本實用新型屬于在冰凍的地面內(nèi)鋪設(shè)管道的領(lǐng)域，具體涉及一種可鋪設(shè)管道的盤繞裝置。

背景技術(shù)：

凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質(zhì)，含有豐富的地下冰。因此，凍土具有流變性，其長期強(qiáng)度遠(yuǎn)低于瞬時強(qiáng)度特征。正由于這些特征，在凍土區(qū)修筑工程構(gòu)筑物就必須面臨兩大危險：凍脹和融沉。

管道在凍土地區(qū)很難鋪設(shè)；現(xiàn)在的方式一般是分為三個步驟來鋪設(shè)管道，先是使用大型的挖掘設(shè)備，在凍土上挖出一個放置管道的溝槽；然后利用盤繞機(jī)將料板纏繞成管道，最后將管道吊入溝槽并蓋上土壤。盤繞機(jī)主要包括基盤和若干盤繞滾軸，盤繞滾軸呈環(huán)形分布在基盤上；板料通過盤繞滾軸一圈接一圈的盤繞后形成管道；而板料是三層結(jié)構(gòu)，包括外層、中層和內(nèi)層，外層和中層形成外腔，內(nèi)層和中層形成內(nèi)腔；內(nèi)腔和外腔均是為了增加管道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

現(xiàn)有管道的鋪設(shè)方式存在以前缺陷，1、先挖土后鋪設(shè)管道，最后還需要填土，施工繁瑣且成本高；2、在凍土地區(qū)挖掘大量露天溝槽，完成管道鋪設(shè)后在覆蓋人造土層，不利于凍土的穩(wěn)定；3、凍土地區(qū)的土層容易出現(xiàn)融沉現(xiàn)象，板料的內(nèi)腔和外腔結(jié)構(gòu)容易受到擠壓而變形，導(dǎo)致管道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型意在提供一種可鋪設(shè)管道的盤繞裝置，以便于在凍土地區(qū)鋪設(shè)管道，并且能提升管道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

本方案中的可鋪設(shè)管道的盤繞裝置，包括盤繞機(jī)，盤繞機(jī)包括有基盤和盤繞滾軸，盤繞滾軸呈環(huán)形分布在基盤上，所述基盤上還設(shè)置有伸縮筒，伸縮筒的后端位于盤繞滾軸的外側(cè)并與基盤固定連接，伸縮筒的前端連接有鉆頭，伸縮筒上靠近鉆頭處開有若干進(jìn)土孔；伸縮筒的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒靠近鉆頭的一端設(shè)有連接環(huán)，導(dǎo)向筒通過連接環(huán)固定連接在導(dǎo)向筒內(nèi)壁；導(dǎo)向筒與伸縮筒內(nèi)壁形成導(dǎo)向空腔，所述導(dǎo)向空腔內(nèi)設(shè)有阻斷環(huán)，阻斷環(huán)將導(dǎo)向空腔分隔為第一空腔和第二空腔，第一空腔由伸縮筒、導(dǎo)向筒、連接環(huán)和阻斷環(huán)組成，第二空腔由伸縮筒、導(dǎo)向筒和阻斷環(huán)組成，第二空腔處于開口狀態(tài)；所述阻斷環(huán)上開有若干連通第一空腔和第二空腔的導(dǎo)向孔，所述第一空腔與進(jìn)土孔連通。

本方案的技術(shù)原理是，盤繞機(jī)作為動力來源，基盤和盤繞滾軸作為盤繞主體，盤繞滾軸呈環(huán)形分布在基盤上，以保證料板沿盤繞滾軸呈環(huán)形盤繞制成管道；伸縮筒的后端位于盤繞滾軸的外側(cè)并與基盤固定連接，伸縮筒是保護(hù)管道和推動管道鋪設(shè)的主要結(jié)構(gòu)，伸縮筒前端設(shè)置有鉆頭，鉆頭可以鉆土，使得管道能在土層中鋪設(shè)。

