CN116336255A - 一种排水立管安装设备及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排水立管安装设备及安装方法，包括钢索轨道和操作平台，所述钢索轨道上设有若干彼此独立运行的滑动车架，钢索轨道上依次设有彼此独立运行的钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置，所述钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置均通过滑动车架与钢索轨道可制动地滑动配合，所述钻孔装置的钻孔端面向墙体，卡座安装装置在钻孔装置的打孔位置安装卡座，管道运输装置将管体运输至卡座处并与上级管体安装对接，卡环安装装置通过将卡环与对应的卡座固定配合固定管体，方便狭窄地方作业，避免人工高空作业，提高安全性，增加安装效率。

Description

一种排水立管安装设备及安装方法

技术领域

本发明涉及排水管安装技术领域，具体地指一种排水立管安装设备及安装方法。

背景技术

在城区进行小区雨污分流改造项目时，合流立管改造时关键工作，一般是新增加雨水立管以实现雨污分流的目的，但是由于作业空间较窄，云梯等机械设备无法使用，只能依靠搭设双排脚手架或者人工座板安装方式，对于前者施工速度慢且成本高，尤其措施费高，非常不经济，对于后者安全风险大，规范已禁止使用。

同时，在安装管道的过程中，通常以打孔、卡座安装、管道对接及安装和卡环固定为一个循环单位，一个循环单位完成了再进行下一个循环单位的工作，重新从打孔开始，安装效率低。

因此，工程和现场需要一种针对狭窄作业空间的排水立管安装设备及安装方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种排水立管安装设备及安装方法，通过钢索轨道及滑动车架、钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置、卡环安装装置、操作平台等装置，实现了排水立管的机械化施工，降低了施工成本，提高施工效率，减小了安全风险，解决上述安全风险大、安装效率低的问题。

本发明的为了克服上述不足，提供一种排水立管安装设备，包括钢索轨道和操作平台，所述钢索轨道上设有若干彼此独立运行的滑动车架，钢索轨道上依次设有彼此独立运行的钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置，所述钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置均通过滑动车架与钢索轨道可制动地滑动配合，所述钻孔装置的钻孔端面向墙体，卡座安装装置在钻孔装置的打孔位置安装卡座，管道运输装置将管体运输至卡座处并与上级管体安装对接，卡环安装装置通过将卡环与对应的卡座固定配合固定管体。

作为优选地，所述钢索轨道及滑动车架、钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置均与操作平台无线信号连接，所述钢索轨道包括固定在墙体顶部的安装支架、安装于安装支架上的卷扬设备及定位基准装置、与卷扬设备连接的钢索和设于钢索底部的锚固端头，滑动车架与钢索通过电动滑轮组可移动地固定配合，滑动车架上设有定位装置，滑动车架中间部位设有若干安装孔，滑动车架通过安装孔和安装件分别与钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置固定配合，且滑动车架与钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置一一对应，所述定位装置通过定位基准装置与操作平台无线信号连接。

作为更优选地，所述钻孔装置包括第一固定支架，所述第一固定支架远离墙体一侧通过紧固件与滑动车架固定配合，第一固定支架靠近墙体一侧设有若干关于第一固定支架中间位置对称的液压支腿，液压支腿垂直于墙体，液压支腿的末端设有锚固钻头，锚固钻头的输出端指向墙体，所述第一固定支架中间位置可横向移动地设有第一滑动支架，所述第一滑动支架上设有第一液压顶进装置，所述第一液压顶进装置垂直于墙体，第一液压顶进装置的输出端上设有钻机，钻机的输出端上设有打孔钻头，所述打孔钻头、钻机与第一液压顶进装置的输出端同心共轴，位于钻机一侧的第一液压顶进机构上设有摄像头，摄像头的摄像端对准墙体，卡座安装装置位于钻孔装置的下方。

进一步地，所述卡座安装装置包括第二固定支架，所述第二固定支架远离墙体一侧通过紧固件与滑动车架固定配合，第二固定支架的两侧上沿垂直于墙体方向可滑动地设有第二滑动支架，所述第二滑动支架之间设有卡座盒，所述卡座盒的两侧与对应的第二滑动支架之间分别设有第一液压调整装置，所述第一液压调整装置的中轴位于同一水平线上，所述卡座盒内设有Y字形凹槽，Y字形凹槽内堆叠地设有若干卡座，所述卡座盒的一侧设有卡座安装通道，远离卡座安装通道一侧的卡座盒底部与卡座之间设有第一弹簧装置，远离墙体的卡座安装通道一侧设有卡座顶进装置和卡座固定装置，所述卡座盒的一侧设有摄像头，管道运输装置位于卡座安装装置的下方。

更进一步地，所述管道运输装置包括上部装置、中部装置和下部装置，所述上部装置位于卡座安装装置与卡环安装装置之间，所述中部装置和下部装置位于卡环安装装置下方，所述上部装置、中部装置和下部装置的结构相似，均包括第三固定支架、与第三固定支架横向滑动配合的第三滑动支架、与第三滑动支架固定配合的第二液压调整装置和与第二液压调整装置输出端固定配合的抓钳，抓钳通过抓钳动力装置控制开合，且抓钳的开口端正对墙体，第二液压调整装置的一侧设有摄像头，位于上部装置和下部装置的抓钳上均设有橡胶垫，位于中部装置的抓钳内侧沿钳壁等间隔地设有若干滚动滑轮，所述滚动滑轮上均设有用于制动的电子锁，滚动滑轮的表面均设有橡胶圈。

