CN103510541B - 一种吊装架洞内吊装安装钢管柱的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊装架洞内吊装安装钢管柱装置，包括下部定位安装装置、上部吊装设备和钢管柱，所述下部定位安装装置包括定位钢板，所述上部吊装设备包括滑移吊装设备和三角形支架，所述滑移吊装设备包括行走装置和吊装设备，同时本发明公开了一种、一种吊装架洞内吊装安装钢管柱的方法，本发明采用钢管作为骨架，工钢作为起重横梁量配合行走电机及手拉葫芦形成了一个可以移动、高度仅低于导洞高度，吊装设备可以左右移动支架承载力稳定的轻型吊装设备。具有体积小，重量轻，能够方便在小型空间内组合安装，并能够快速吊装、安装的构件。施工过程中不会破坏初支的稳定结构，施工效率高。

Description

一种吊装架洞内吊装安装钢管柱的装置

技术领域

本发明涉及一种洞内吊装安装钢管柱的技术，特别设计一种吊装架洞内吊装安装钢管柱的装置及方法。

背景技术

随着浅埋暗挖法施工技术在我国地铁建设中的兴起，越来越多的地铁车站采用洞桩法进行施工，其原理为在地面下开挖上下两层小导洞，下部导洞施工底梁完成后，在上导洞内向下导洞位置开孔，挖桩贯通后在上导洞内运输、吊装、安装地铁车站主要承重构件钢管柱。钢管柱单根重量约8吨，长9米左右，上部导洞一般宽5-6米，洞高4-4.5米，洞内空间有限即使将钢管柱分成三节，也很难完成洞内的吊装、安装施工。

传统方法为，利用上导洞初期支护中的钢格栅下层钢筋，作为吊点挂2个5吨手拉葫芦，将钢管柱运至吊装位置，利用固定的两个手拉葫芦起吊钢管柱并下放拼接安装。这种传统的方法不符合现代施工要求，首先安装2个手拉葫芦需要破除初期支护顶部喷射混凝土结构，破除过程中产生较大的震动，使初支背后土体处于不稳定状态。其次2个5吨手拉葫芦挂在格栅钢筋下部，直接对其形成两个竖向的拉力，对初期支护形成较大的拉力。综合以上两种分析，此时的初期支护结构处于不稳定状态，施工时存在极大的安全隐患。施工时由于2个5吨手拉葫芦固定在格栅下，很难横向移动，使钢管柱的吊装、安装及其困难，须多个工人才能完成作业，且效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种吊装架洞内吊装安装钢管柱的装置及方法，解决了上述问题。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种吊装架洞内吊装安装钢管柱装置，包括下部定位安装装置、上部吊装设备和钢管柱，所述下部定位安装装置包括定位钢板，所述定位钢板为环形圆盘，定位钢板内径尺寸与钢管柱一致，所述定位钢板上设置有钢筋和螺栓孔眼，钢筋穿过螺栓孔眼与地下表面固定；所述上部吊装设备包括滑移吊装设备和三角形支架，所述三角形支架的上端连接有两个工字钢，两个工字钢拼合组合；所述三角形支架包括4根立柱，2根为一组，组成三角形，分别设置于工字钢的两端；所述滑移吊装设备包括行走装置和吊装设备，所述行走装置包括行走电机和滑轮，所述行走电机与工字钢连接，所述滑轮设置在工字钢纵梁的下翼缘。