伸縮筒內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒與伸縮筒同軸線，導(dǎo)向筒作為細(xì)土進(jìn)入料板內(nèi)腔和外腔的通道，使得細(xì)土能順利進(jìn)入料板的內(nèi)腔和外腔，從而增加管道的整體強(qiáng)度。導(dǎo)向筒靠近鉆頭的一端有連接環(huán)，連接環(huán)用于將導(dǎo)向筒固定連接在伸縮筒內(nèi)壁上；并且導(dǎo)向筒與伸縮筒內(nèi)壁形成一個導(dǎo)向空腔，導(dǎo)向空腔是細(xì)土進(jìn)入板料內(nèi)腔和外腔的場所，阻斷環(huán)將導(dǎo)向空腔分為第一空腔和第二空腔，阻斷環(huán)上開有若干導(dǎo)向孔，阻斷環(huán)是連接管道與伸縮筒的結(jié)構(gòu)，在鋪設(shè)管道時，管道通過阻斷環(huán)推動伸縮筒伸展，從而使得伸縮筒隨著管道運動。第一空腔由伸縮筒、導(dǎo)向筒、連接環(huán)和阻斷環(huán)組成，第一空腔與所有的進(jìn)土孔連通，細(xì)土通過進(jìn)土孔進(jìn)入第一空腔，細(xì)土經(jīng)第一空腔后通過阻斷環(huán)上的導(dǎo)向孔進(jìn)入第二空腔，從第二空腔排入板料的內(nèi)腔和外腔，從而完成對內(nèi)腔和外腔的填充。

本方案以盤繞機(jī)作為動力來源，盤繞滾軸在盤繞機(jī)的帶動下在基盤上轉(zhuǎn)動，從而將板料盤繞為管道，隨著盤繞滾軸盤繞的板料越來越多，管道將逐漸增大長度，而管道位于第二空腔內(nèi)，管道通過帶動阻斷環(huán)而使伸縮筒伸長，使得鉆頭向前移動而形成通道，管道隨著鉆頭的移動而鋪設(shè)在通道內(nèi)。

本文所述的伸縮筒有兩端，連接在盤繞盤上的一端即是本文所述的后端，另一端即是本文所述的前端。

本方案能產(chǎn)生的技術(shù)效果是：1、通過鉆頭開設(shè)通道，盤繞滾軸盤繞板料，盤繞滾軸帶動鉆頭向前移動，實現(xiàn)了邊盤繞管道邊鋪設(shè)管道，與先挖土后鋪設(shè)管道，最后還填土相比，簡化了施工程序，成本更低。2、本方案不需要開挖露天溝槽，對凍土的穩(wěn)定性影響更小。3、本方案的管道外側(cè)有伸縮筒起防護(hù)作用，使得管道不會因擠壓而變形，并且板料的內(nèi)腔和外腔填充有細(xì)土，增加了管道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述伸縮筒的內(nèi)徑為1026mm—1052mm，所述導(dǎo)向筒的外徑比伸縮筒的內(nèi)徑小26mm—52mm。安裝管徑為1000mm，管壁厚度為26mm—36mm的單層管道，以及管徑為1000mm，管壁厚度為52mm的雙層管道。伸縮筒的內(nèi)徑為1026mm—1052mm，使得管道與伸縮筒緊密貼合，管道對伸縮筒起支撐作用，利于增強(qiáng)管道和伸縮筒的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述鉆頭包括有環(huán)形鋼圈、轉(zhuǎn)軸和電動機(jī)，環(huán)形鋼圈與轉(zhuǎn)軸過盈配合，轉(zhuǎn)軸與電動機(jī)連接，所述環(huán)形鋼圈上設(shè)有若干刀片。電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸帶動環(huán)形鋼圈，環(huán)形鋼圈帶動刀片，通過刀片切割土層而開設(shè)通道。