更进一步地，所述卡环安装装置包括第四固定支架，所述第四固定支架的两侧上沿垂直于墙体方向可滑动地设有第四滑动支架，第四滑动支架之间设有卡环盒，所述卡环盒的两侧与对应的第四滑动支架之间分别设有第三液压调整装置，所述第三液压调整装置的中轴位于同一水平线上，所述卡环盒内设有倒U形凹槽，倒U形凹槽内堆叠地设有若干卡环，所述卡环盒一侧设有卡环安装通道，远离卡环安装通道一侧的卡环盒底部与卡环之间设有第二弹簧装置，远离墙体的卡环安装通道一侧设有卡环顶进装置和卡环固定装置，所述卡环盒一侧设有摄像头。

一种应用上述排水立管安装设备的排水立管安装方法，包括以下步骤：

第一步，安装钢索轨道和滑动车架，并分别在不同的滑动车架上安装钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置，各装置从上到下依次排布，通过无线定位技术对钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置进行定位，通过操作平台确定安装位置；

第二步，钻孔装置移动至第一个安装位置进行钻孔；

第三步，钻孔装置上移至下一个安装位置进行钻孔，卡座安装装置上移至前一步中的钻孔位置进行卡座安装；

第四步，钻孔装置上移至下一个安装位置进行钻孔，卡座安装装置上移至前一步中的钻孔位置进行卡座安装，管道运输装置将管道提取至前两步中的卡座安装位置进行管道对接安装，卡环安装装置上移至前两步中的卡座安装位置将卡环与对应的卡座固定安装；

第五步，重复第四步操作，直到所有安装位置钻孔完成，将钻孔装置移动到合适位置并关闭钻孔装置，直到所有卡座安装完成，将卡座安装装置移动到合适位置并关闭卡座安装装置，直到所有管道和卡环安装完成，将管道运输装置和卡环安装装置移动到合适位置并关闭；

第六步，通过摄像头检查管道安装情况，复位各装置并进行拆卸。

作为优选地，所述第四步以及第五步中的钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置以及卡环安装装置独立同步运作，操作平台通过摄像头实时监控各装置运作过程，当各装置运作出现问题时，操作平台可切换至人工操作模式进行手动安装。

作为更优选地，所述第四步中的管道运输装置通过中部装置和下部装置分别夹持住管道的中上部和下部，此时中部装置的滚动滑轮通过电子锁处于制动状态，上移至靠近卡环安装装置时停止移动，中部装置的滚动滑轮通过电子锁解锁解除制动状态，下部装置向上移动推动管道直至管道的上部位于上部装置的夹钳内、管道的中下部位于中部装置的夹钳内，上部装置的夹钳对管道的上部夹紧配合，中部装置的滚动滑轮通过电子锁处于制动状态，中部装置和上部装置对管道进行对接和安装，卡环装置通过卡环与对应的卡座固定配合将安装好的管道进行固定。

进一步地，其特征在于，所述第四步中的管道运输装置在相应的卡环安装好后，下部装置和中部装置进行下移重新夹持管道并上移等待进行第五步操作。

本发明的有益效果：

1、该设备可以实现较为狭窄条件下得排水立管施工作业，不需要单独搭设脚手架，也不需要人员高处作业，实现了排水立管的机械化施工，并详细介绍了其施工方法和工序流程，阐述各装置再各工序中的工作内容，该设备施工成本低，施工效率高，安全风险小；

2、该设备设置独立车架，并将设备划分为安装钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置、卡环安装装置等四个独立部分，实现钻孔、卡座安装和管道安装的流水作业，钻孔、卡座安装、管道安装在不同位置同步作业，大大加快施工效率；

3、钻孔装置设置液压支架和锚固装置，提高了钻孔的稳定性，另外通过滑动车架和滑动支架可以调整钻孔位置，提高了钻孔装置的精准度；

4、卡座安装装置和卡环安装装置通过设置滑动支架、液压调节装置和定位摄像头实现了卡座安装的自动定位功能，无需人工操控调整，提高设备的实用性；另外，设置卡座盒和卡环盒以及弹簧装置，实现了连续作业，提高了设备效率；此外，创新性地在卡座盒和卡环盒上安装液压顶进装置、固定装置，实现了卡座和卡环的安装功能；

5、管道运输装置通过设置上部、中部、下部三段装置，并在中部装置设置滚动滑轮、电子锁等装置，实现了管道连续安装作业，大大提高了管道安装效率，另外通过摄像头自动测量数据和多组定位装置实现了管道安装过程的自动对齐功能，并通过对正后人工确认保障作业了作业质量；

6、设置标准滑动车架，并通过螺旋方式连接安装钻孔装置、卡座安装装置、管道运输装置、卡环安装装置等装置的固定支架，实现了设备安装的便利性，同时可以根据需要调整各个装置数量，实现更多功能；

