CN107662881A - 一种高层管井内组合式立管安装装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高层管井内组合式立管安装装置及其安装方法，属于机电安装技术领域，解决了现有的组合式立管安装装置的模块化安装仍然存在的各种问题。该安装装置包括分别配合设置的管壁吊耳和管井挂钩；单根管道分别通过支架固定板固定于共用支架上，支架固定板固定于管井壁上。该安装方法：首先在单根立管外壁焊接吊耳，并通过抱箍将立管固定于共用支架内形成立管组，在管井壁上对应位置处设置挂钩，其次将立管组整体吊装至楼层中，将吊耳悬挂于预设的挂钩上，依次进行立管组的竖向拼接，最后将挂钩通过保险栓封闭开口。本发明利用管壁吊耳和管井挂钩的设置，实现立管组的临时固定，为管组位置复测提供机动时间，进一步提高安装的精度和质量。

Description

一种高层管井内组合式立管安装装置及其安装方法

技术领域

本发明属于机电安装技术领域，具体涉及一种高层管井内组合式立管安装装置及其安装方法。

背景技术

随着我国城市建设的快速发展和社会可用土地资源日益稀缺，高层建筑因其综合能力强，在缓解建设用地方面有着其特有的优势，因此在各大城市的发展建设中越来越受青睐。建设过程中，由于高层建筑管井内操作空间狭小，施工难度大，存在安全隐患等因素，一直是困扰机电安装施工的难点问题之一。

传统的施工工艺是将立管井中的管道逐层吊装就位后进行安装，如此施工进展缓慢，且交叉施工难度较大，可能造成工期的延误，同时难以实现管道的临时固定，不利于对管道进行复测工作，往往会造成施工精度的偏差。工程建设期间，由于受现场场地、设备、材料的限制，难以对管道进行精加工(如折弯、套丝或开孔等)，容易造成现场制作的管道质量不符合要求，且大大增加了管道辅材配件的消耗，同时可能增加施工现场的各种扰民纠纷，不符合绿色建筑和绿色施工的建设趋势。

发明专利《组合式立管安装装置的模块化安装方法》，专利号为ZL201510180593.9的专利规范了管组的安装工艺，在一定程度上提高了安装的效率和质量。但是前述专利提供的方案在实施过程中往往会存在以下问题：

一是由于管组上缺乏相应的构件，而高层建筑在吊装过程中考虑到风力等外力的影响，往往会导致管组在吊装时晃动而造成管道与井壁碰撞损坏；

二是在管组吊装就位后，由于缺乏临时固定件，管道悬空时间不宜过长，应立刻进行管道安装就位，这就使得管道就位复测、复检和调整的工序无法正常进行，影响了安装质量，同时安装时管道存在的晃动也极大影响了管井内作业人员的安全，而且吊机必须在管组基本固定后才能进行下一组作业，施工效率较低；

三是该方案设置的共用支架间距为1.5m，没有充分考虑实际使用管道管径、重量、材质等具体情况，应通过相关单位的计算和确认后，从而对共用支架的设置做出相应的调整；

四是该方案提前在管道上设置的预埋钢板位置难以实测，精度上稍有偏差就会影响管组的整体美观、协调，实际过程中应在相对应的楼板洞中提前设置穿墙套管，避免测量误差而带来的返工；

五是当共用支架产生腐蚀后，一些偶尔作用的外力(如地震、爆炸、台风)等均可造成管组的脱落，导致管组垂直下坠而造成安全隐患。

因此，应采取一定的措施来避免上述问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种高层管井内组合式立管安装装置，通过立管组成套安装的方法，以解决现有的组合式立管安装装置的模块化安装仍然存在的各种问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高层管井内组合式立管安装装置，用于固定安装若干单根管道组成的立管组，包括若干吊耳，所述吊耳分别设置于单根管道外壁上，若干挂钩，所述挂钩设置于管井壁上，所述挂钩分别与所述吊耳相配合；所述单根管道分别通过支架固定板固定于共用支架上，所述支架固定板固定于管井壁上。

