一种微型地下管网清障车及硬质障碍破障方法技术

本发明专利技术公开了一种微型地下管网清障车及硬质障碍破障方法，包括动力头、推进装置、真空排渣装置和后支撑盾；所述动力头位于掘进方向前端，用于破碎待清理管道内前进方向上的硬质障碍物；所述推进装置连接在动力头和后支撑盾之间，动力头和后支撑盾能够与待清理管道内壁分别进行固定与分离动作，通过推进装置的伸缩运动，使得动力头和后支撑盾之间的相对运动，实现清障车在待清理管道内的推进；所述真空排渣装置位于动力头的下方，用于收集动力头剥落并破碎的硬质障碍物，并通过排渣管道将其排放至待清理管道的外部。至待清理管道的外部。至待清理管道的外部。

【技术实现步骤摘要】
一种微型地下管网清障车及硬质障碍破障方法


[0001]本专利技术属于地下管道非开挖设备领域，具体涉及地下管网的障碍物清理疏通装备，特别是一种微型地下管网清障车及硬质障碍破障方法。

技术介绍

[0002]随着全国城市建设的发展，城市地下管网在城市管理运行中起着重要的作用，保证城市地下管网畅通运行的重要性越来越突出。
[0003]地下管网堵塞，除了普通垃圾杂物的堵塞，更有诸如建筑废料、混凝土废水排放、树根、废水沉积物沉淀等，在管道中形成硬质障碍物，造成管道的封堵，严重的情况下可能在管道中造成长达数米的硬质封堵。目前对城市管道疏通清障，主要采用高压水冲刷、射流技术、真空抽吸等方法。这些方法，在应对一般的软质或疏松的障碍物，是有效的，但由于这些装备及工法，都无法提供可靠且足够的推力及必要的破碎硬质物质的能力，所以在应对硬质障碍物，尤其是较长节段封堵时，就无能为力了。地下管网的特性也不允许采用化学方法处理硬质障碍物。因此，需要有能够对管道硬质障碍物进行有效清理的装备和工法。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对地下管网硬质障碍物的特点及破障需要的必要条件，提出一种微型地下管网清障车及硬质障碍破障方法，实现在管道中连续清障推进，清除管道硬质障碍物的目的。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种微型地下管网清障车，包括动力头、推进装置、真空排渣装置和后支撑盾；
[0007]所述动力头位于掘进方向前端，用于破碎待清理管道内前进方向上的硬质障碍物；
[0008]所述推进装置连接在动力头和后支撑盾之间，动力头和后支撑盾能够与待清理管道内壁分别进行固定与分离动作，通过推进装置的伸缩运动，使得动力头和后支撑盾之间的相对运动，实现清障车在待清理管道内的推进；
[0009]所述真空排渣装置位于动力头的下方，用于收集动力头剥落并破碎的硬质障碍物，并通过排渣管道将其排放至待清理管道的外部。
[0010]其中，所述动力头包括刀盘、液压马达、前支撑靴装置和前壳体；所述刀盘设置于前壳体位于推进方向的前端，转动时破碎硬质障碍物；所述液压马达位于前壳体内部，作为刀盘转动的驱动装置；所述前支撑靴装置位于前壳体后端，其两端能够向外部垂直管道内壁做伸缩运动；当向外伸出时，两端支撑在管道内壁上，从而将整个动力头固定在待清理管道内壁；当向内收缩时，两端与管道内壁脱离接触，动力头与管道内壁分离。
[0011]具体地，所述前支撑靴装置包括前支撑靴油缸以及位于前支撑靴油缸两端的前支撑靴，通过前支撑靴油缸带动两端的前支撑靴在前壳体内外做伸缩运动。
[0012]具体地，所述后支撑盾包括后支撑盾壳体、后支撑靴以及后支撑靴油缸；所述后支