7、该可调节的支护设备简单，还可以适用于供水、燃气、线缆等市政管线的布设工作，具有较强的适应性。

附图说明

图1为本发明的排水立管安装设备安装示意图；

图2为本发明的A点放大示意图；

图3为本发明的钻孔装置结构示意图；

图4为本发明的卡座安装装置结构示意图；

图5为本发明的B-B处剖面示意图；

图6为本发明的管道运输装置上部装置结构示意图；

图7为本发明的管道运输装置中部装置结构示意图；

图8为本发明的D-D处剖面示意图；

图9为本发明管道运输装置下部装置结构示意图；

图10为本发明的卡环安装装置结构示意图；

图11为本发明的C-C处剖面示意图；

图中：1、钢索轨道；101、安装支架；102、卷扬设备；103、定位基准装置；104、钢索；105、滑动车架；106、锚固端头；107、电动滑轮组；108、安装孔；109、定位装置；

2、钻孔装置；201、第一固定支架；202、液压支腿；203、锚固钻头；204、第一滑动支架；205、第一液压顶进装置；206、钻机；207、打孔钻头；208、第一滑轮；209、第一电动齿轮；

3、摄像头；

4、卡座安装装置；401、第二固定支架；402、第二滑动支架；403、卡座盒；404、第一液压调整装置；4031、Y字形凹槽；405、卡座；4032、卡座安装通道；4033、第一弹簧装置；406、卡座顶进装置；407、卡座固定装置；408、第二电动齿轮；

5、管道运输装置；501、上部装置；502、中部装置；503、下部装置；504、第三固定支架；505、第三滑动支架；506、第二液压调整装置；507、抓钳；508、抓钳动力装置；509、橡胶垫；510、滚动滑轮；511、电子锁；512、橡胶圈；513、第二滑轮；514、第三电动齿轮；515、滚轮轴；

6、卡环安装装置；601、第四固定支架；602、第四滑动支架；603、卡环盒；604、第三液压调整装置；6031、倒U形凹槽；605、卡环；6032、卡环安装通道；6033、第二弹簧装置；606、卡环顶进装置；607、卡环固定装置；608、第四电动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1~2所示，作为一种优选的实施例1，一种排水立管安装设备，包括钢索轨道1和操作平台，所述钢索轨道1上设有若干彼此独立运行的滑动车架105，钢索轨道1上依次设有彼此独立运行的钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6，所述钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6均通过滑动车架105与钢索轨道1可制动地滑动配合，所述钻孔装置2的钻孔端面向墙体，卡座安装装置4在钻孔装置2的打孔位置安装卡座405，管道运输装置5将管体运输至卡座405处并与上级管体安装对接，卡环安装装置6通过将卡环605与对应的卡座405固定配合固定管体，所述钢索轨道1及滑动车架105、钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6均与操作平台无线信号连接；

在钢索轨道1上设置独立运行的多个滑动车架105，并在不同的滑动车架105上分别设置钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6，钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6按次序排布，在操作平台确定好安装位置后，可以在不同的位置各自工作，按照打孔、卡座405安装、管道运输及对接、卡环605安装的工作顺序依次对每个安装位置的管道进行固定安装，方便在狭窄的地方进行管道自动安装，并且用操作平台辅佐操控。

如图1~2所示，作为一种优选的实施例2，所述钢索轨道1包括固定在墙体顶部的安装支架101、安装于安装支架101上的卷扬设备102及定位基准装置103、与卷扬设备102连接的钢索104和设于钢索104底部的锚固端头106，滑动车架105与钢索104通过电动滑轮组107可移动地固定配合，滑动车架105上设有定位装置109，滑动车架105中间部位设有若干安装孔108，滑动车架105通过安装孔108和安装件分别与钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6固定配合，且滑动车架105与钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6一一对应，所述定位装置109通过定位基准装置103与操作平台无线信号连接。

实施例2中，卷扬设备102一般通过支架固定在楼顶，施工前可根据楼层高度通过卷扬设备102调整轨道长度；

定位基准装置103可以向外发射无线信号，安装在卷扬设备102上，一般安装在较为稳定的部位，采用无线局域网定位技术对各装置进行定位，在作业过程中所有定位装置109均以该装置作为定位基准点，作业过程中操作平台会自动以定位基准点建立坐标系，计算安装各安装部件的坐标位置，并动态更新各定位装置109位置，动态计算各装置需要移动位移和移动路径，上下移动一般通过滑动车架105完成，各装置的左右移动和前后移动方法详见各个装置细部构造，另外定位基准装置103也是操作平台和滑动车架105、钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5、卡环安装装置6等部件连接的中继器；

钢索104垂直布设，为保证轨道稳定、钢索104一般设置2条以上，上端与卷扬设备102相连，下端通过锚固端头106固定在地面上；

滑动车架105主体为网格结构，竖向管中为电动滑轮组107，为车架主体提供动力，横向管上设置有安装孔108，用于安装其他装置，另外电动车架上还设置有定位装置109，用于识别车架竖向位移。

如图3所示，作为一种优选的实施例3，所述钻孔装置2包括第一固定支架201，所述第一固定支架201远离墙体一侧通过紧固件与滑动车架105固定配合，第一固定支架201靠近墙体一侧设有若干关于第一固定支架201中间位置对称的液压支腿202，液压支腿202垂直于墙体，液压支腿202的末端设有锚固钻头203，锚固钻头203的输出端指向墙体，所述第一固定支架201中间位置可横向移动地设有第一滑动支架204，所述第一滑动支架204上设有第一液压顶进装置205，所述第一液压顶进装置205垂直于墙体，第一液压顶进装置205的输出端上设有钻机206，钻机206的输出端上设有打孔钻头207，所述打孔钻头207、钻机206与第一液压顶进装置205的输出端同心共轴，位于钻机206一侧的液压顶进机构上设有摄像头3，摄像头3的摄像端对准墙体，卡座安装装置4位于钻孔装置2的下方。

