市政水管道施工用辅助支撑装置的制作方法

1.本发明涉及管道施工技术领域，具体的说是一种市政水管道施工用辅助支撑装置。


背景技术：

2.公知的，市政管道工程是市政工程的重要组成部分，市政管道工程包括：给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道等。管道的铺设需要根据实际需求确定所用管道的长度，而管道生产出来的长度很难符合实际所需，因此在施工现场时需要对管道进行连接，此时管道连接便会需要一支撑装置，以保证管道相连时的稳定。
3.如公告号为cn211728305u，公告日为2020年10年23日，一种自适应管道支撑装置，其包括支撑构件、安装于支撑构件上端部并且用以对管道进行支撑的夹持构件、安装于夹持构件、支撑构件之间用以调节夹持构件开口角度的连杆构件；初始状态下支撑柱的外部套设有复位弹簧，复位弹簧的一端抵向固定于支撑柱底部的固定连杆、另一端抵向活动设于支撑柱的连动连杆，在复位弹簧的弹力作用下，连动连杆与固定于支撑柱并且位于连动连杆上端部的限位环相抵触；本发明提供的管道支撑装置不仅能自适应的调节开口角度以适应不同口径的管道，并且能使得管道的中心轴线与夹持构件的角平分线始终位于同一竖直平面上。
4.管道的径向尺寸需要根据实际需要进行设计，管道径向尺寸的变化，管道壁的弯曲弧度跟随变化，现有技术的不足之处在于，现有的用于管道连接用的辅助支撑装置虽然可以根据管道的径向尺寸变化进行相应的改变，但是不能根据管道壁的弧度作出相应的弧度改变，而部分管道的重量较大，如中部某省穿过宽度为100米河流的地下管道，其管道每段的重量在两吨至三吨之间，现有技术中的管道支撑结构较易发生变形。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种市政水管道施工用辅助支撑装置，解决相关技术中管道施工出现的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种市政水管道施工用辅助支撑装置，包括基座，所述基座上设有排架，所述排架上并列滑动设有多个竖向的支撑板，所述支撑板下端与所述基座底部之间设有第一弹性件。
7.上述的，所述基座上设有支撑架，且所述基座在所述支撑架上竖向滑动设置，所述基座通过第一锁定组件与所述支撑架固接。
8.上述的，所述基座由两个竖板以及连接两个竖板的横板组成的开口向上的匚型结构，所述排架设置在两个竖板的上端之间，所述第一锁定组件包括并列滑动设在每个所述竖板上的两个竖向连接杆，且所述连接杆在所述竖板的水平方向上滑动，每个所述连接杆上从上往下均并列固接有多个插块，所述支撑架上开设有与插块配合插接的插孔，每个所述连接杆上均设有一个齿条，每个所述竖板上还并列转动设有两个转轴，所述齿条与转轴
一一对应，所述转轴上安装有齿轮，所述齿条与齿轮相啮合。
9.上述的，所述排架由若干并列设置的横杆以及并列设在横杆两端的边杆组成的梯子型结构，所述支撑板上开设有滑槽，所述横杆与滑槽滑动连接。
10.上述的，所述支撑板的上端铰接有倒三角结构的支撑块，且支撑块的拐角处均为圆角结构，所述支撑板与所述支撑块铰接位置处设有扭簧。
11.上述的，所述支撑块表面覆盖有橡胶材质的垫片。
12.上述的，所述第一弹性件上连接有反馈机构，所述基座上还设有第二锁定组件，所述第二锁定组件基于反馈机构的检测数据对所述支撑板位置进行锁定。
13.上述的，所述第二锁定组件包括并列滑动设在所述横杆内部的两个锁定插条，且两个锁定插条之间通过第二弹性件连接，所述横杆的两端滑动设有顶杆，所述滑槽的两个侧壁上从上往下并列开设有多个插槽，还包括挤压驱动件，所述挤压驱动件基于反馈机构的检测数据推动顶杆挤压锁定插条插进插槽。
14.上述的，所述挤压驱动件包括竖向滑动设在所述竖板上的具有双向伸缩动能的电动推杆，所述电动推杆的两个输出端均铰接有摆杆，每个所述竖板上均并列转动设有两个销轴，每个所述摆杆对应一个所述销轴，每个所述摆杆均被对应的销轴转动设在所述竖板上，电动推杆与摆杆的铰接位置位于销轴位置之上，位于两个所述电动推杆同一输出端的两个摆杆上端之间固接有推板，作业时，摆杆摆动带动推板挤压顶杆。
