一種新型井蓋提升裝置的研發(fā)

黎 群 張 楗 蔣海峰

（廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南寧 530216）

我國通信、電力輸配變電行業(yè)電纜井均大量使用各種鋼筋混凝土預(yù)制板電纜井蓋，其規(guī)格、型號較多。大多數(shù)電纜井蓋一般有200～500 kg[1]。一般井蓋嵌入井口內(nèi)，與地面平齊。日常維護(hù)、檢修需要進(jìn)入電纜井時(shí)，人工使用撬棍等工具撬開沉重的井蓋抬升移開。一些井蓋因長時(shí)間閉合，泥沙填塞井蓋與井壁接縫處，接縫密實(shí)，導(dǎo)致井蓋不便打開，易撬壞井壁和井蓋。開啟或覆蓋井蓋需2～10人，傳統(tǒng)作業(yè)不僅耗時(shí)費(fèi)力，還會(huì)堵塞交通要道，易出現(xiàn)壓傷作業(yè)人員的情況。為有效保障該環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量、效率以及作業(yè)人員的安全，需要對井蓋提升裝置進(jìn)行技術(shù)性升級。

1 當(dāng)前市政工程中的井蓋使用情況分析

現(xiàn)有的小型起重設(shè)備多采用鋼（鋁合金）板、梁作為承重構(gòu)件，靠電機(jī)或手動(dòng)滑輪提供起吊動(dòng)力。多數(shù)設(shè)備需現(xiàn)場組裝，靠自身質(zhì)量保持設(shè)備平衡和穩(wěn)定，有的需要有固定基座。設(shè)備雖體型不大，但自身質(zhì)量（較輕的自身質(zhì)量為80～150 kg）較大，且擠占施工車輛內(nèi)部空間，現(xiàn)場施工應(yīng)用很少[2]。

國內(nèi)大、中型工程機(jī)械研發(fā)較多，對小微型工程機(jī)械研發(fā)關(guān)注不夠。隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日趨完善，在后續(xù)相關(guān)設(shè)施的日常維護(hù)修繕、改建工作中，急需大量體型小、功能強(qiáng)、易操作以及用工少的小微型工程設(shè)備[3]。使用這些設(shè)備能簡化操作，提高效率，減小施工場地，減緩交通堵塞。近年來我國城市地下管廊的疏浚、通信和電纜網(wǎng)管布設(shè)等工作大幅增加，導(dǎo)致施工、維護(hù)人員作業(yè)繁忙。隨著精細(xì)化施工的不斷推進(jìn)，該設(shè)備可以有效減少施工過程中對作業(yè)人員和井蓋造成的損傷。

2 新型井蓋提升裝置的研發(fā)方案

該便攜式井蓋提升裝置的大致組成如圖1所示，主要包括三段伸縮式壓桿、支撐腳、穩(wěn)定桿、萬向輪、固定連接栓、手動(dòng)液壓泵、雙頭液壓桿、鋼絲繩以及掛鉤[4]。其中，三段伸縮式壓桿包括左段、中段和右段。左段和右段分別從中段的兩端沿中段內(nèi)壁的滑軌插入，如圖2所示。三段伸縮式壓桿的頂面均設(shè)有螺絲孔，螺栓穿過螺絲孔固定三段伸縮式壓桿伸長度，固定連接栓穿過支撐腳頂端與三段伸縮式壓桿兩端鉸接。如圖3所示，支撐腳中間的穩(wěn)定桿鉸接可折疊，手動(dòng)液壓泵固定安裝在三段伸縮式壓桿頂面。如圖4所示，雙頭液壓桿由彈性連接件安裝在三段伸縮式壓桿中段內(nèi)部。手動(dòng)液壓泵與雙頭液壓桿之間通過油管連接，鋼絲繩的兩端分別繞過三段伸縮式壓桿兩端的固定連接栓后與雙頭液壓桿連接。鋼絲繩上安裝有兩個(gè)可滑動(dòng)的掛鉤。雙頭液壓桿為兩個(gè)液壓桿反向水平拼接而成[5]。彈性連接件為彈簧或可分離掛鉤[6]。三段伸縮式壓桿的截面圖，如圖5所示。

圖1 新型的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 三段伸縮式壓桿的左視圖

圖3 支撐腳的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 雙頭液壓桿的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 三段伸縮式壓桿的截面圖