实施例3中，第一固定支架201为板状结构，通过螺栓与车架主体进行连接，是钻孔装置2受力的主体结构；

液压支腿202与第一固定支架201连接，液压支腿202一般为4个,分别设置在固定支架的四个角点，关于第一固定支架201的中间位置两两对称，通过液压伸缩的方式支撑在墙体上提高装置钻孔施工的稳定性；

锚固钻头203设置在液压支腿202的底部，锚固钻头203为微型钻头，在液压支腿202架设的过程中钻入墙体，以提高支腿的受力稳定性；

第一滑动支架204通过第一电动齿轮209和第一滑轮208与第一固定支架201滑动配合，第一电动齿轮209设于第一固定支架201中间位置的横向的齿条孔中，且与齿条孔啮合，第一滑动支架204的底部与第一电动齿轮209的转动轴转动配合，第一滑动支架204的底部与第一固定支架201的表面通过第一滑轮208滑动配合，第一电动齿轮209的转动可带动第一滑动支架204移动，从而带动第一液压顶进装置205、钻机206、打孔钻头207等部件左右移动，用于施工过程中钻孔位置的调整；

第一液压顶进装置205安装在第一滑动支架204上，用于为钻机206提供钻进顶力；

钻机206安装在第一液压顶进装置205上，打孔钻头207安装在钻机206上；第一液压顶进装置205上还布置有具有定位功能的摄像头3，画面实时传输给操作平台，用于辅助钻孔定位。

如图4~5所示，作为一种优选的实施例4，所述卡座安装装置4包括第二固定支架401，所述第二固定支架401远离墙体一侧通过紧固件与滑动车架105固定配合，第二固定支架401的两侧上沿垂直于墙体方向可滑动地设有第二滑动支架402，所述第二滑动支架402之间设有卡座盒403，所述卡座盒403的两侧与对应的第二滑动支架402之间分别设有第一液压调整装置404，所述第一液压调整装置404的中轴位于同一水平线上，所述卡座盒403内设有Y字形凹槽4031，Y字形凹槽4031内堆叠地设有若干卡座405，所述卡座盒403的一侧设有卡座安装通道4032，远离卡座安装通道4032一侧的卡座盒403底部与卡座405之间设有第一弹簧装置4033，远离墙体的卡座安装通道4032一侧设有卡座顶进装置406和卡座固定装置407，所述卡座盒403的一侧设有摄像头3，管道运输装置5位于卡座安装装置4的下方。

实施例4中，第二固定支架401为板状结构，通过螺栓与滑动车架105主体进行连接，是卡座安装装置4受力的主体结构；

第二滑动支架402由一对十字型断面杆件组成，杆件穿固定支架上预留的滑槽后，与第二电动齿轮408连接，形成齿条滑动配合；

第二电动齿轮408安装在第二固定支架401上，第二电动齿轮408是第二滑动支架402的动力装置，可以带动第二滑动支架402沿墙面垂直方向移动，调整卡座盒403位置；

第一液压调整装置404分别安装在第二滑动支架402上，另外一端与卡座盒403连接，卡座盒403两侧分别设有第一液压调整装置404，通过第一液压装置可以左右调整卡座盒403的位置；

卡座盒403用于储存排水管道卡座405，卡座盒403内部凹槽形状与卡座405形状一直，为Y字形凹槽4031，卡座盒403一端底部设有缺口，作为卡座安装通道4032，卡座盒403另一端设有第一弹簧装置4033，用于自动推送卡座405；

卡座盒403上靠近卡座安装通道4032的远离墙体一侧设有卡座顶进装置406，用于将卡座405顶出卡座盒403，顶入钻孔装置2预先钻好的钻孔，卡座顶进装置406的输出端靠近卡座安装通道4032，其输出端上设有与卡座405匹配的弧形顶进块，通过伸缩杆提供动力将卡座405顶出，卡座顶进装置406有两个，且关于卡座405对称，中间设有卡座固定装置407，卡座固定装置407的输出端与卡座405中间的膨胀螺丝对应，卡座405顶入钻孔后，通过液压缸调整卡座固定装置407位置，卡座固定装置407钻紧卡座405中的膨胀螺丝，以达到固定卡座405的目的；

卡座盒403上还布置有具有定位功能的摄像头3，用于辅助卡座405安装时进行定位。

如图6~9所示，作为一种优选的实施例5，所述管道运输装置5包括上部装置501、中部装置502和下部装置503，所述上部装置501位于卡座安装装置4与卡环安装装置6之间，所述中部装置502和下部装置503位于卡环安装装置6下方，所述上部装置501、中部装置502和下部装置503的结构相似，均包括第三固定支架504、与第三固定支架504横向滑动配合的第三滑动支架505、与第三滑动支架505固定配合的第二液压调整装置506和与第二液压调整装置506输出端固定配合的抓钳507，抓钳507通过抓钳动力装置508控制开合，且抓钳507的开口端正对墙体，第二液压调整装置506的一侧设有摄像头3，位于上部装置501和下部装置503的抓钳507上均设有橡胶垫509，位于中部装置502的抓钳507内侧沿钳壁等间隔地设有若干滚动滑轮510，所述滚动滑轮510上均设有用于制动的电子锁511，滚动滑轮510的表面均设有橡胶圈512。