进一步地，竖向相邻的单根立管之间通过卡箍或者法兰连接。

进一步地，所述立管组的管道数量为2～8根，长度为3.5～5m，单根管段重量不超过0.75t，单根立管的管径不大于500mm。

进一步地，所述单根管道通过抱箍与所述共用支架固定。

进一步地，还包括若干保护框，所述保护框分别设置于所述单根管道的首尾两端。

进一步地，所述保护框架为双层结构，层与层之间通过紧固螺栓连接，两层框架中均设置橡胶垫片。

进一步地，所述挂钩通过挂钩固定板固定于管井壁上，所述挂钩固定板与所述管井壁螺栓连接。

进一步地，所述共用支架上相邻任意三根管道之间至少设置两块支架固定板，所述支架固定板与所述管井壁螺栓连接。

进一步地，所述单根管道由碳钢、奥氏体不锈钢、紫铜、黄铜或者铝合金材料制作而成。

本发明还提供了上述高层管井内组合式立管安装装置的安装方法，该安装方法包括如下步骤：

步骤一、提供吊耳、挂钩、支架固定板、共用支架备用，挂钩先通过固定螺栓紧固于挂钩固定板上，再通过电焊将挂钩与挂钩固定板接触处焊接加固；

步骤二、分别在单根立管外壁焊接至少两个吊耳，2～8根单根立管通过抱箍固定于共用支架内形成立管组，在管井壁上对应位置处固定安装所述挂钩；

步骤三、采用重心偏移法或者移动平台拖运法将所述立管组整体吊装至楼层中，并将管壁上的吊耳悬挂于管井壁上预设的挂钩上，依次进行立管组的竖向拼接；

步骤四、待管井内各管道竖向拼接完成后，将挂钩通过保险栓封闭开口。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明利用设置于管井壁上的吊耳和配合设置于管井上的挂钩，实现了组合式立管组的临时固定，为立管组位置复测提供机动时间，进一步加强预制管线的安装精度和质量；其次临时挂钩和吊耳经过设计校核和拉拔力试验，可有效分担了支架部分受力，当支架发生锈蚀后，在地震、台风或雷暴等自然灾害发生时，临时挂钩可承担管道重力，起到保险作用，能有效预防管组的垂直坠落；同时，临时挂钩又能避免管组在安装过程中由于外力影响带来的晃动，加强了整个系统的安全性；再者挂钩也可作为作业人员安全绳临时挂靠点，有效的解决了复杂管井内无法悬挂安全绳扣的问题，进一步降低了施工风险；最后，临时挂钩由于可实现管组就位后的定位，吊机只需将管组吊至挂钩上即可进行下一组作业，相比传统方案，能有效减少吊机在固定管道时的作业时间，提高吊机的使用效率。而且，本发明通过设置保护框，有效的避免了管组在安装过程中由于晃动而造成的管道损坏，保护框在安装完成后框架可拆卸以便重复利用。

附图说明

本发明所述的高层管井内组合式立管安装装置及其安装方法由以下的实施例及附图给出。

图1本发明高层管井内组合式立管安装装置的侧视图。

图2为本发明高层管井内组合式立管安装装置的安装示意图。

图3为本发明高层管井内组合式立管安装装置中挂钩的侧视图。

图4为本发明高层管井内组合式立管安装装置中保护框的俯视图。

图5为本发明高层管井内组合式立管安装装置中保护框的侧视图。

图中，1-吊耳、2-挂钩、3-保护框、4-消防管、5-抱箍、6-支架固定板、7-共用支架、8-沟槽连接件、9-法兰、10-固定螺栓、11-吊装组件、12-生活水管、13-膨胀螺栓、14-挂钩固定板、15-焊缝、16-保险栓、17-橡胶垫片、18-双头螺栓、19-螺丝。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明所述的高层管井内组合式立管安装装置及其安装方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