15.上述的，位于所述电动推杆同一输出端位置的转轴与销轴位置重合，且相互固接。
16.本发明的有益效果在于：通过设置多个支撑板，在管道放置在支撑板上端时，管道会给予每个支撑板的下压力大小不同，会使得这些支撑板共同形成与管道壁弧度相同的支撑结构，对管道形成包裹式的支撑，管道径向尺寸的不同管道壁弧度发生变化时，多个支撑板受管道压力所形成的弧度会跟随管道壁的弧度变化而变化，从而本发明提供的管道辅助支撑装置在结构简单的同时适应性更广；
17.同时，除边缘区域外几乎所有支撑板都可以配合支撑管道的最低点，对吊装时的位置要求更低。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种市政水管道施工用辅助支撑装置的立体结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种市政水管道施工用辅助支撑装置的作业时工况示意图；
21.图3为本发明实施例提供的一种市政水管道施工用辅助支撑装置的第一锁定组件剖面结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的一种市政水管道施工用辅助支撑装置的第二锁定组件剖面结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的一种市政水管道施工用辅助支撑装置的排架立体结构
示意图。
24.附图标记说明：
25.1、基座；2、排架；3、支撑板；30、支撑块；31、垫片；4、第一弹性件；5、支撑架；6、第一锁定组件；60、连接杆；61、插块；62、插孔；63、齿条；64、转轴；65、齿轮；66、承重槽；67、承重板；68、滑块；69、连杆；7、第二锁定组件；70、锁定插条；71、第二弹性件；72、顶杆；73、插槽；74、挤压驱动件；75、电动推杆；76、摆杆；77、推杆；78、销轴；8、管道。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
27.如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种市政水管道施工用辅助支撑装置，包括基座1，所述基座1上设有排架2，所述排架2上并列滑动设有多个竖向的支撑板3，所述支撑板3下端与所述基座1底部之间设有第一弹性件4。
28.具体的，现实生活中，市政水管道多以圆形为主，主要是因为在用料相同的情况下，圆形管道的横截面面积最大，从而获得较大的流量，其次，从受力角度分析，圆形管道受力均匀，管道不易损坏。本发明实施例通过在排架2上并列设置多个竖向的支撑板3，可以在管道放置在支撑板3上端时，由于管道呈圆形结构，管道的中心集中在圆心，所以重力从圆心处竖直向下，因此处于管道正下方的支撑板3所受管道的下压力最大，此处的第一弹性件4被压缩的也最短，然后水平方向上随着其他支撑板3逐渐远离管道的圆心的方向，支撑板3所受管道的压力也逐渐减小，对应的第一弹性件4被压缩的尺寸也逐渐减小，所以管道压制后的所有支撑板3会形成与管道壁圆弧度相同的排列结构，由于多个支撑板3的共同支撑，可以看做是在管道的下部分外壁上包裹了一层支撑板3形成包裹式的支撑方式。
29.由于支撑板3数量是可以根据实际需要设置的，所以在实际使用的过程中，管道在放置时可能并不是正对着处于排架2中间位置的支撑板3，所以无论管道放置在哪个位置的支撑板3，均可以形成上述所说的结构，因此本发明实施例提供的水管道施工用辅助支撑装置可以适应多种不同的施工工况，还有不同的施工地方可能会需要不同径向尺寸的管道，而支撑板3在排架2可以上下滑动，那么便可以适应不同径向尺寸的管道，且当管道从支撑板3上取下之后，第一弹性件4会在回弹力作用下复位，那么支撑板3被该回弹力带动复位，这样本发明实施例提供的水管道施工用辅助支撑装置还可以重复使用。