撑靴油缸安装在支撑盾壳体内，后支撑靴分别位于后支撑靴油缸两端，通过支撑靴油缸带动两端的后支撑靴在后支撑盾壳体内外伸缩运动；当向外伸出时，两端后支撑靴支撑在管道内壁上，从而将整个后支撑盾固定在待清理管道内壁；当向内收缩时，两端后支撑靴与管道内壁脱离接触，后支撑盾与管道内壁分离。
[0013]具体地，所述推进装置包括外导管、内导管以及推进油缸；所述内导管套接在推进油缸外部，其后端连接在位于后支撑盾内的后油缸支座上；所述外导管套接在内导管的外部，其前端连接在位于动力头内的前油缸支座上。
[0014]进一步地，本专利技术还提供采用上述微型地下管网清障车进行硬质障碍破障方法，包括如下步骤：
[0015](1)现场设备拼装：
[0016]将动力头通过检修井上的管道入口送进待清理管道；将推进装置完全收缩至最短轴向尺寸，其前端通过销轴及螺栓连接到动力头上的前油缸支座，随后继续向管道内部推进，至井内空间足以放下后支撑盾并将后支撑盾放到井下，随后将推进装置后端通过销轴及螺栓连接到后支撑盾上的后油缸支座，完成整机拼装；
[0017](2)步进推进：
[0018]动力头内的前支撑靴装置，以及后支撑盾依次进行伸缩运动，使得前支撑靴装置与后支撑盾中的一个支撑在待清理管道内壁进行固定，另一个与管道内壁分离；通过推进装置的伸缩运动，使得动力头和后支撑盾之间的相对运动，实现清障车在待清理管道内的推进；
[0019](3)破碎及清除障碍物：
[0020]当清障车到达清障工作面，后支撑盾支撑在待清理管道内壁上，前支撑靴装置与管道内壁分离，此时推进装置推动动力头缓慢向掘进方向移动，通过动力头破碎待清理管道内的硬质障碍物，破碎的硬质障碍物通过下方的真空排渣装置收集并排放至待清理管道的外部。
[0021]具体地，步骤(2)中：
[0022]当前进时，动力头内的前支撑靴装置收缩，与管道内壁分离，后支撑盾外伸并支撑在管道内壁上固定，然后推进装置伸长，此时以后支撑盾为支撑点，通过推进装置带动动力头向前移动；移动到位后，动力头内的前支撑靴装置外伸并支撑在管道内壁上固定，后支撑盾收缩，与管道内壁分离，然后推进装置收缩，此时以前支撑靴装置为支撑点，通过推进装置带动后支撑盾靠近动力头移动；
[0023]当后退时，后支撑盾收缩，与管道内壁分离，动力头内的前支撑靴装置外伸并支撑在管道内壁上固定，然后推进装置伸长，此时以前支撑靴装置为支撑点，通过推进装置带动后支撑盾向后移动；移动到位后，后支撑盾外伸并支撑在管道内壁上固定，前支撑靴装置收缩，与管道内壁分离，然后推进装置收缩，此时以后支撑盾为支撑点，通过推进装置带动动力头靠近后支撑盾移动。
[0024]有益效果：
[0025](1)本专利技术针对地下管网硬质障碍物的特点及破障需要的必要条件，提出刀盘全断面掘进的破障方法、撑靴支撑的支撑机构和步进运动的推进模式，使用位于管网检修井外的液压动力站及远程控制系统，可使清障车在地下管道中推进并进行破障作业；利用真
空排渣装置将清除出来的渣土杂物排放到管道外，以保证破障工作面的作业空间及清障车在管道中的顺利推进。采用本专利技术，可以有效克服其他装备及工法的缺陷，达到清除管道硬质障碍物的目的；由于连续排渣可以及时清理破解下来的渣土物料，为清障车的连续推进腾出空间，清障车可以在管道中连续清障推进，对于长距离的硬质封堵，也能应对自如。
