CN103670424B - 用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置，包括支撑机构、支撑倒架机构、支撑底座、拨叉，支撑底座焊接在竖顶作业基架上，支撑底座上面安装支撑机构，支撑机构的支柱上安装支撑倒架机构，支撑机构下端设有焊接在顶铁上的拨叉。本发明的撑杆式支撑的结构形式是在分析传统撑杆支撑的缺点改进而成。结构上将受压弯力的单杆改成主杆受压与副杆受拉的铰接二力杆形式，相对在结构上稍变复杂，但杆件的受力简化，总尺寸改小，材料节省，重量减轻。通过将支撑结构的几何重心从支点轴线后移，支撑底座下孔制成椭圆形，及增设支撑倒架机构等进行自动撑杆与倒架的设计，减少人工操作，解放劳动力，降低成本和增加效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下管道施工工艺，尤其是一种用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置。
背景技术
随着我国经济的高速发展，能源电力的旺盛需求及环境保护与可持续性发展需要，近年来，核电建设迅猛。在核电厂建设过程中，给排水也是一项重要工程。目前，核电排水管道大多采用盾构隧道，通过排设厂区至排放区河道地底下的水平隧道及顶端头部竖直向上的排放管排水。排放管采用定位精确的向上“竖顶法”施工来完成。
竖直排放管采用在水平隧道管内“竖顶法”施工，水平隧道管通径一般约为φ7.0m，每根水平隧道设8-10竖直排放管，竖直排放管采用钢筋混凝土结构，有圆形和方形两种形式。口径约在2.0m，每段管节长度约2.0m，自重在8t左右。这种大口径竖直排放管垂直顶升工艺实施时，管节自重重，施工顶力大，约在5000KN，需配置重型施工机具设备装置来完成。由于施工在隧道管内实施，作业空间受隧道管径限制，每根排放管需多管节组装，分段顶升拼成。每节管段的顶升，形成一个工序流程：①管节运送→②搬到垂顶基架就位→③第一次顶升→④逐一收油缸千斤顶回位→⑤加替顶→⑥第二次顶升（多节液压缸千斤顶④、⑤、⑥工步可省略）→⑦撑支撑，收油缸千斤顶回位，结束一节管段顶升，准备下管节的开顶。由于管段埋深深，顶力大，初始几段管节的顶力在5000KN左右，回收油缸千斤顶时，顶入土中的竖直排放管受土压力作用，向下趋势的回压力也很大，需要支撑具有足够的强度，确保对油缸千斤顶进行力的替换，因此支撑的几何尺寸与自重都较大。根据其结构，可分为顶置吊勾式支撑与撑杆式支撑等形式，相比较撑杆式支撑虽然各个体粗重，但操作相对简便，转场方便，应用的比较多。
传统的撑杆式支撑操作上相对简便，但结构受压弯作用力，个体笨重，撑杆与倒架靠人工作业，费时费力。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、操作方便而且能够省时省力的用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置。
为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置，包括支撑机构、支撑倒架机构、支撑底座、拨叉，其特点是，支撑底座焊接在竖顶作业基架上，支撑底座7上面安装支撑机构，支撑机构的支柱上安装支撑倒架机构，支撑机构下端设有焊接在顶铁上的拨叉。
支撑机构包括支撑复位弹簧A、支撑吊钩、支撑立柱A、支撑立柱B、支撑三角支座、支撑复位弹簧B、立柱耳座，立柱耳座安装在支撑底座上，立柱耳座上铰接支撑三角支座，支撑三角支座与支撑吊钩之间铰接支撑立柱A和支撑立柱B，支撑吊钩上装有支撑复位弹簧A，支撑三角支座上装有支撑复位弹簧B。
支撑倒架机构包括倒架机构连杆、转动杠杆、倒架机构复位弹簧A、倒架机构复位弹簧B，倒架机构连杆一端销接在支撑立柱A上、另一端固接在转动杠杆一端上，转动杠杆另一端悬置，倒架机构复位弹簧A和倒架机构复位弹簧B分别固装在支撑倒架机构上。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
本发明的撑杆式支撑的结构形式是在分析传统撑杆支撑的缺点改进而成。结构上将受压弯力的单杆改成主杆受压与副杆受拉的铰接二力杆形式，相对在结构上稍变复杂，但杆件的受力简化，总尺寸改小，材料节省，重量减轻。通过将支撑结构的几何重心从支点轴线后移，支撑底座下孔制成椭圆形，及增设支撑倒架机构等进行自动撑杆与倒架的设计，减少人工操作，解放劳动力，降低成本和增加效益。
附图说明
图1是本发明的结构主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是支撑机构的主视图；
图4是图3的左视图；
图5是图3中A-A向剖视图；
图6是图3中B-B向剖视图；
图7是图3中C-C向剖视图；
图8是支撑倒架机构结构示意图；