30.在管道下压支撑板3形成与管道壁圆弧度相同的排列结构时，其他远离管道并不与管道接触的支撑板3仍会处于初始状态(即弹性件弹簧的原长状态)，而管道若出现滚动的问题，管道会给予这些处于初始状态的支撑一个垂直于支撑板3竖向的挤压力，而支撑板3只能在排架2上上下滑动，所以这时处于初始状态的支撑板3可以给予管道一个限位作用，以保证管道不会从基座1上滚落。
31.本发明实施例通过设置多个支撑板3，在管道放置在支撑板3上端时，管道会给予每个支撑板3的下压力大小不同，会使得这些支撑板3共同形成与管道壁弧度相同的支撑结构，对管道形成包裹式的支撑，管道径向尺寸的不同管道壁弧度发生变化时，多个支撑板3受管道压力所形成的弧度会跟随管道壁的弧度变化而变化，从而本发明提供的管道辅助支撑装置在结构简单的同时适应性更广。
32.优选的，所述基座1上设有支撑架5，且所述基座1在所述支撑架5上竖向滑动设置，所述基座1通过第一锁定组件6与所述支撑架5固接；具体的，在管道施工现场会出现地面高低不一样的情况，但是为了方便两节管道的对接，需要使得该两节管道可以处于同一高度，此时，在未将管道放置在基座1上时，可以先调整基座1在支撑架5上的高度位置，使得基座1最终撑起管道的高度相同，并使用第一锁定组件6锁定基座1在支撑架5上的位置，还有管道的安装有些是需要架空的，当遇到需要架空的管道时，在管道安装支架已经起作用后，为方便本发明实施例提供的辅助支撑装置脱离管道，可以使用第一锁定组件6解锁基座1，使得基座1可以在支撑架5上下滑，这样基座1逐渐远离管道的过程中，支撑板3也在逐渐远离管道，直到支撑板3恢复到初始位置依然不再与管道接触后，便可以轻松从管道下方取出本发明实施例提供的辅助支撑装置。
33.优选的，所述基座1由两个竖板以及连接两个竖板的横板组成的开口向上的匚型结构，所述排架2设置在两个竖板的上端之间，则两个竖板、横板以及排架2形成矩形结构，所述第一锁定组件6包括并列滑动设在每个所述竖板上的两个竖向的连接杆60，且所述连接杆60在所述竖板的水平方向上滑动，每个所述连接杆60上从上往下均并列固接有多个插块61，所述支撑架5上开设有与插块61配合插接的插孔62，每个所述连接杆60上均设有一个齿条63，每个所述竖板上还并列转动设有两个转轴64，所述齿条63与转轴64一一对应，所述转轴64上安装有齿轮65，所述齿条63与齿轮65相啮合。
34.具体的，在支撑板3受管道下压力时，支撑板3下移会给予第一弹性件4下压力，而第一弹性件4受力压缩，便会产生一个抵抗来自支撑板3的回弹力，但是回弹力无法抵消来自支撑板3的下压力，便会对横板施加力，所以横板起到主要的支撑作用，使得支撑板3对于管道的支撑可以顺利进行，还有当管道有在基座1上发生滚动或者滑动的趋势时，不与管道接触的支撑板3起到阻碍作用，而该支撑板3阻碍管道滚动或者滑动的时候受管道的横向挤压力，支撑板3便会给予排架2一个横向挤压力，而两个竖板、横板以及排架2形成矩形结构，则两个竖板可以对排架2的受力起到一定的抵抗作用，又整个基座1是在支撑架5上上下滑动的，相当于支撑架5对整个基座1起到四周的包裹作用，那么两个竖板在受横向力作用时，还有支撑架5对竖板进行限制，这样多层次的抵抗作用，可以避免支撑重大型管道时，整个基座1发生形变的问题。
35.在没有将管道放置在支撑板上端时，可以通过千斤顶顶起基座在支撑架5上上下移动，以调节基座1的高度，在基座1根据需要调整完高度后，只需转动转轴64带动齿轮65转动，齿轮65带动与之啮合的齿条63滑动，那么齿条63便会带动与之连接的连接杆60朝着插孔62方向移动，则插块61跟随连接杆60移动，这样与插孔62对齐的插块61会朝插孔62内插去，即可起到限制基座1位置的作用，当管道对接完成从支撑板上脱离后，反转转动转轴64，即可通过齿轮65带动齿条63反向移动，使得插块61脱离插孔62，基座1便会失去限制，这样整个基座1都可以下滑进入到支撑架5内，从而方便整个支撑装置的收纳，当在架空管道后还方便整个支撑装置的取出。
36.当出现比较极端的情况，即在与插孔62配合插接的插块61不足以承受基座1所受管道的下压力时，会出现变形或者折断脱离插孔62的问题，此时由于没有与插孔62配合插接的插块61依然会伸出竖板，在出现上述情况后，基座1下移使得位于上方的插块61与支撑架5上表面接触，这样依然可以起到限制基座1下移的作用，以避免由于管道重力较大基座1