如图1至图5所示，一种高层管井内组合式立管安装装置，用于固定安装若干单根管道组成的立管组，该立管组包括若干吊耳1，吊耳1分别设置于单根管道外壁上，若干挂钩2，挂钩2设置于管井壁上，挂钩2分别与吊耳1相配合；单根管道分别通过支架固定板6固定于共用支架7上，支架固定板6固定于管井壁上。

具体来说，本发明的高层管井内组合式立管安装装置，在管道吊装之前，在每根管道壁面上下位置处至少焊接两个吊耳1，吊耳1的材质需与管道的材质一致。例如，如果管道为镀锌钢管，则需在管道镀锌前将吊耳1焊接于管壁上。在管井壁面上与吊耳1相对应位置处设置挂钩2，挂钩2通过挂钩固定板固定于管井壁上，挂钩固定板采用螺栓连接，每块固定板设有2个M12膨胀螺栓13。挂钩2首先通过固定螺栓紧固于挂钩固定板14上，再利用电焊将挂钩与挂钩固定板接触的地方焊接牢固，焊缝15位置如图所示，从而起到双重保护的作用，待管道安装到位后，将挂钩2通过保险栓16将开口封闭。特别地，管道安装前，应先抽取一定量的挂钩2进行拉拔试验，挂钩2的承载能力至少应为单根管组重量的3倍，避免因承载能力问题而导致挂钩2损坏或者脱落。施工过程中，挂钩2也可作为作业人员安全绳临时挂靠点，以便解决复杂管井内无法悬挂安全绳扣问题。

也就是说，本发明利用设置于管井壁上的吊耳1和配合设置于管井上的挂钩2，实现了组合式立管组的临时固定，为管组位置复测提供了机动时间，进一步提高了组合式立管的安装精度和质量；其次，临时挂钩2和吊耳1经过设计校核和拉拔力试验，可有效分担了支架部分受力，当支架发生锈蚀后，在地震、台风或雷暴等自然灾害发生时，临时挂钩2可承担管道重力，起到保险作用，能有效预防管组的垂直坠落；同时，临时挂钩2又能避免管组在安装过程中由于外力影响带来的晃动，加强了整个系统的安全性；再者挂钩2也可作为作业人员安全绳临时挂靠点，有效的解决了复杂管井内无法悬挂安全绳扣的问题，进一步降低了施工风险；最后，临时挂钩2由于可实现管组就位后的定位，吊机只需将管组吊至挂钩2上即可进行下一组作业，相比传统方案，能有效减少吊机在固定管道时的作业时间，提高了吊机的使用效率。

较佳地，由于立管靠墙部位很难实现焊接，竖向相邻的单根立管之间通过卡箍或者法兰9连接。

较佳地，为了规范管道的规格、尺寸、材料和重量以提高管道制作和安装质量，本实施例中立管组的管道数量为2～8根，长度为3.5～5m，单根管段重量不超过0.75t，单根立管的管径不大于500mm。

较佳地，为了满足安装质量，单根管道由碳钢、奥氏体不锈钢、紫铜、黄铜或者铝合金材料制作而成，不宜采用铅和铅合金类材料制作。

进一步的，为了使管道组更牢固的固定在墙体上，本实施例中共用支架7的最大垂直间距：单根管道重量在0.5t，同时满足管道直径不大于300mm，间距为1.5～2m；单根管道重量在0.5t～0.75t，同时满足管道直径为300mm～500mm，间距为1.0m～1.5m，支架材料为槽钢。如管道材料均为铝合金类，则可考虑使用角钢类共用固定支架；如管道材料均为塑料，则可考虑使用C型钢类共用固定支架。

较佳地，单根管道通过抱箍5与共用支架7固定，抱箍5内根据实际情况设置木垫或者橡胶防震垫，避免两种不同材质直接接触造成的腐蚀。

较佳地，单根管道首尾两端均设置保护框3，避免安装过程中管道受风力影响晃动而导致管组被破坏，安装完成后保护框架3可拆卸以便重复利用。较佳的，保护框架3采用双层结构，层与层之间通过4个固定螺栓连接，同时保护框3框架分为前后两部分，立管靠墙部位由于空间狭小，故框架后半部分结构厚度较小，方便拆卸操作。较佳的，保护框3框架前后两部分通过双头螺栓18连接，双头螺栓18均设置在框架立面上，节省了管组之间的操作空间。两层框架之间均需设置橡胶垫片17，橡胶垫片17采用嵌入式方式固定于框架之间，同时在框架侧面通过螺丝19再次紧固橡胶垫片17，以防其脱落。