進(jìn)一步，所述刀片呈放射狀分布在環(huán)形鋼圈上。放射狀分布的刀片可以增加鉆頭的切割面，使鉆頭更容易鉆進(jìn)土層。

進(jìn)一步，所述進(jìn)土孔呈環(huán)形分布在伸縮筒上。使得細(xì)土可以從各個方向通過進(jìn)土孔進(jìn)入第一空腔，增大第一空腔的進(jìn)土量，利于細(xì)土進(jìn)入板料的內(nèi)腔和外腔中。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)向孔呈環(huán)形分布在阻斷環(huán)上。板料被盤繞為管道后，內(nèi)腔和外腔均是呈環(huán)形分布在管道的端部，而阻斷環(huán)與端部接觸，導(dǎo)向孔環(huán)形分布在阻斷環(huán)上，利于細(xì)土從導(dǎo)向孔進(jìn)入板料的內(nèi)腔和外腔中，從而增加管道的整體強(qiáng)度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例可鋪設(shè)管道的盤繞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A的放大示意圖。

圖3是基盤與盤繞滾軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是阻斷環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是刀片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是板料的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：基盤1、內(nèi)盤繞滾軸2、外盤繞滾軸201、管道3、外腔301、內(nèi)腔302、伸縮筒4、進(jìn)土孔5、導(dǎo)向筒6、阻斷環(huán)7、導(dǎo)向孔701、連接環(huán)8、支架9、電動機(jī)10、保護(hù)罩11、轉(zhuǎn)軸12、環(huán)形鋼圈13、刀片14。

如圖1所示，一種可鋪設(shè)管道的盤繞裝置，包括盤繞機(jī)，盤繞機(jī)包括有基盤1和盤繞滾軸，盤繞滾軸包括內(nèi)盤繞滾軸2和外盤繞滾軸201，內(nèi)盤繞滾軸2和外盤繞滾軸201位于同一徑向上，內(nèi)盤繞滾軸2與外盤繞滾軸201之間有間隙，內(nèi)盤繞滾軸2的直徑比外盤繞滾軸201的直徑大；內(nèi)盤繞軸和外盤繞軸的長度方向與伸縮筒4的延伸方向一致。伸縮筒4的后端與基盤1固定連接，伸縮筒4的前端設(shè)有鉆頭，所述鉆頭包括有支架9，所述支架9上安裝有電動機(jī)10，電動機(jī)10外側(cè)安裝有保護(hù)罩11；還包括有轉(zhuǎn)軸12，轉(zhuǎn)軸12與支架9轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)軸12一端穿過支架9與電動機(jī)10連接，轉(zhuǎn)軸12另一端連接有環(huán)形鋼圈13，環(huán)形鋼圈13與轉(zhuǎn)軸12過盈配合，環(huán)形鋼圈13上還固定有若干刀片14，所述刀片14呈放射狀分布在環(huán)形鋼圈13上。

伸縮筒4內(nèi)側(cè)靠近支架9還設(shè)有導(dǎo)向筒6，導(dǎo)向筒6通過連接環(huán)8與伸縮筒4固定連接，導(dǎo)向筒6、伸縮筒4和連接環(huán)8形成導(dǎo)向空腔，導(dǎo)向空腔內(nèi)固定有阻斷環(huán)7，所述阻斷環(huán)7將導(dǎo)向空腔分隔為第一空腔和第二空腔，所述第一空腔由伸縮筒4、導(dǎo)向筒6、連接環(huán)8和阻斷環(huán)7組成，第二空腔由伸縮筒4、導(dǎo)向筒6和阻斷環(huán)7組成；第二空腔朝向伸縮筒4后端開口；所述伸縮筒4上開有若干進(jìn)土孔5，進(jìn)土孔5呈環(huán)形分布在伸縮筒4的外表面，所有的進(jìn)土孔5均與第一空腔連通；阻斷環(huán)7上開有若干導(dǎo)向孔701，所述導(dǎo)向孔701環(huán)形分布在阻斷環(huán)7的端面上。