出现突然下落较大高度的问题，进一步的，在所述竖板的水平方向上并列开设有两组承重槽66，且每组承重槽66在所述竖板上竖向并列布置，所述支撑架5靠近所述竖板的位置均滑动设有承重板67且二者之间连接有第三弹性件，所述承重板67的运动行程中与承重槽66配合插接或者相互远离，所述插孔62内滑动设有滑块68，所述承重板67与滑块68之间共同铰接有连杆69，所述插块61往插孔62内进入时会推动滑块68移动，且滑块68的移动方向与插块61相同，此时滑块68会通过连杆69拉动承重板67移动，而由于承重板67的移动方向固定，所以连杆69施加给承重板67的拉力会分解出一个拉动承重板67朝向承重槽66方向移动的力，最后，插块61与插孔62配合插接，承重板67与承重槽66配合插接，且承重板67一部分在承重槽66里面一半在支撑架内，这时便起到了对基座1的双重支撑，从而保证基座受大型管道压力时，不会出现极端情况。
37.更进一步的，所述滑块68朝向所述插块61的一端设置有第一楔形面，所述插块61朝向所述滑块68的一端设置有第二楔形面，如此设置的作用在于，若所述插块61从插孔62抽出复位不到位导致上下移动有卡滞时，所述插块61的竖直方向的移动会使得第二楔形面和第一楔形面楔形配合，从而被动驱动插块61完全复位，而且由于承重板67两端对称的布置有两组滑块68和连杆69，其能够同步的被动驱动两组插块61，使得两组插块61能够同步的完全复位。
38.优选的，所述排架2由若干并列设置的横杆以及并列设在横杆两端的边杆组成的梯子型结构，所述横杆为方形结构，所述支撑板3上开设有滑槽，所述横杆与滑槽滑动连接；具体的，滑槽与横杆的滑动配合，横杆可以对支撑板3起到导向和限位的作用，导向可以使的支撑板3受管道压力时只能上下运动，限位可以使得支撑板3在在受到管道的横向挤压力时，支撑板3不至于发生横向位置，从而对管道发生滚动或者横向滑动趋势时起到限位作用。
39.进一步的，所述支撑板3的上端铰接有倒三角结构的支撑块30，且支撑块30的拐角处均为圆角结构，所述支撑板3与所述支撑块30铰接位置处设有扭簧；具体的，在支撑板3对管道进行支撑时，支撑板3属于硬质材料制成的，在其与管道壁接触时，支撑板3很难发生形变，这样支撑板3与管道壁的接触也基本上属于线接触，则管道壁的受压面积小，所受压力大，压力比较集中，容易出现表面损坏的问题，本发明实施例在支撑板3低端铰接支撑块30，在管道没有放置时，在扭簧的弹力作用下，支撑块30上与支撑板3铰接处相对的面朝上，在将管道放置后，只有处于管道正下方的支撑块30不会发生偏转，其余的支撑块30受到管道臂的挤压均会发生偏转，使得支撑块30原本朝上的面全部朝向管道的径向方向，这样支撑块30与管道壁的接触面积会有所增大，以减轻管道壁的受力。
40.进一步的，所述支撑块30表面覆盖有橡胶材质的垫片31；具体的，支撑块30与管道壁的接触面积会随着管道径向尺寸的变化发生变化，当管道壁弧度较大时，支撑块30与管道壁的接触面积随之增大，反之接触面积减小，这样管道壁的受力依然会出现比较集中的问题，所以本发明实施例在支撑块30上覆盖橡胶材质的垫片31，在管道下压垫片31时，垫片31可以发生一定的弹性形变，以适应不同弧度管道壁的变化，这样垫片31与管道的接触面积可以基本保持不变，从而垫片31与管道壁的接触面积不变，管道壁受压不集中，对于管道壁的保护效果更好。
41.进一步的，所述第一弹性件4上连接有反馈机构，所述基座1上还设有第二锁定组
件7，所述第二锁定组件7基于反馈机构(所述反馈机构可以是位移传感器，即支撑板3受管道下压下移的距离检测，也可以是压力传感器，即第一弹性件4被压缩尺寸最大回弹力最大时被压力传感器检测到)的检测数据对所述支撑板3位置进行锁定；具体的，在支撑板3支撑管道时，若发生管道滚动或者横向滑动的情况，与管道壁接触的不处于管道正下方的支撑板3仍会出现被管道挤压下移的现象，这样会造成管道支撑不稳定的问题，从而影响管道的对接作业，本发明实施例在管道下压支撑板3过程结束后，其中一个被管道下压距离最大的支撑板3下方的第一弹性件4会将该信号传输给反馈机构，反馈机构将该信号传输给第二锁定组件7，则第二锁定组件7给予该信号对支撑板3的位置进行限制锁定，使得管道在被支撑的过程中，支撑板3不会出现移动的问题，从而保证管道的支撑稳定。