实施例5中，第三固定支架504为板状结构，通过螺栓与滑动车架105主体进行连接，是管道运输装置5受力的主体结构；

第三滑动支架505通过第三电动齿轮514和第二滑轮513与第三固定支架504滑动配合，第三电动齿轮514设于第三固定支架504中间位置的横向的齿条孔中，且与齿条孔啮合，第三滑动支架505的底部与第三电动齿轮514的转动轴转动配合，第三滑动支架505的底部与第三固定支架504的表面通过第二滑轮513滑动配合，第三电动齿轮514可以带动第三滑动支架505沿齿条孔移动，因此带动第二液压调整装置506、抓钳507等部件左右移动，调整管道位置；

第二液压调整装置506安装在第三滑动支架505上，用于调整管道在垂直墙面方向的位置，第二液压调整装置506末端安装有抓钳507，并通过抓钳动力装置508控制抓钳507的开合，实现对管材的抓运功能；

管道运输上部装置501、下部装置503在抓钳507上设置橡胶垫509，用于增大抓钳507的摩擦力，中部装置502抓钳507上设置滚动滑轮510和电子锁511，滚动滑轮510表面设置橡胶圈512，电子锁511可以通过电信号进行控制，锁定时滚动滑轮510不能转动，解锁时滚动滑轮510可以滚动；

第二液压调整装置506的上还设置有定位功能的摄像头3，用于辅助管材安装过程的定位；

管道运输上部装置501、中部装置502和下部装置503均安装在对应的滑动支架上，通过滑动车架105实现上下移动。将管道运输到位后且管道固定后，再将管材放开。

如图10~11所示，作为一种优选的实施例6，所述卡环安装装置6包括第四固定支架601，所述第四固定支架601的两侧上沿垂直于墙体方向可滑动地设有第四滑动支架602，第四滑动支架602之间设有卡环盒603，所述卡环盒603的两侧与对应的第四滑动支架602之间分别设有第三液压调整装置604，所述第三液压调整装置604的中轴位于同一水平线上，所述卡环盒603内设有倒U形凹槽6031，倒U形凹槽6031内堆叠地设有若干卡环605，所述卡环盒603一侧设有卡环安装通道6032，远离卡环安装通道6032一侧的卡环盒603底部与卡环605之间设有第二弹簧装置6033，远离墙体的卡环安装通道6032一侧设有卡环顶进装置606和卡环固定装置607，所述卡环盒603一侧设有摄像头3。

实施例6中，第四固定支架601为板状结构，通过螺栓与滑动车架105主体进行连接，是卡环安装装置6受力的主体结构；

第四滑动支架602由一对十字型断面杆件组成，杆件穿第四固定支架601上预留的滑槽后，与第四电动齿轮连接，形成齿条滑动配合；

第四电动齿轮安装在第四固定支架601上，第四电动齿轮是第四滑动支架602的动力装置，可以带动第四滑动支架602沿墙面垂直方向移动，调整卡环盒603位置；

第三液压调整装置604分别安装在第四滑动支架602上，另外一端与卡环盒603连接，卡环盒603两侧分别设有第三液压调整装置604，通过第三液压装置可以左右调整卡环盒603的位置；

卡环盒603用于储存排水管道卡环605，卡环盒603内部凹槽形状与卡环605形状一致，为倒U形凹槽6031，卡环盒603一端设有缺口，作为卡环安装通道6032，卡环盒603另一端设有第二弹簧装置6033，用于自动推送卡环605；

卡环盒603上靠近卡环安装通道6032的远离墙体一侧设有卡环顶进装置606，用于将卡环605顶出卡环盒603，并于预先安装好的卡座405对齐，卡环顶进装置606的输出端靠近卡环安装通道6032，其输出端上设有与卡环405匹配的弧形顶进块，通过伸缩杆的推力将卡环605顶出，卡环顶进装置606的两侧设有卡环固定装置607，卡环固定装置607关于卡环605对称，且卡环固定装置607的输出端与卡环605两侧的对拉螺丝对应，卡环605就位后，通过卡环固定装置607钻紧卡环605中的对拉螺丝，使其与对应的卡座405固定配合，以达到固定排水管的目的；

卡环盒603底部还布置有具有定位功能的摄像头3，用于辅助卡环605安装时进行定位。

作为一种优选的实施例7，一种应用与实施例1~6所述的排水立管安装设备的排水立管安装方法，包括以下步骤：

第一步，安装钢索轨道1和滑动车架105，并分别在不同的滑动车架105上安装钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6，各装置从上到下依次排布，通过无线定位技术对钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6进行定位，通过操作平台确定安装位置；

第二步，钻孔装置2移动至第一个安装位置进行钻孔；

第三步，钻孔装置2上移至下一个安装位置进行钻孔，卡座安装装置4上移至前一步中的钻孔位置进行卡座405安装；

第四步，钻孔装置2上移至下一个安装位置进行钻孔，卡座安装装置4上移至前一步中的钻孔位置进行卡座405安装，管道运输装置5将管道提取至前两步中的卡座405安装位置进行管道对接安装，卡环安装装置6上移至前两步中的卡座405安装位置将卡环605与对应的卡座405固定安装；