较佳地，所述螺栓孔眼包括定位孔和锚固孔，所述定位孔穿插的定位钢筋底部设置为弯钩，所述锚固孔穿插的锚固筋为螺纹钢，其上部外露丝扣并与螺栓固定连接。

较佳地，所述三角形车架下部设置有连梁，所述连梁将左右两端三角形焊接为一体。

较佳地，所述三角形每组的两根立柱间设置有活动拉杆，所述活动拉杆一端与其中一个立柱固定连接，另一端与另一个立柱通过插销活动连接。

较佳地，所述三角形支架的底部连梁上设置有托架，所述托架由两个相交的角钢组成，所述角钢一端与底部一端的连梁固定，角钢的另一端与另一端的连梁通过插销活动连接。

较佳地，所述滑轮为两个。

一种吊装架洞内吊装安装钢管柱的方法，包括：

钢管柱的柱脚定位；钢管柱的吊装；钢管柱的固定。

较佳地，所述钢管柱的柱脚定位的步骤包括：定位钢板的加工；柱脚底板的定位。

较佳地，所述钢管柱的吊装的步骤包括：限位角钢；钢管柱的吊装。

较佳地，所述钢管柱的固定的步骤包括：底板固定；底部焊接。

本发明的有益效果：

本发明采用钢管作为骨架，工字钢作为起重横梁量配合行走电机及手拉葫芦形成了一个可以移动、高度仅低于导洞高度，吊装设备可以左右移动支架承载力稳定的轻型吊装设备。具有体积小，重量轻，能够方便在小型空间内组合安装，并能够快速吊装、安装的构件。施工过程中不会破坏初支的稳定结构，施工效率高。

附图说明

图1洞内钢管柱吊装总图；

图2钢管柱定位图；

图3三角托架图；

图4插销连接剖面图；

图5行走装置剖面图；

图6行走装置侧面图；

图7钢管柱吊装工序图；

图8钢管柱底板固定图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1洞内钢管柱吊装总图所示，一种吊装架洞内吊装安装钢管柱装置，包括下部定位安装装置1、上部吊装设备2和钢管柱3；

如图2钢管柱定位图所示，

所述下部定位安装装置1包括定位钢板4，所述定位钢板4为环形圆盘，定位钢板4内径尺寸与钢管柱3一致，所述定位钢板上设置有钢筋5和螺栓孔眼6，钢筋5穿过螺栓孔眼与地下表面固定；

所述螺栓孔眼6包括定位孔和锚固孔，所述定位孔穿插的定位钢筋15底部设置为弯钩，所述锚固孔穿插的锚固筋16为螺纹钢，其上部外露丝扣并与螺栓固定连接。

例如，在一个较佳实施例中，所示螺栓孔眼(6)共有12个，其中定位孔3个，锚固孔9个；定位钢板4采用40mm厚热轧钢板，钢板为环形圆盘，圆盘内径尺寸与钢管柱3一致，外径半径尺寸大于钢管柱200mm，环形圆盘上设置12个螺栓孔眼6，其中3个为定位孔直径为30mm，9个为锚固孔，直径为24mm，定位钢筋15为Φ28mm圆钢，长1.2米，底部做成180度弯钩，锚固筋16为螺纹钢，长0.9米，直径Φ22mm，上部为外露100mm丝扣，在环形法兰盘安装后，用Φ22mm螺栓固定。

在螺栓孔眼中心线对称位置放置12个加劲板，加劲板采用20mm钢板，在钢管柱安装后焊接。

所述上部吊装设备2包括滑移吊装设备7和三角形支架8，如图3三角托架图所示，三角形支架8的上端连接有两个工字钢9，两个工字钢拼合组合；所述三角形支架包括4根立柱10，2根为一组，组成三角形，分别设置于工字钢9的两端；

所述三角形车架下部设置有连梁20，所述连梁将左右两端三角形焊接为一体。

所述三角形每组的两根立柱10间设置有活动拉杆17，所述活动拉杆17一端与其中一个立柱固定连接，另一端与另一个立柱通过插销活动连接。

所述三角形支架8的底部连梁20上设置有托架18，所述托架18由两个相交的角钢19组成，所述角钢19一端与底部一端的连梁20固定，角钢的另一端与另一端的连梁通过插销活动连接。如图4插销连接剖面图所示。

