可铺设管道的盘绕装置的制作方法

本实用新型属于在冰冻的地面内铺设管道的领域，具体涉及一种可铺设管道的盘绕装置。

背景技术：

冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。

管道在冻土地区很难铺设；现在的方式一般是分为三个步骤来铺设管道，先是使用大型的挖掘设备，在冻土上挖出一个放置管道的沟槽；然后利用盘绕机将料板缠绕成管道，最后将管道吊入沟槽并盖上土壤。盘绕机主要包括基盘和若干盘绕滚轴，盘绕滚轴呈环形分布在基盘上；板料通过盘绕滚轴一圈接一圈的盘绕后形成管道；而板料是三层结构，包括外层、中层和内层，外层和中层形成外腔，内层和中层形成内腔；内腔和外腔均是为了增加管道的结构强度。

现有管道的铺设方式存在以前缺陷，1、先挖土后铺设管道，最后还需要填土，施工繁琐且成本高；2、在冻土地区挖掘大量露天沟槽，完成管道铺设后在覆盖人造土层，不利于冻土的稳定；3、冻土地区的土层容易出现融沉现象，板料的内腔和外腔结构容易受到挤压而变形，导致管道的结构强度降低。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种可铺设管道的盘绕装置，以便于在冻土地区铺设管道，并且能提升管道的结构强度。

本方案中的可铺设管道的盘绕装置，包括盘绕机，盘绕机包括有基盘和盘绕滚轴，盘绕滚轴呈环形分布在基盘上，所述基盘上还设置有伸缩筒，伸缩筒的后端位于盘绕滚轴的外侧并与基盘固定连接，伸缩筒的前端连接有钻头，伸缩筒上靠近钻头处开有若干进土孔；伸缩筒的内壁设有导向筒，导向筒靠近钻头的一端设有连接环，导向筒通过连接环固定连接在导向筒内壁；导向筒与伸缩筒内壁形成导向空腔，所述导向空腔内设有阻断环，阻断环将导向空腔分隔为第一空腔和第二空腔，第一空腔由伸缩筒、导向筒、连接环和阻断环组成，第二空腔由伸缩筒、导向筒和阻断环组成，第二空腔处于开口状态；所述阻断环上开有若干连通第一空腔和第二空腔的导向孔，所述第一空腔与进土孔连通。

本方案的技术原理是，盘绕机作为动力来源，基盘和盘绕滚轴作为盘绕主体，盘绕滚轴呈环形分布在基盘上，以保证料板沿盘绕滚轴呈环形盘绕制成管道；伸缩筒的后端位于盘绕滚轴的外侧并与基盘固定连接，伸缩筒是保护管道和推动管道铺设的主要结构，伸缩筒前端设置有钻头，钻头可以钻土，使得管道能在土层中铺设。

伸缩筒内壁设有导向筒，导向筒与伸缩筒同轴线，导向筒作为细土进入料板内腔和外腔的通道，使得细土能顺利进入料板的内腔和外腔，从而增加管道的整体强度。导向筒靠近钻头的一端有连接环，连接环用于将导向筒固定连接在伸缩筒内壁上；并且导向筒与伸缩筒内壁形成一个导向空腔，导向空腔是细土进入板料内腔和外腔的场所，阻断环将导向空腔分为第一空腔和第二空腔，阻断环上开有若干导向孔，阻断环是连接管道与伸缩筒的结构，在铺设管道时，管道通过阻断环推动伸缩筒伸展，从而使得伸缩筒随着管道运动。第一空腔由伸缩筒、导向筒、连接环和阻断环组成，第一空腔与所有的进土孔连通，细土通过进土孔进入第一空腔，细土经第一空腔后通过阻断环上的导向孔进入第二空腔，从第二空腔排入板料的内腔和外腔，从而完成对内腔和外腔的填充。

本方案以盘绕机作为动力来源，盘绕滚轴在盘绕机的带动下在基盘上转动，从而将板料盘绕为管道，随着盘绕滚轴盘绕的板料越来越多，管道将逐渐增大长度，而管道位于第二空腔内，管道通过带动阻断环而使伸缩筒伸长，使得钻头向前移动而形成通道，管道随着钻头的移动而铺设在通道内。

本文所述的伸缩筒有两端，连接在盘绕盘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。

本方案能产生的技术效果是：1、通过钻头开设通道，盘绕滚轴盘绕板料，盘绕滚轴带动钻头向前移动，实现了边盘绕管道边铺设管道，与先挖土后铺设管道，最后还填土相比，简化了施工程序，成本更低。2、本方案不需要开挖露天沟槽，对冻土的稳定性影响更小。3、本方案的管道外侧有伸缩筒起防护作用，使得管道不会因挤压而变形，并且板料的内腔和外腔填充有细土，增加了管道的结构强度。

进一步，所述伸缩筒的内径为1026mm—1052mm，所述导向筒的外径比伸缩筒的内径小26mm—52mm。安装管径为1000mm，管壁厚度为26mm—36mm的单层管道，以及管径为1000mm，管壁厚度为52mm的双层管道。伸缩筒的内径为1026mm—1052mm，使得管道与伸缩筒紧密贴合，管道对伸缩筒起支撑作用，利于增强管道和伸缩筒的整体结构强度。

进一步，所述钻头包括有环形钢圈、转轴和电动机，环形钢圈与转轴过盈配合，转轴与电动机连接，所述环形钢圈上设有若干刀片。电动机带动转轴转动，转轴带动环形钢圈，环形钢圈带动刀片，通过刀片切割土层而开设通道。