42.优选的，所述第二锁定组件7包括并列滑动设在所述横杆内部的两个锁定插条70，所述锁定插条70具有楔形面，且两个锁定插条70之间通过第二弹性件71连接，所述横杆的两端滑动设有顶杆72，所述滑槽的两个侧壁上从上往下并列开设有多个插槽73，还包括挤压驱动件74，所述挤压驱动件74基于反馈机构的检测数据推动顶杆72挤压锁定插条70插进插槽73，所述顶杆72移动时会与锁定插条70的楔形面接触；
43.具体的，对于推动顶杆72的移动可以通过人工手动的方式，人工手动推动顶杆72移动，使得顶杆72与锁定插条70的楔形面接触，顶杆72给予楔形面的挤压力会在楔形面上进行分解，分解出一个垂直于楔形面的力以及一个平行与楔形面的力，而锁定插条70只能朝着插槽73位置移动，所以垂直于楔形面的力便是推动锁定插条70移动的力，使得锁定插条70插进插槽73，从而实现对支撑板3的位置限制的目的，这种方式操作简单，但是对于大型管道的施工现场，施工人员过于靠近这些支撑装置会存在一定的安全风险，而且手动推动顶杆72移动需要克服第二弹性件的弹力，而针对大型管道的支撑，第二弹性件的弹力通过人力克服会给予施工人员较大的劳动强度。
44.所以本发明实施例优选的是设置反馈机构，这样挤压驱动件74基于反馈机构的检测数据推动顶杆72移动，顶杆72的移动会先与锁定插条70的楔形面接触，顶杆72给予楔形面的挤压力会在楔形面上进行分解，分解出一个垂直于楔形面的力以及一个平行与楔形面的力，而锁定插条70只能朝着插槽73位置移动，所以垂直于楔形面的力便是推动锁定插条70移动的力，使得锁定插条70插进插槽73，从而实现对支撑板3的位置限制的目的，当不再支撑管道时，挤压驱动件74不再推动顶杆72移动，则锁定插条70会在第二弹性件71的回弹力作用下复位，而锁定插条70的复位，其楔形面会对顶杆72产生挤压力，且该挤压力会分解处一个与推动所动插条朝向插槽73移动的相反方向的力，则顶杆72会被推回初始位置，锁定插条70与插槽73脱离，则支撑板3位置的限制得到解除，通过机械自动化的方式推动顶杆72移动，克服第二弹性件的弹力会更加容易。
45.优选的，所述挤压驱动件74包括竖向滑动设在所述竖板上的具有双向伸缩动能的电动推杆75，所述电动推杆75的两个输出端均铰接有摆杆76，每个所述竖板上均并列转动设有两个销轴78，每个所述摆杆76对应一个所述销轴78，每个所述摆杆76均被对应的销轴78转动设在所述竖板上，电动推杆75与摆杆76的铰接位置位于销轴78位置之上，位于两个所述电动推杆75同一输出端的两个摆杆76上端之间固接有推板77，作业时，摆杆76摆动带动推板挤压顶杆72；具体的，当电动推杆75接收到来自反馈机构的信号时，电动推杆75会收缩带动与之铰接的摆杆76以销轴78为轴发生偏转，这样摆杆76便会带动推杆77移向顶杆72
位置，从而对顶杆72产生推动作用。
46.进一步的，位于所述电动推杆75同一输出端位置的转轴64与销轴78位置重合，且相互固接；具体的，电动推杆75的伸缩均会带动摆杆76以销轴77为轴进行偏转，在摆杆76的初始位置时，此时插块61与插孔62配合插接，当推杆推动顶杆72位移时，插块61与插孔62也配合插接，当电动推杆75伸长带动摆杆76偏转，使得推杆77逐渐远离顶杆72并且逐渐远离初始位置时，销轴78会带动转轴64同步转动，使得齿轮65带动与之啮合的齿条63移动，使得插孔62与插孔62逐渐脱离，这样挤压驱动件74可以根据不同的需要分别控制第一锁定组件6和第二锁定组件7，或者同时控制第一锁定组件6和第二锁定组件7。
47.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。