图9是图8中K向视图；
图10是本发明的顶升上升过程示意图；
图11是拨叉通过转动杠杆状态机构示意图；
图12是拨叉就位状态机构示意图；
图13是拨叉下压转动杠杆状态机构示意图；
图14是本发明的顶升下降过程结构示意图。
具体实施方式
以下将对本发明的一种应用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的新型支撑装置作进一步的详细描述。为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1，2所示，本发明的用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置，包括支撑机构5、支撑倒架机构2、支撑底座7、拨叉6等。
支撑底座7焊接在竖顶作业基架上，支撑底座7上面安装支撑机构5，支撑机构的支柱上安装支撑倒架机构2，支撑机构5下端设有焊接在顶铁16上的拨叉6，支撑倒架机构2销接在支撑机构5的立柱上。
如图3至图7所示，支撑机构5包括支撑复位弹簧A1、支撑吊钩8、支撑立柱A9、支撑立柱B10、支撑三角支座11、支撑复位弹簧B12、立柱耳座13等。
支撑复位弹簧A1安装在支撑吊钩8上，支撑吊钩8安装于支撑立柱A9和支撑立柱B10之上，支撑立柱A9和支撑立柱B10连接于支撑吊钩8和支撑三角支座11之间，支撑三角支座11安装在立柱耳座13之上，立柱耳座13安装在支撑底座7之上，立柱耳座13与支撑三角支座11铰接，支撑三角支座11与支撑吊钩8之间铰接支撑立柱A和支撑立柱B，支撑三角支座11上装有支撑复位弹簧B12。
如图8，9所示，支撑倒架机构2包括倒架机构连杆14、转动杠杆15、倒架机构复位弹簧A3、倒架机构复位弹簧B4等。
倒架机构连杆14一端销接在支撑立柱A上、另一端固接在转动杠杆15上，转动杠杆15一端固结在倒架机构连杆14之上、另一端悬置，倒架机构复位弹簧A3和倒架机构复位弹簧B4分别固装在支撑倒架机构2上。
参阅图1-图14，本发明的支撑装置中的支撑倒架机构2可以在拨叉6的作用下上下转动，可以实现支撑装置在顶贴上升的过程中自动沿径向向外打开和在下降的过程中自动沿径向向内合拢。
本发明的用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置在竖直排放管施工过程中的五个阶段。
阶段一，请参阅图10，将竖顶管节18在顶铁16上就位，油缸千斤顶17顶升至上下管节法兰面结合，用螺栓连接，油缸千斤顶17续顶准备开始。
阶段二，请参阅图11，油缸千斤顶17续顶，顶铁16上的拨叉6通过支撑倒架机构2的转动杠杆15时，支撑杆舌头与排放管上管节法兰面分开，支撑装置在重心与回位弹簧作用下后倒，脱离工作状态。
阶段三，请参阅图12，竖顶管节18继续顶升，顶铁16上的拨叉通过支撑倒架机构2的转动杠杆15后，在扭力弹簧与复位弹簧作用下，转动杠杆复位，至此，一节管节顶升到位。
阶段四，请参阅图13，油缸千斤顶17从顶升转入回缩，顶铁16上的拨叉6下压支撑倒架机构2的转动杠杆，将支撑杆的舌头又插入到刚顶到位的排放管管节联接段槽口中，使支撑进入工作状态。
阶段五，请参阅图14，油缸千斤顶17继续回缩，转入下节管段的顶升。
Claims (2)
1.一种用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置，包括支撑机构(5)、支撑倒架机构(2)、支撑底座(7)、拨叉(6)，其特征在于，所述支撑底座(7)焊接在竖顶作业基架上，支撑底座(7)上面安装支撑机构(5)，所述支撑机构(5)的支柱上安装支撑倒架机构(2)，支撑机构(5)下端设有焊接在顶铁（16）上的拨叉(6)；所述支撑机构(5)包括支撑复位弹簧A(1)、支撑吊钩(8)、支撑立柱A(9)、支撑立柱B(10)、支撑三角支座(11)、支撑复位弹簧B(12)、立柱耳座(13)，立柱耳座(13)安装在支撑底座(7)上，立柱耳座(13)上铰接支撑三角支座(11)，支撑三角支座(11)与支撑吊钩(8)之间铰接支撑立柱A(9)和支撑立柱B(10)，支撑吊钩(8)上装有支撑复位弹簧A(1)，支撑三角支座(11)上装有支撑复位弹簧B(12)。
2.根据权利要求1所述的用于大口径竖直排放管施工垂顶工艺的支撑装置，其特征在于：所述支撑倒架机构(2)包括倒架机构连杆(14)、转动杠杆(15)、倒架机构复位弹簧A(3)、倒架机构复位弹簧B(4)，所述倒架机构连杆(14)一端销接在支撑立柱A(9)上、另一端固接在转动杠杆(15)一端上，所述转动杠杆(15)另一端悬置，所述倒架机构复位弹簧A(3)和倒架机构复位弹簧B(4)分别固装在支撑倒架机构(2)上。
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