进一步，所述刀片呈放射状分布在环形钢圈上。放射状分布的刀片可以增加钻头的切割面，使钻头更容易钻进土层。

进一步，所述进土孔呈环形分布在伸缩筒上。使得细土可以从各个方向通过进土孔进入第一空腔，增大第一空腔的进土量，利于细土进入板料的内腔和外腔中。

进一步，所述导向孔呈环形分布在阻断环上。板料被盘绕为管道后，内腔和外腔均是呈环形分布在管道的端部，而阻断环与端部接触，导向孔环形分布在阻断环上，利于细土从导向孔进入板料的内腔和外腔中，从而增加管道的整体强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例可铺设管道的盘绕装置的结构示意图。

图2是图1中A的放大示意图。

图3是基盘与盘绕滚轴的结构示意图。

图4是阻断环的结构示意图。

图5是刀片的结构示意图。

图6是板料的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：基盘1、内盘绕滚轴2、外盘绕滚轴201、管道3、外腔301、内腔302、伸缩筒4、进土孔5、导向筒6、阻断环7、导向孔701、连接环8、支架9、电动机10、保护罩11、转轴12、环形钢圈13、刀片14。

如图1所示，一种可铺设管道的盘绕装置，包括盘绕机，盘绕机包括有基盘1和盘绕滚轴，盘绕滚轴包括内盘绕滚轴2和外盘绕滚轴201，内盘绕滚轴2和外盘绕滚轴201位于同一径向上，内盘绕滚轴2与外盘绕滚轴201之间有间隙，内盘绕滚轴2的直径比外盘绕滚轴201的直径大；内盘绕轴和外盘绕轴的长度方向与伸缩筒4的延伸方向一致。伸缩筒4的后端与基盘1固定连接，伸缩筒4的前端设有钻头，所述钻头包括有支架9，所述支架9上安装有电动机10，电动机10外侧安装有保护罩11；还包括有转轴12，转轴12与支架9转动连接，转轴12一端穿过支架9与电动机10连接，转轴12另一端连接有环形钢圈13，环形钢圈13与转轴12过盈配合，环形钢圈13上还固定有若干刀片14，所述刀片14呈放射状分布在环形钢圈13上。

伸缩筒4内侧靠近支架9还设有导向筒6，导向筒6通过连接环8与伸缩筒4固定连接，导向筒6、伸缩筒4和连接环8形成导向空腔，导向空腔内固定有阻断环7，所述阻断环7将导向空腔分隔为第一空腔和第二空腔，所述第一空腔由伸缩筒4、导向筒6、连接环8和阻断环7组成，第二空腔由伸缩筒4、导向筒6和阻断环7组成；第二空腔朝向伸缩筒4后端开口；所述伸缩筒4上开有若干进土孔5，进土孔5呈环形分布在伸缩筒4的外表面，所有的进土孔5均与第一空腔连通；阻断环7上开有若干导向孔701，所述导向孔701环形分布在阻断环7的端面上。

如图1、图3和图6所示，板料从内盘绕转轴12和外盘绕转轴12之间的缝隙进入盘绕机，经内盘绕转轴12和外盘绕转轴12相互配合盘绕后，料板被盘绕成管道3，管道3的直径为1000mm，伸缩筒4的直径为1052mm。在管道3成型的长度不超过50cm前，暂时关闭盘绕机。在阻断环7的端面上涂抹粘合剂，将管道3的前端卡入第二空腔内，使得管道3与阻断环7连接，并使管道3的内腔302和外腔301均与导向孔701连通，随着盘绕的料板越来越多，管道3将越来越长，管道3将推动阻断环7向前移动，阻断环7与伸缩筒4股东连接，阻断环7将带动伸缩筒4向前伸展，从而利于将管道3铺设至土层内。

再如图5所示，钻头固定在伸缩筒4的前端；电动机10带动转轴12转动，转轴12带动环形钢圈13转轴12，环形钢圈13带动刀片14转动，使得刀片14在土层中挖掘通道，并且刀片14在挖掘土层只会土层局部松动，而不会影响土层整体的稳定性。电动机10通过固定在支架9、伸缩筒4外侧面上的电源线连接外部电源，而保护罩11可以避免电动机10在钻头挖掘过程中受到损坏。放射状分布的刀片14不仅增大了挖掘面积，并且容易将土层粉碎；刀片14与环形钢圈13的端面呈45°倾角。刀片14远离环形钢圈13的一端叫外端，放射状分布的刀片14的所有的外端均在一个圆上，这个圆叫做外端圆，所述外端圆的直径比伸缩筒4的直径大20cm，使得挖掘的通道的直径比伸缩筒4的直径大20cm，从而便于刀片14切割的细土有足够的空间从伸缩筒4的侧面进入第一空腔内。

再如图1和图4所示，由于挖掘的通道的直径比伸缩筒4大20cm，使得被刀片14粉碎后的细土有足够的空间从伸缩筒4侧面的进土孔5进入第一空腔内，环形分布的进土孔5也增大了细土进入第一空腔的量，而第一孔与第二空腔连通，细土经阻断环7上的导向孔701进入第二空腔，而管道3的断面位于第二空腔内，内腔302和外腔301与导向孔701连通，环形分布的导向孔701，也增大了细土进入第二空腔的量，使得细土大量进入管道3的内腔302和外腔301，从而增加管道3整体的结构强度。

本实用新型利用盘绕机盘绕管道3，使得管道3不断伸长，通过阻断环7与管道3的连接结构，使得伸缩筒4也随时管道3向前伸展，从而带动钻头向前移动，而钻头不断的挖掘和粉碎土层，使得土层经过第二空腔和第二空腔进入管道3的内腔302和外腔301，从而增加了管道3的整体强度。本方案实现了挖掘通道和铺设管道3同步进行，简化了施工方案，并保护了冻土层的稳定，同时还提升了管道3的结构强度。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。