[0026](2)本专利技术配置的全断面刀盘，能一次性对管道整个端面进行清理，相比其他的装备及功法(需要在一个断面上进行重复清理)具有更高的效率；一些使用其他方法无法破解的障碍物，往往会导致管网瘫痪报废，造成重大损失。本专利技术由于具有大扭矩输出的液压马达及可以提供大推力的推进油缸，使刀盘具有破解高硬度硬质障碍物的能力，对顽固硬质障碍物的破解，使原来无法处理的故障得以排除，管网恢复功能，避免损失；真空排渣装置的应用，使被清除出来的渣土能及时排走，避免因渣土堆积阻碍清障车的行走，结合步进机构，使清障车具有连续清障作业的能力。清障车采用分体结构，适应城市地下管网检修井的特殊条件(井口狭小，大尺寸设备不能直接下井)，可以利用管网固有的检修井，不需要专门开挖始发井。真空排渣容易收集，可以减少对施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型地下管网清障车，其特征在于，包括动力头(1)、推进装置(2)、真空排渣装置(3)和后支撑盾(4)；所述动力头(1)位于掘进方向前端，用于破碎待清理管道内前进方向上的硬质障碍物；所述推进装置(2)连接在动力头(1)和后支撑盾(4)之间，动力头(1)和后支撑盾(4)能够与待清理管道内壁分别进行固定与分离动作，通过推进装置(2)的伸缩运动，使得动力头(1)和后支撑盾(4)之间的相对运动，实现清障车在待清理管道内的推进；所述真空排渣装置(3)位于动力头(1)的下方，用于收集动力头(1)剥落并破碎的硬质障碍物，并通过排渣管道将其排放至待清理管道的外部。2.根据权利要求1所述的微型地下管网清障车，其特征在于，所述动力头(1)包括刀盘(1
‑
1)、液压马达(1
‑
2)、前支撑靴装置(1
‑
3)和前壳体(1
‑
4)；所述刀盘(1
‑
1)设置于前壳体(1
‑
4)位于推进方向的前端，转动时破碎硬质障碍物；所述液压马达(1
‑
2)位于前壳体(1
‑
4)内部，作为刀盘(1
‑
1)转动的驱动装置；所述前支撑靴装置(1
‑
3)位于前壳体(1
‑
4)后端，其两端能够向外部垂直管道内壁做伸缩运动；当向外伸出时，两端支撑在管道内壁上，从而将整个动力头(1)固定在待清理管道内壁；当向内收缩时，两端与管道内壁脱离接触，动力头(1)与管道内壁分离。3.根据权利要求2所述的微型地下管网清障车，其特征在于，所述前支撑靴装置(1
‑
3)包括前支撑靴油缸(1
‑3‑
2)以及位于前支撑靴油缸(1
‑3‑
2)两端的前支撑靴(1
‑3‑
1)，通过前支撑靴油缸(1
‑3‑
2)带动两端的前支撑靴(1
‑3‑
1)在前壳体(1
‑
4)内外做伸缩运动。4.根据权利要求1所述的微型地下管网清障车，其特征在于，所述后支撑盾(4)包括后支撑盾壳体(4
‑
1)、后支撑靴(4
‑
2)以及后支撑靴油缸(4
‑
3)；所述后支撑靴油缸(4
‑
3)安装在支撑盾壳体(4
‑
1)内，后支撑靴(4
‑
2)分别位于后支撑靴油缸(4
‑
3)两端，通过支撑靴油缸(4
‑
3)带动两端的后支撑靴(4
‑
2)在后支撑盾壳体(4
‑
1)内外伸缩运动；当向外伸出时，两端后支撑靴(4
‑
2)支撑在管道内壁上，从而将整个后支撑盾(4)固定在待清理管道内壁；当向内收缩时，两端后支撑靴(4
‑
2)与管道内壁脱离接触，后支撑盾(4)与管道内壁分离。5.根据权利要求1所述的微型地下管网清障车，其特征在于，所述推进装置(2)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，马超，邱国荣，张毅，吴晓峰，郭天，
申请(专利权)人：江苏马超地下工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：