5、基于此，本实用新型提供用以在管道内部对杆件进行定位支撑的管内支撑装置，使用该管内支撑装置能提高杆件施工时的插装精度，进而降低施工偏差，减少因施工偏差而降低施工效率与工程质量的可能。

6、具体的，本实用新型的管内支撑装置包括：

7、具有近端定位孔的近端定位盘；

8、具有远端定位孔、并与该近端定位盘相间隔的远端定位盘，近端定位孔和远端定位孔对位布置，以形成有供杆件插装定位的插装孔道；

9、弹性件，其一端连接于近端定位盘、另一端连接于远端定位盘，并被配置为：具有弹性，以能受力拉伸来进行弹性形变；

10、用以抵接在管道内壁来进行支撑的支撑体，若干支撑体围绕插装孔道间隔分布；

11、对于每一支撑体，其一端通过近端连接臂来活动连接于近端定位盘，另一端通过远端连接臂来活动连接于远端定位盘，以能通过将两个定位盘进行分离移动来带动支撑体靠近插装孔道，使若干支撑体共同形成有可定位卡接在不同口径管道中的卡接结构。

12、上述方案中，通过近端定位盘和远端定位盘上的对位孔，为杆件提供了一个贯穿管道内部的、用以对插装的杆件进行导向的“插装孔道”。通过多个支撑体在管道内部的支撑作用，能对杆件进行多点、全方位的扶正和限位。以能更好地阻止杆件因管道口径过大而在内部发生摆动或弯曲，确保了杆件能够以极高的直线度穿过管道，来更高精度地按设计位置进行施工，从而极大降低了最终的施工偏差，保证了工程质量。

13、而且，通过弹性件连接两个定位盘，并利用近端连接臂和远端连接臂将支撑体与两个定位盘活动连接，形成了一个巧妙的“张紧-扩张”机制。当装置放入管道并受到轴向挤压或自身重力作用时，两个定位盘会克服弹性件的拉力相互远离；这一运动通过连接臂转化为支撑体径向向外的位移，迫使支撑体紧顶在管道内壁上，提高管内支撑装置在管道中的安装稳定性，进而能更稳定地对杆件进行高精度限位导向。同时，该结构使得同一管内支撑装置能够自动适应并牢牢卡接在不同内径的管道中，大大提高了装置的通用性和现场施工的便捷性。

14、在一些实施方式中，近端连接臂的一端可转动地枢接于近端定位盘，另一端可转动地枢接于支撑体。通过明确采用“可转动地枢接”（或者说铰接），将活动连接具体化为转动副连接。这种连接方式使得近端连接臂与近端定位盘及支撑体之间的运动变为较为纯粹的旋转运动，极大地降低了运动过程中的摩擦和阻力，确保了在弹性件的驱动下，支撑体能够顺畅、灵活且精确地进行移动，从而提高了整个装置动作的可靠性和响应性。

15、进一步地，在一些实施方式中，远端连接臂的一端可转动地枢接于远端定位盘，另一端可转动地枢接于支撑体。同理，对远端连接臂也采用了相同的枢接结构，使得支撑体的两端通过较为对称且低摩擦的转动副分别与近端和远端定位盘连接。使支撑体在运动时受力均衡、运动轨迹稳定，整个扩张收缩过程更加顺滑，进一步增强了装置的结构稳定性和动作一致性。

16、在一些实施方式中，支撑体包括有：

17、连接杆，其一端连接于近端连接臂，另一端连接于远端连接臂；

18、用以与管道内壁相抵接的转接套，其被配置为：可围绕连接杆自转地套装在该连接杆上。

19、将支撑体分体设计为连接杆和转接套，其中转接套可围绕连接杆自转。这一改进将支撑体与管道内壁之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦。既能大幅降低摩擦力，使得装置在管道内的放入、调整和取出都更为省力、顺畅；也能减少磨损，提高了装置的使用寿命和了对管道内壁的保护。

20、进一步地，在一些实施方式中，转接套的转动轴线的延伸方向被配置为：顺应于插装孔道的轴线的延伸方向。将转接套的滚动方向与装置最主要的运动方向（即沿管道轴线放入和取出管道中）完全一致。这使得转接套在装置轴向移动时能发挥最佳的滚动效果，最大限度地降低轴向摩擦阻力。

21、在一些实施方式中，弹性件布置有多个，多个弹性件围绕插装孔道间隔排布。设置多个环绕插装孔道间隔分布的弹性件，可以对称、均匀地提供使两个定位盘靠拢的弹性回复力。这保证了两个定位盘在运动过程中始终保持平行关系，从而带动所有支撑体同步、一致地向外扩张或向内收缩，极大地提高了装置的支撑稳定性。

22、进一步地，在一些实施方式中，若干弹性件被配置为：围绕插装孔道进行均匀排布。“均匀排布”的限定确保了整个装置周向力学性能的对称分布，减缓了非均匀力可能带来的不利影响，使得装置的支撑效果达到最佳状态。

23、进一步地，在一些实施方式中，在插装孔道的周向上，支撑体和弹性件呈交替排布。 采用“交替排布”的方式，使得弹性元件和支撑传动元件在圆周方向上实现了空间上的优化配置。这种布局结构紧凑、受力分布合理，减少了机构之间的干涉，充分利用了圆周空间，使得整体结构更加科学、均衡和可靠。

24、进一步地，在一些实施方式中，弹性件的一端被配置为可拆卸地连接于近端定位盘，弹性件的另一端被配置为可拆卸地连接于远端定位盘。“可拆卸连接”（例如挂钩、螺扣等）的限定使得弹性件成为一个可快速更换的模块化部件。方便了弹性件的维护保养，延长了整个装置的使用寿命，降低了用户的长期使用成本。

25、在一些实施方式中，若干支撑体被配置为：围绕插装孔道进行均匀排布。通过支撑体的均匀排布，意味着对杆件和管道内壁的支撑力是周向均匀分布的，使装置与管道内壁的接触应力更加均匀，从而获得更优的同心度支撑效果和更高的定位精度。

26、上述技术方案的主要有益效果在于：

27、本方案提供能够卡接在管道中的管内支撑装置，通过近端定位盘与远端定位盘间隔对位形成的插装孔道，为杆件提供了在管道内部进行插装导向的定位基准，提升了对杆件的定位精度；同时，利用弹性件驱动支撑体径向扩张，使同一装置能自动适应并牢固卡接于不同口径的管道内，实现了通用化的管道内支撑。