第五步，重复第四步操作，直到所有安装位置钻孔完成，将钻孔装置2移动到合适位置并关闭钻孔装置2，直到所有卡座405安装完成，将卡座安装装置4移动到合适位置并关闭卡座安装装置4，直到所有管道和卡环605安装完成，将管道运输装置5和卡环安装装置6移动到合适位置并关闭；

第六步，通过摄像头3检查管道安装情况，复位各装置并进行拆卸。

实施例7中，排水立管安装设备施工原理及作业步骤如下：

首先根据排水立管安装的位置安装钢索轨道1并进行固定后，安装滑动车架105、钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5、卡环安装装置6就位。然后通过操作平台输入排水立管相关参数后，操作平台自动计算钻孔位置、数量、管材数量、安装位置等相关信息；

通过自动计算钻孔坐标信息，操作平台自动计算钻孔装置2的运动路线并发布指令，先通过滑动车架105将钻孔装置2运输到指定位置后，钻孔装置2自动调整液压支腿202位置，并通过锚固装置固定液压支腿202，然后通过液压顶进装置调整钻机206位置进行钻孔，钻孔完成后通过液压顶进装置收回钻机206，通过反转松开锚固装置，收回液压支腿202，然后进行下一钻孔，当钻孔过程出现问题时，操作平台会自动提示，同时打开摄像头3，转入人工操作模式；钻孔作业顺序为依次自下而上作业，作业过程独立，不受其他作业步骤影响，直至钻孔作业完成。

当钻孔数量满足连续作业要求后，操作平台自动发布指令启动卡座安装装置4，并通过钻孔信息，自动计算卡座405安装坐标信息，控制卡座安装装置4到达指定位置，先通过滑动车架105将卡座安装装置4运输到指定位置后，再通过第二滑动支架402、第一液压调整装置404自动调整卡座盒403位置，位置对正后，通过卡座顶进装置406将卡座405顶入钻孔内，并通过卡座固定装置407对卡座405进行固定，同样当卡座405安装出现问题时，操作平台会自动提示，同时打开摄像头3，转入人工操作模式。固定完成后，进行下一卡座405安装；卡座405安装顺序同样为依次自下而上作业，作业过程独立，不受后续作业步骤影响，直至卡座405安装作业完成。

当卡座405安装数量满足后续作业要求后，操作平台自动发布指令启动管道运输装置5和卡环安装装置6，先将管道运输上部装置501和卡环安装装置6运输到预定位置，然后进行提示放置管道，通过人工配合将排水立管安装在管道运输下部装置503和管道运输中部装置502的抓钳507上，然后通过滑动车架105将管道送到安装位置，然后根据上述管道运输装置5连续运输工作原理，将管道转移到管道运输上部装置501和管道运输中部装置502上，转移完成后，管道运输下部装置503松开，向下移动，为下一循环作业做准备；转移过程中通过摄像头3对管道末端到管道运输中部装置502的距离进行测量，通过操作平台计算出安装坐标后发布指令，然后通过滑动车架105、第三滑动支架505、第二液压调整装置506调整管道位置，与已安装的管道进行对正后，操作平台提示并经人工确认后，进行下一步工序；若人工确认管道未对正则转化成人工操作模式，通过控制滑动车架105、滑动支架、液压调整装置等微调位移。

管道对正后，操作平台通过卡座405安装坐标信息，计算卡环605安装坐标，并发布指令控制卡环安装装置6移动到位，先通过滑动车架105运输到已安装卡座405位置，在通过第四滑动支架602、第三液压调整装置604自动调整卡环盒603位置，位置对正后，通过卡环顶进装置606将卡环605到安装位置，并通过卡环固定装置607对卡环605进行固定，卡环605固定顺序为自下而上，当第一个卡环605固定后，管道运输中部装置502松开，向下移动，与管道运输下部装置503一起进行下一循环运输作业，同步的卡环安装装置6进行下一卡环605安装作业，直至该安装管节的卡环605全部安装完毕，管道运输上部装置501松开，进行下一循环作业，直至全部管道全部安装完成。管道运输与卡环605安装作业同步进行，大大提高了安装效率。

作为一种优选的实施例8，所述第四步以及第五步中的钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5以及卡环安装装置6独立同步运作，操作平台通过摄像头3实时监控各装置运作过程，当各装置运作出现问题时，操作平台可切换至人工操作模式进行手动安装。

实施例8中，各装置独立运行，可以同一时间执行不同操作，操作平台为平板电脑，安装有设备操作系统，输入相关参数后，能够自动计算钻孔数量、位置、管材数量、安装位置等信息，过程中能够自动通过相关定位信息调整装置位置。操作平台通过定位基准装置103覆盖的局部无线网络与滑动车架105、钻孔装置2、卡座安装装置4、管道运输装置5、卡环安装装置6进行信息传输，操作平台指令信号先通过无线传输至定位基准装置103，再无线传输至各装置，各装置信息信号先通过无线传输至定位基准装置103，再无线传输至操作平台。