例如，在一个较佳实施例中，立柱采用4根Φ108mm，L＝3550mm钢管组成，2根为1组，组成三角型，分别置于架车左右两端。

三角型下部采用Φ108mm钢管作为连梁，将左右两端三角型焊成一体。

Φ108mm钢管上部焊接一块t＝20mm，800╳800mm钢板，钢板对称位置4个Φ24mm螺栓孔眼。

纵梁采用2根22b工钢双拼组合，工钢纵梁端部各焊接2个600╳600mm，t＝20mm厚钢板，设置4个Φ24mm螺栓孔眼，位置与立柱顶部相同，纵梁下部钢板与Φ108钢板对接，形成架车骨架。

两根活动拉杆一端交接焊接在Φ108钢管一侧立柱，另一端用插销固定在立柱上的活节点上。在立柱下部交接点对面位置，焊接一个活节点。

在架车下部连梁一端焊接两个铰节点，穿过2根100╳100╳10mm角钢，角钢可以向上打开。另一端焊接一个活节点，2根角钢下落后，可以用插销将角钢固定在活节点上。

所述滑移吊装设备7包括行走装置11和吊装设备12，如图5行走装置剖面图，图6行走装置侧面图所示，所述行走装置11包括行走电机13和滑轮14，所述行走电机13与工字钢9连接，所述滑轮14设置在工字钢9纵梁的下翼缘；所述滑轮为两个。

例如，在一个较佳实施例中，滑移吊装设备，包括行走装置及吊装设备，包括1个3.5kw行走电机和2个刚滑轮。

两个钢滑轮放置在工钢纵梁左右下翼缘，滑轮两侧焊接两块400*800mm，t＝20mm钢板，滑轮转动轴焊接在左右钢板上。钢板下部焊接2个40mm圆钢，将两块钢板连接，用于悬挂5t电葫芦。一侧钢板外侧焊接3.5kw行走电机，将两个5t手动葫芦分别挂在滑轮下方的圆钢上，完成架车组装。

本发明同时公开了一种吊装架洞内吊装安装钢管柱的方法，包括：

钢管柱的柱脚定位；钢管柱的吊装；钢管柱的固定。

如图7钢管柱吊装工序图所示，所述钢管柱的柱脚定位的步骤包括：定位钢板的加工；柱脚底板的定位。

在一个较佳实施例中，其中，定位钢板加工主要包括：按要求加工钢管柱柱脚板，板厚40mm，为圆环形，焊接Φ22mm的管外锚固筋。柱脚板上设三个定位孔，定位孔上设置定位杆，用于底板的固定。用光电测距仪，将地面基点从竖井引入通道进入主洞，将钢管柱中心纵轴及横轴准确定在底纵梁上顶面位置上，在定位底板过程中，采用经伟仪全过程控制。并用精密水准仪精确控制定位柱脚定位钢板的标高。

柱脚底板定位包括：待底纵梁钢筋绑扎完成后，用线绳定出底板中心，将底板放下就位，粗略调平后，将底板的三根Φ22定位杆下部与纵梁主筋焊接固定在钢筋骨架上，定位杆配置双螺母，螺母选用M22GB41-86。浇筑底梁砼前，利用定位杆进一步将底板用精密水准仪调至设计标高，并严格检查底板的平整度。施工中要严格保证底板顶面的水平，其板底标高为底纵梁的混凝土顶面标高。定位后，底板下Φ22锚筋固定于底纵梁钢筋上，浇筑底纵梁混凝土时振捣不能碰到底板及其锚筋、定位杆，以防底板位移。

所述钢管柱的吊装的步骤包括：限位角钢；钢管柱的吊装。

在一个较佳实施例中，其中，限位角钢包括：用光电测距仪，将地面基点从竖井引入通道进入主洞，将钢管柱中心准确定在底梁上预埋的底板上，根据钢管柱中心，在柱脚底板上描出钢管柱的外轮廓(R＝1000mm)，靠圆弧90度焊接两块钢管柱的限位挡板，挡板用∠75×75×6角钢，长10cm。

钢管柱的吊装包括：将第一节钢管柱运输至架车旁，操作电动机是吊钩移动至钢管柱位置，起吊第一根钢管柱，落下活动拉杆保证架体稳定，移动至孔口位置，沿挖孔桩徐徐下放，下放到孔口位置时，打开架车下放三角形托架，用插销将托架固定好，将第一节钢管柱落在三角托架上，脱钩。

