一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备及方法，包括导向头、连接在导向头后侧的气封活塞、连接在气封活塞上的光缆连接头，所述气封活塞通过若干环形均布的扭簧铰接在导向头后侧端面，所述扭簧用于向气封活塞施加向前侧翻转的作用力；还包括连接在导向头外的留置环，所述留置环与导向头同轴，且留置环的通径大于或等于导向头的最大外径；还包括用于使所述导向头脱离所述留置环的分离机构。本发明专利技术提供一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备及方法，以解决现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法通过变形点位等问题，实现在遭遇管道变形时也能够使气吹光缆通行，提高作业效率的目的。提高作业效率的目的。提高作业效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备及方法


[0001]本专利技术涉及光缆气吹领域，具体涉及一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备及方法。

技术介绍

[0002]光缆气吹敷设，即采用高压气流吹送的方式将光缆吹放到预先埋设的硅芯管或其余塑料管道中。吹缆机将高压、高速的压缩空气吹入塑料硅芯管，高压气流推动气封活塞，由气封活塞对光缆提供拉力，使穿入的光缆随气流以悬浮状态在管道内快速穿行以完成所需敷设。
[0003]对于高速公路施工的吹缆工作而言，单段管道距离较长，吹缆机一次需进行1
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2km的吹缆作业，受工程施工等外界因素的影响，埋设于地下的管道可能出现局部变形现象，导致：（1）携带光缆的气封活塞无法正常通过；（2）气封活塞强行沿轴向挤压通过，容易导致管道出现破碎，对于光缆的长期保护而言具有极大的隐患。现有技术中，一般采用在气封活塞遇阻后，从地面开挖遇阻点位，挖出管道后切割变形点并重接的操作来克服这一问题，作业量很大且过程繁琐，极大的影响了高速公路光缆气吹敷设的作业效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备及方法，以解决现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法通过变形点位等问题，实现在遭遇管道变形时也能够使气吹光缆通行，提高作业效率的目的。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，包括导向头、连接在导向头后侧的气封活塞、连接在导向头上的光缆连接头，所述气封活塞通过若干环形均布的扭簧铰接在导向头后侧端面，所述扭簧用于向气封活塞施加向前侧翻转的作用力；还包括连接在导向头外的留置环，所述留置环与导向头同轴，且留置环的通径大于或等于导向头的最大外径；还包括用于使所述导向头脱离所述留置环的分离机构。
[0006]针对现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法通过变形点位等问题，本专利技术首先提出一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，本设备由气封活塞配合压缩空气驱动在管道内前进，其中导向头起引导作用、光缆连接头用于连接被敷设的光缆。本申请的气封活塞铰接在导向头后侧，由所有扭簧提供向前翻转的作用力，以此保证气封活塞在管道内的稳定密封。本申请在导向头外设置留置环，留置环在常态下与导向头相连且同轴布置，留置环的通径大于或等于导向头的最大外径，因此使得导向头能够从留置环中穿过；并且由于气封活塞的铰接安装，因此当导向头穿过留置环时，带动气封活塞同步穿过，气封活塞在留置环内壁的限制下，克服各扭簧的拉力向后侧方向被动翻转，进而可保证气封活塞也能够稳定通过留置环；待气封活塞通过留置环后，在各扭簧的作用下气封活塞可自动复位，再次完成与管壁之间的动密封配合。其中，使扭簧铰接在导向头后侧端面
上，是为了保证扭簧能够顺利通过留置环，避免扭簧铰接在导向头侧面时容易出现卡阻现象等问题。
[0007]本申请还包括分离机构，分离机构可使导向头脱离留置环，即是使导向头与留置环相互脱离。本申请工作过程中，与现有光缆气吹敷设施工一样向管道内通入压缩空气，使导向头和留置环在管道内同步前进，当留置环遭遇管道变形点位时，通过分离机构使导向头和留置环相互脱离，之后在上游端气压的推动下，导向头穿过留置环继续前进，留置环被留在管道变形点位处即可。
[0008]可以看出，本申请解决了现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法正常通行的问题，可明显降低光缆气吹敷设施工过程中对管道进行开挖切割作业的次数和频率，显著提高了作业效率；并且，本申请将留置环留存在管道变形处，由留置环对管道变形点位进行遮挡，不仅避免了强行挤压管道而导致破损的事故工况出现，还能够通过留置环对穿过的光缆进行保护，降低了光缆与管道变形区域的直接接触风险，进而更加有利于对光缆的长期保护。
[0009]需要说明的是：本申请中的前侧、后侧，是以设备在管道内的前进方向（即气吹方向）为前、与之反方向为后；本申请中的内、外，是以管道径向方向为基准；本申请中留置环的通径，是指留置环自身的最小内径。