作为一种优选的实施例9，所述第四步中的管道运输装置5通过中部装置502和下部装置503分别夹持住管道的中上部和下部，此时中部装置502的滚动滑轮510通过电子锁511处于制动状态，上移至靠近卡环安装装置6时停止移动，中部装置502的滚动滑轮510通过电子锁511解锁解除制动状态，下部装置503向上移动推动管道直至管道的上部位于上部装置501的夹钳内、管道的中下部位于中部装置502的夹钳内，上部装置501的夹钳对管道的上部夹紧配合，中部装置502的滚动滑轮510通过电子锁511处于制动状态，中部装置502和上部装置501对管道进行对接和安装，卡环605装置通过卡环605与对应的卡座405固定配合将安装好的管道进行固定。

作为一种优选的实施例10，所述第四步中的管道运输装置5在相应的卡环605安装好后，下部装置503和中部装置502进行下移重新夹持管道并上移等待进行第五步操作。

实施例9~10中，进行管道运输作业时管道运输中部装置502和管道运输下部装置503为一个工作单元，管道中部装置502滚动滑轮510处于锁定状态，夹住管道中上部，管道运输下部装置503夹住管道下部，通过滑动车架105将管道向上运输；进行管道安装作业时，管道运输中部装置502和管道运输上部装置501为一个工作单元，管道运输上部装置501通过调整位置夹住管道上部，管道运输中部装置502滚动滑轮510打开，管道运输上部装置501向上拉动管道，管道中部装置502固定不动，管道运输下部装置503向上推动管道，当管道下部移动到位后，所有管道运输装置5停止移动，管道运输中部装置502滚动滑轮510锁定，管道运输下部装置503松开，向下移动准备下一工作循环，管道运输中部装置502和管道运输下部装置503通过微调对正管道后，卡环安装装置6就位安装下部卡环605，下部卡环605安装完成后，管道运输中部装置502松开，向下移动进行下循环，同步的卡环安装装置6自下向上安装后续卡环605，上部卡环605安装完成后，管道运输上部装置501松开，准备进行下工作循环，如此循环往复实现管道连续安装作业。

Claims (10)

1.一种排水立管安装设备，包括钢索轨道（1）和操作平台，其特征在于，

所述钢索轨道（1）上设有若干彼此独立运行的滑动车架（105），钢索轨道（1）上依次设有彼此独立运行的钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6），所述钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6）均通过滑动车架（105）与钢索轨道（1）可制动地滑动配合，所述钻孔装置（2）的钻孔端面向墙体，卡座安装装置（4）在钻孔装置（2）的打孔位置安装卡座（405），管道运输装置（5）将管体运输至卡座（405）处并与上级管体安装对接，卡环安装装置（6）通过将卡环（605）与对应的卡座（405）固定配合固定管体。

2.根据权利要求1所述的一种排水立管安装设备，其特征在于，所述钢索轨道（1）及滑动车架（105）、钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6）均与操作平台无线信号连接，所述钢索轨道（1）包括固定在墙体顶部的安装支架（101）、安装于安装支架（101）上的卷扬设备（102）及定位基准装置（103）、与卷扬设备（102）连接的钢索（104）和设于钢索（104）底部的锚固端头（106），滑动车架（105）与钢索（104）通过电动滑轮组（107）可移动地固定配合，滑动车架（105）上设有定位装置（109），滑动车架（105）中间部位设有若干安装孔（108），滑动车架（105）通过安装孔（108）和安装件分别与钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6）固定配合，且滑动车架（105）与钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6）一一对应，所述定位装置（109）通过定位基准装置（103）与操作平台无线信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种排水立管安装设备，其特征在于，所述钻孔装置（2）包括第一固定支架（201），所述第一固定支架（201）远离墙体一侧通过紧固件与滑动车架（105）固定配合，第一固定支架（201）靠近墙体一侧设有若干关于第一固定支架（201）中间位置对称的液压支腿（202），液压支腿（202）垂直于墙体，液压支腿（202）的末端设有锚固钻头（203），锚固钻头（203）的输出端指向墙体，所述第一固定支架（201）中间位置可横向移动地设有第一滑动支架（204），所述第一滑动支架（204）上设有第一液压顶进装置（205），所述第一液压顶进装置（205）垂直于墙体，第一液压顶进装置（205）的输出端上设有钻机（206），钻机（206）的输出端上设有打孔钻头（207），所述打孔钻头（207）、钻机（206）与第一液压顶进装置（205）的输出端同心共轴，位于钻机（206）一侧的液压顶进机构上设有摄像头（3），摄像头（3）的摄像端对准墙体，卡座安装装置（4）位于钻孔装置（2）的下方。

4.根据权利要求3所述的一种排水立管安装设备，其特征在于，所述卡座安装装置（4）包括第二固定支架（401），所述第二固定支架（401）远离墙体一侧通过紧固件与滑动车架（105）固定配合，第二固定支架（401）的两侧上沿垂直于墙体方向可滑动地设有第二滑动支架（402），所述第二滑动支架（402）之间设有卡座盒（403），所述卡座盒（403）的两侧与对应的第二滑动支架（402）之间分别设有第一液压调整装置（404），所述第一液压调整装置（404）的中轴位于同一水平线上，所述卡座盒（403）内设有Y字形凹槽（4031），Y字形凹槽（4031）内堆叠地设有若干卡座（405），所述卡座盒（403）的一侧设有卡座安装通道（4032），远离卡座安装通道（4032）一侧的卡座盒（403）底部与卡座（405）之间设有第一弹簧装置（4033），远离墙体的卡座安装通道（4032）一侧设有卡座顶进装置（406）和卡座固定装置（407），所述卡座盒（403）的一侧设有摄像头（3），管道运输装置（5）位于卡座安装装置（4）的下方。