打开活动拉杆，起吊第二节钢管柱，吊至第一节上部与第一节钢管桩对接并用法兰连接，落下活动拉杆，打开三角托架，吊起第一、二节钢管柱，重复上道工序，直至钢管柱吊装栓接完毕。

如图8钢管柱底板固定图所示，所述钢管柱的固定的步骤包括：底板固定；底部焊接。在一个较佳实施例中，底板固定包括：钢管柱全部栓接完毕，徐徐下放时，将钢管柱落在柱脚钢板上，与法兰(底板)上的限位角钢密贴，并复核钢管柱外轮廓与测量位置的偏差。柱脚就位后，调整柱顶位置，用经伟仪检查钢管柱垂直度，使钢管柱垂直度满足设计要求。确认钢管柱位置无误后，焊接12块加劲板于柱脚底板上，对钢管柱与加劲板进行焊接。为保证钢管柱的稳定，在人孔桩上、下部60cm范围内孔桩护壁与钢管柱间空隙灌注C20混凝土，中间部分填充砂子，防止在浇注混凝土及顶纵梁施工时钢管柱柱顶偏移。

底部焊接包括：焊接时，每一根钢管柱由两个焊工同时作业，沿圆周同向旋转对称施焊。首先进行底焊，再进行补强焊，直至达到设计要求。注意施焊应间歇进行，以免局部过热影响下面条基砼的质量，所有焊缝要达到二级焊缝质量标准。

本发明采用钢管作为骨架，工字钢作为起重横梁量配合行走电机及手拉葫芦形成了一个可以移动、高度仅低于导洞高度，吊装设备可以左右移动支架承载力稳定的轻型吊装设备。具有体积小，重量轻，能够方便在小型空间内组合安装，并能够快速吊装、安装的构件。施工过程中不会破坏初支的稳定结构，施工效率高。

当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

本技术领域中的相关技术人员应当熟悉到，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种吊装架洞内吊装安装钢管柱装置，包括下部定位安装装置(1)、上部吊装设备(2)和钢管柱(3)，其特征在于，

所述下部定位安装装置(1)包括定位钢板(4)，所述定位钢板(4)为环形圆盘，定位钢板(4)内径尺寸与钢管柱(3)一致，所述定位钢板上设置有钢筋(5)和螺栓孔眼(6)，钢筋(5)穿过螺栓孔眼与地下表面固定；

所述上部吊装设备(2)包括滑移吊装设备(7)和三角形支架(8)，所述三角形支架(8)的上端连接有两个工字钢(9)，两个工字钢拼合组合；所述三角形支架包括4根立柱(10)，2根为一组，组成三角形，分别设置于工字钢(9)的两端；

所述滑移吊装设备(7)包括行走装置(11)和吊装设备(12)，所述行走装置(11)包括行走电机(13)和滑轮(14)，所述行走电机(13)与工字钢(9)连接，所述滑轮(14)设置在工字钢(9)纵梁的下翼缘；

所述三角形车架下部设置有连梁(20)，所述连梁将左右两端三角形焊接为一体，所述三角形每组的两根立柱(10)间设置有活动拉杆(17)，所述活动拉杆(17)一端与其中一个立柱固定连接，另一端与另一个立柱通过插销活动连接；所述三角形支架(8)的底部连梁(20)上设置有托架(18)，所述托架(18)由两个相交的角钢(19)组成，所述角钢(19)一端与底部一端的连梁(20)固定，角钢的另一端与另一端的连梁通过插销(21)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种吊装架洞内吊装安装钢管柱装置，其特征在于，所述螺栓孔眼(6)包括定位孔和锚固孔，所述定位孔穿插的定位钢筋(15)底部设置为弯钩，所述锚固孔穿插的锚固筋(16)为螺纹钢，其上部外露丝扣并与螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种吊装架洞内吊装安装钢管柱装置，其特征在于，所述滑轮为两个。