[0010]进一步的，所述留置环呈外径自后侧至前侧方向逐渐减小的锥形环。本方案中的留置环呈锥状，其外径自后侧至前侧方向逐渐减小，即是沿着气吹方向逐渐减小，在此种结构下，留置环前侧端面与管壁之间形成一环形的间隙，该间隙可作为遮挡或容纳管道变形区域的空间使用。具体的，当留置环在管道内前进遭遇管道变形点位时，管道向内凹陷的变形部位能够较为容易的进入前述间隙中，使得管道的变形部位被留置环遮挡；随着留置环的继续前进，与管道的变形部位之间彻底抵接，此时留置环即无法再继续前进。此外，留置环的锥形结构设计，使得导向头穿过留置环后，留置环能够通过自身结构对上游的压缩空气提供导向功能，有利于压缩空气向前方聚集。
[0011]进一步的，所述留置环外壁设置若干压力感应装置，所述压力感应装置与控制器信号连接，所述控制器用于控制所述分离机构。
[0012]本方案通过压力感应装置感应是否有管道变形区域进入留置环与管壁之间的间隙，进而在对管道变形点位未知的工况下，也能够实现自动启动。
[0013]进一步的，所述导向头的后侧端面开设若干环形均布的安装槽，任一安装槽内均通过一个所述扭簧铰接转轴，所有转轴均固定插设在所述气封活塞内。
[0014]本方案通过安装槽为转轴和扭簧提供安装工位，转轴与导向头之间的交接点位于安装槽内，扭簧也位于安装槽内，安装槽内的剩余空间可由气封活塞填充，利用气封活塞的弹性可满足本申请所需的受迫转动功能。
[0015]进一步的，所述分离机构包括环形均布在导向头表面的插孔、动密封配合在所述插孔内的顶推活塞、与所述顶推活塞固定连接的连杆、用于驱动所述顶推活塞在插孔内径向移动的动力组件；还包括环形均布在留置环内壁的滑槽，所述滑槽在留置环的前侧面敞口，所述连杆远离顶推活塞的一端滑动配合在所述滑槽内；当所述连杆位于沿径向的行程内端时，所述连杆与所述留置环沿轴向固定；当所述连杆位于沿径向的行程外端时，所述连杆与所述留置环沿轴向脱离。
[0016]本方案对分离机构做进一步限定，其中导向头的外侧表面环形均布若干插孔，每个插孔内均动密封配合一顶推活塞，其具体动密封方式在此不做限定，可采用现有动密封技术实现。每个顶推活塞均连接一根径向向外延伸的连杆，且连杆的外端位于留置环内壁的滑槽内，该滑槽沿前后方向开设并在留置环的前侧面敞口。
[0017]其中顶推活塞在动力组件的控制下做径向运动，在顶推活塞的推动下带动连杆同步做径向运动，因此连杆的行程具有内端和外端两个极限位置，其中内端的极限位置由动力组件控制顶推活塞的极限位置而定、外端的极限位置可优选为与滑槽侧壁抵接时的位置。本方案中当连杆位于沿径向的行程内端时，连杆与留置环沿轴向相对固定，即是此时连杆与留置环在轴向上能够同步运动，此状态下，气封活塞和导向头同步前进，带动连杆同步前进，由各连杆带动留置环同步前进即可；当连杆位于沿径向的行程外端时，连杆与留置环沿轴向脱离，即是此时连杆与留置环在轴向上能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，包括导向头（1）、连接在导向头（1）后侧的气封活塞（2）、连接在导向头（1）上的光缆连接头（3），其特征在于，所述气封活塞（2）通过若干环形均布的扭簧（5）铰接在导向头（1）后侧端面，所述扭簧（5）用于向气封活塞（2）施加向前侧翻转的作用力；还包括连接在导向头（1）外的留置环（4），所述留置环（4）与导向头（1）同轴，且留置环（4）的通径大于或等于导向头（1）的最大外径；还包括用于使所述导向头（1）脱离所述留置环（4）的分离机构。2.根据权利要求1所述的一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，其特征在于，所述留置环（4）呈外径自后侧至前侧方向逐渐减小的锥形环。3.根据权利要求2所述的一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，其特征在于，所述留置环（4）外壁设置若干压力感应装置（6），所述压力感应装置（6）与控制器信号连接，所述控制器用于控制所述分离机构。4.根据权利要求1所述的一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，其特征在于，所述导向头（1）的后侧端面开设若干环形均布的安装槽，任一安装槽内均通过一个所述扭簧（5）铰接转轴（7），所有转轴（7）均固定插设在所述气封活塞（2）内。5.根据权利要求1~4中任一所述的一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，其特征在于，所述分离机构包括环形均布在导向头（1）表面的插孔（8）、动密封配合在所述插孔（8）内的顶推活塞（9）、与所述顶推活塞（9）固定连接的连杆（10）、用于驱动所述顶推活塞（9）在插孔（8）内径向移动的动力组件；还包括环形均布在留置环（4）内壁的滑槽（11），所述滑槽（11）在留置环（4）的前侧面敞口，所述连杆（10）远离顶推活塞（9）的一端滑动配合在所述滑槽（11）内；当所述连杆（10）位于沿径向的行程内端时，所述连杆（10）与所述留置环（4）沿轴向固定；当所述连杆（10）位于沿径向的行程外端时，所述连杆（10）与所述留置环（4）沿轴向脱离。6.根据权利要求5所述的一种埋地管道变形下的光缆气吹敷设通行设备，其特征在于，所述滑槽（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏新兴，刘红军，刘海军，爨飞朝，刘延龙，庞宏飞，翟勇，奚成，
申请(专利权)人：中铁二十三局集团电务工程有限公司，
类型：发明
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