5.根据权利要求4所述的一种排水立管安装设备，其特征在于，所述管道运输装置（5）包括上部装置（501）、中部装置（502）和下部装置（503），所述上部装置（501）位于卡座安装装置（4）与卡环安装装置（6）之间，所述中部装置（502）和下部装置（503）位于卡环安装装置（6）下方，所述上部装置（501）、中部装置（502）和下部装置（503）的结构相似，均包括第三固定支架（504）、与第三固定支架（504）横向滑动配合的第三滑动支架（505）、与第三滑动支架（505）固定配合的第二液压调整装置（506）和与第二液压调整装置（506）输出端固定配合的抓钳（507），抓钳（507）通过抓钳动力装置（508）控制开合，且抓钳（507）的开口端正对墙体，第二液压调整装置（506）的一侧设有摄像头（3），位于上部装置（501）和下部装置（503）的抓钳（507）上均设有橡胶垫（509），位于中部装置（502）的抓钳（507）内侧沿钳壁等间隔地设有若干滚动滑轮（510），所述滚动滑轮（510）上均设有用于制动的电子锁（511），滚动滑轮（510）的表面均设有橡胶圈（512）。

6.根据权利要求5所述的一种排水立管安装设备，其特征在于，所述卡环安装装置（6）包括第四固定支架（601），所述第四固定支架（601）的两侧上沿垂直于墙体方向可滑动地设有第四滑动支架（602），第四滑动支架（602）之间设有卡环盒（603），所述卡环盒（603）的两侧与对应的第四滑动支架（602）之间分别设有第三液压调整装置（604），所述第三液压调整装置（604）的中轴位于同一水平线上，所述卡环盒（603）内设有倒U形凹槽（6031），倒U形凹槽（6031）内堆叠地设有若干卡环（605），所述卡环盒（603）一侧设有卡环安装通道（6032），远离卡环安装通道（6032）一侧的卡环盒（603）底部与卡环（605）之间设有第二弹簧装置（6033），远离墙体的卡环安装通道（6032）一侧设有卡环（605）顶进装置和卡环（605）固定装置，所述卡环盒（603）一侧设有摄像头（3）。

7.一种利用权利要求1~6所述的排水立管安装设备的安装排水立管的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，安装钢索轨道（1）和滑动车架（105），并分别在不同的滑动车架（105）上安装钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6），各装置从上到下依次排布，通过无线定位技术对钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6）进行定位，通过操作平台确定安装位置；

第二步，钻孔装置（2）移动至第一个安装位置进行钻孔；

第三步，钻孔装置（2）上移至下一个安装位置进行钻孔，卡座安装装置（4）上移至前一步中的钻孔位置进行卡座（405）安装；

第四步，钻孔装置（2）上移至下一个安装位置进行钻孔，卡座安装装置（4）上移至前一步中的钻孔位置进行卡座（405）安装，管道运输装置（5）将管道提取至前两步中的卡座（405）安装位置进行管道对接安装，卡环安装装置（6）上移至前两步中的卡座（405）安装位置将卡环（605）与对应的卡座（405）固定安装；

第五步，重复第四步操作，直到所有安装位置钻孔完成，将钻孔装置（2）移动到合适位置并关闭钻孔装置（2），直到所有卡座（405）安装完成，将卡座安装装置（4）移动到合适位置并关闭卡座安装装置（4），直到所有管道和卡环（605）安装完成，将管道运输装置（5）和卡环安装装置（6）移动到合适位置并关闭；

第六步，通过摄像头（3）检查管道安装情况，复位各装置并进行拆卸。

8.根据权利要求7所述的一种排水立管安装方法，其特征在于，所述第四步以及第五步中的钻孔装置（2）、卡座安装装置（4）、管道运输装置（5）以及卡环安装装置（6）独立同步运作，操作平台通过摄像头（3）实时监控各装置运作过程，当各装置运作出现问题时，操作平台可切换至人工操作模式进行手动安装。

9.根据权利要求8所述的一种排水立管安装方法，其特征在于，所述第四步中的管道运输装置（5）通过中部装置（502）和下部装置（503）分别夹持住管道的中上部和下部，此时中部装置（502）的滚动滑轮（510）通过电子锁（511）处于制动状态，上移至靠近卡环安装装置（6）时停止移动，中部装置（502）的滚动滑轮（510）通过电子锁（511）解锁解除制动状态，下部装置（503）向上移动推动管道直至管道的上部位于上部装置（501）的夹钳内、管道的中下部位于中部装置（502）的夹钳内，上部装置（501）的夹钳对管道的上部夹紧配合，中部装置（502）的滚动滑轮（510）通过电子锁（511）处于制动状态，中部装置（502）和上部装置（501）对管道进行对接和安装，卡环（605）装置通过卡环（605）与对应的卡座（405）固定配合将安装好的管道进行固定。

10.根据权利要求9所述的一种排水立管安装方法，其特征在于，所述第四步中的管道运输装置（5）在相应的卡环（605）安装好后，下部装置（503）和中部装置（502）进行下移重新夹持管道并上移等待进行第五步操作。

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