3 新型井蓋提升裝置的設(shè)備組成

該便攜式井蓋提升裝置采用手動(dòng)液壓泵和雙頭液壓桿作為提升機(jī)構(gòu)。鋼絲繩和掛鉤配合能夠平穩(wěn)提升井蓋，結(jié)構(gòu)簡單輕便，省力效果明顯。三段伸縮式壓桿能夠根據(jù)井蓋大小伸長或縮短，攜帶時(shí)可以將左右兩段完全插入中段內(nèi)。支撐腳能折疊收入三段伸縮式壓桿內(nèi)，減小體積，便于攜帶。

4 新型井蓋提升裝置實(shí)施措施分析

首先拉出三段伸縮式壓桿1兩側(cè)的支撐腳2直到與三段伸縮式壓桿1垂直，并分別將支撐腳2中部的穩(wěn)定桿3拉平，擰出三段伸縮式壓桿1上的螺栓106，根據(jù)井蓋大小調(diào)整左段101和右段103伸出的長度后旋入螺栓106固定。將掛鉤9鉤住井蓋后，搖動(dòng)手動(dòng)液壓泵6，鋼絲繩8被雙頭液壓桿7收緊，井蓋慢慢抬起。井蓋完全脫離井口升起后，移動(dòng)裝置到井蓋放置位置，反向搖動(dòng)手動(dòng)液壓泵6放下井蓋，將支撐腳6收入三段伸縮式壓桿1中，旋出螺栓106，將左段101和右段103插入中段102后旋入螺栓106固定，裝包攜帶[7]。

5 新型井蓋提升裝置的優(yōu)勢分析

裝置采用手動(dòng)液壓泵和雙頭液壓桿作為提升機(jī)構(gòu)。鋼絲繩和掛鉤配合，能夠平穩(wěn)提升井蓋。采用鋁合金材料壓桿構(gòu)建結(jié)構(gòu)整體構(gòu)架，形成可變形的折疊支撐骨架。提升井蓋時(shí)，利用井蓋自重保證設(shè)備穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單輕便，省力效果明顯。整個(gè)過程不需要作業(yè)人員耗費(fèi)較大體力，可以輕松提升井蓋。

市政工程的作業(yè)人員在日常工作過程中使用的設(shè)備較多，存在攜帶不方便的問題。該裝置的三段伸縮式壓桿能夠根據(jù)井蓋大小伸長或縮短，攜帶時(shí)可以將左右兩段完全插入中段內(nèi)，支撐腳能折疊收入三段伸縮式壓桿內(nèi)，從而減小體積，直接解決攜帶不方便的問題。

該設(shè)備的支撐腳設(shè)有萬向輪，可將井蓋移送到任意位置。萬向輪可以鎖定，在提升時(shí)裝置不會(huì)移動(dòng)，可以最大限度提升作業(yè)人員搬動(dòng)井蓋的效率。三段伸縮式壓桿和雙頭液壓桿之間采用彈性連接件連接，能夠緩沖提升過程中垂直方向產(chǎn)生的振動(dòng)，使得提升過程更平穩(wěn)?；谠撛O(shè)備在使用過程中具有的穩(wěn)定性，可以最大限度減少作業(yè)人員在搬動(dòng)井蓋的過程中出現(xiàn)井蓋脫落等情況，保障作業(yè)人員的安全[8]。

該設(shè)備的受力點(diǎn)聚集在機(jī)架兩端的固定連接栓處，機(jī)架所有桿件為壓桿（除穩(wěn)定桿為拉桿外），鋼絲繩受拉，固定連接栓受剪，沒有使用以往提升設(shè)備中粗重的受彎桿件，而是使用更輕型的材料。當(dāng)設(shè)備不工作時(shí)，材料輕，可方便攜帶。當(dāng)加配重后，利用被吊物的自重來保證設(shè)備在使用過程中的穩(wěn)定性，綜合使用性能較強(qiáng)。

6 結(jié)語

設(shè)計(jì)的井蓋提升裝置可以有效提升作業(yè)人員在日常操作過程中的工作效率，保障作業(yè)人員操作過程中的安全性，具備極強(qiáng)的推廣價(jià)值。在實(shí)際使用過程中，需要結(jié)合具體的運(yùn)用情況進(jìn)一步升級設(shè)備，達(dá)到提升的目的。總的來講，新型井蓋提升裝置可以最大限度地提升市政作業(yè)人員提升井蓋的效率。