如圖1、圖3和圖6所示，板料從內(nèi)盤繞轉(zhuǎn)軸12和外盤繞轉(zhuǎn)軸12之間的縫隙進(jìn)入盤繞機(jī)，經(jīng)內(nèi)盤繞轉(zhuǎn)軸12和外盤繞轉(zhuǎn)軸12相互配合盤繞后，料板被盤繞成管道3，管道3的直徑為1000mm，伸縮筒4的直徑為1052mm。在管道3成型的長度不超過50cm前，暫時關(guān)閉盤繞機(jī)。在阻斷環(huán)7的端面上涂抹粘合劑，將管道3的前端卡入第二空腔內(nèi)，使得管道3與阻斷環(huán)7連接，并使管道3的內(nèi)腔302和外腔301均與導(dǎo)向孔701連通，隨著盤繞的料板越來越多，管道3將越來越長，管道3將推動阻斷環(huán)7向前移動，阻斷環(huán)7與伸縮筒4股東連接，阻斷環(huán)7將帶動伸縮筒4向前伸展，從而利于將管道3鋪設(shè)至土層內(nèi)。

再如圖5所示，鉆頭固定在伸縮筒4的前端；電動機(jī)10帶動轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸12帶動環(huán)形鋼圈13轉(zhuǎn)軸12，環(huán)形鋼圈13帶動刀片14轉(zhuǎn)動，使得刀片14在土層中挖掘通道，并且刀片14在挖掘土層只會土層局部松動，而不會影響土層整體的穩(wěn)定性。電動機(jī)10通過固定在支架9、伸縮筒4外側(cè)面上的電源線連接外部電源，而保護(hù)罩11可以避免電動機(jī)10在鉆頭挖掘過程中受到損壞。放射狀分布的刀片14不僅增大了挖掘面積，并且容易將土層粉碎；刀片14與環(huán)形鋼圈13的端面呈45°傾角。刀片14遠(yuǎn)離環(huán)形鋼圈13的一端叫外端，放射狀分布的刀片14的所有的外端均在一個圓上，這個圓叫做外端圓，所述外端圓的直徑比伸縮筒4的直徑大20cm，使得挖掘的通道的直徑比伸縮筒4的直徑大20cm，從而便于刀片14切割的細(xì)土有足夠的空間從伸縮筒4的側(cè)面進(jìn)入第一空腔內(nèi)。

再如圖1和圖4所示，由于挖掘的通道的直徑比伸縮筒4大20cm，使得被刀片14粉碎后的細(xì)土有足夠的空間從伸縮筒4側(cè)面的進(jìn)土孔5進(jìn)入第一空腔內(nèi)，環(huán)形分布的進(jìn)土孔5也增大了細(xì)土進(jìn)入第一空腔的量，而第一孔與第二空腔連通，細(xì)土經(jīng)阻斷環(huán)7上的導(dǎo)向孔701進(jìn)入第二空腔，而管道3的斷面位于第二空腔內(nèi)，內(nèi)腔302和外腔301與導(dǎo)向孔701連通，環(huán)形分布的導(dǎo)向孔701，也增大了細(xì)土進(jìn)入第二空腔的量，使得細(xì)土大量進(jìn)入管道3的內(nèi)腔302和外腔301，從而增加管道3整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

本實用新型利用盤繞機(jī)盤繞管道3，使得管道3不斷伸長，通過阻斷環(huán)7與管道3的連接結(jié)構(gòu)，使得伸縮筒4也隨時管道3向前伸展，從而帶動鉆頭向前移動，而鉆頭不斷的挖掘和粉碎土層，使得土層經(jīng)過第二空腔和第二空腔進(jìn)入管道3的內(nèi)腔302和外腔301，從而增加了管道3的整體強(qiáng)度。本方案實現(xiàn)了挖掘通道和鋪設(shè)管道3同步進(jìn)行，簡化了施工方案，并保護(hù)了凍土層的穩(wěn)定，同時還提升了管道3的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實用新型的保護(hù)范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。