请继续参考图1至图5，本发明所述的组合式立管安装装置的安装方法具体分为下列步骤进行：

步骤S1：提供吊耳1、挂钩2、支架固定板6、共用支架7备用，挂钩2先通过固定螺栓10紧固于挂钩固定板14上，再通过电焊将挂钩2与挂钩固定板14接触处焊接加固；

步骤S2：分别在单根立管外壁焊接至少两个吊耳1，2～8根单根立管通过抱箍5固定于共用支架7内形成立管组，在管井壁上对应位置处固定安装挂钩2。其中，立管组包括消防管4和生活水管12，将各种立管固定于共用支架7内的连接件还包括沟槽连接件8。本发明所述管组经过运输后，在现场应进行全面检查，确认管组规格、辅配件、保温性能等是否满足要求，以防运输过程中由于路途颠簸而造成的各类管道质量问题。确认管井壁的相应位置设置挂钩，并按照设计图纸复测其位置，管道安装前，应先抽取30％～50％的挂钩2进行拉拔试验，避免因承载能力问题而导致挂钩2损坏或者脱落。挂钩的承载能力至少应为单根管组重量的3倍。在管道安装前，需逐一检查各楼板层中穿墙套管的设置，避免遗漏。组合式立管安装装置在吊装至指定楼层前，确认气候条件、吊装场地、吊点吊索设置是否满足要求。

步骤S3：在管组首尾两端位置加装可拆卸的保护框3，确认其在管组上固定牢固后，采用重心偏移法或移动平台拖运法并运用吊装组件11将组合式立管安装装置整体吊装至楼层中。本发明所述组合式立管安装装置组在安装前的吊装时，如安装在建筑内，如高层的核心筒立管井内则采用卷扬机滑轮系统吊入管井；如安装在建筑外部区域，则可利用塔吊将管组吊至管井后进行装配。待管道吊运到位后，将管壁上的吊耳1挂靠于管井上提前设置的挂钩2上，随后进行管组的拼接。吊装过程中各楼层做好洞口临边保护工作，应架设不低于1.2m的护栏，直至立管组就位。立管施工在吊装时，应捆扎牢固，起吊时，垂直下方不得站人，待管道吊运到位后，将吊耳1挂靠于挂钩2上方可拼接。组合式立管安装装置在立管井中的固定方式可以为螺栓连接，也可根据现场情况，将支架固定板6满焊于管井壁的预埋钢板上，栓接或焊接的形式均应通过力学载荷计算可行后进行。

步骤S4：组合式管井各管道拼接完成后，将挂钩2通过保险栓16将开口封闭，同时拆除临时加固保护框3，对各管道系统按照标准要求分别进行水压试验。施工完成后，对各开口处进行包封，并在管道周围做好围护，防止人为损坏。

本实施例中所述的组合式立管安装装置组由于能实现工厂化预制，与传统立管安装方法相比，能节约65％左右的安装工期，降低8％的材料损耗，增加23％的可回收材料，尺寸精度可提高85％，同时安装的偏差可降低65％，安装失误率降低90％，安装现场的垃圾量可减少73％，安装现场噪音能降低83％。

综上所述，本发明的高层井管内组合式立管安装装置及其安装方法，与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

一是本发明利用设置于管井壁上的吊耳和配合设置于管井上的挂钩，实现了组合式立管组的临时固定，为立管组位置复测提供机动时间，进一步加强了预制管线的安装精度和质量；

二是临时挂钩和吊耳经过设计校核和拉拔力试验，可有效分担支架部分受力，当支架发生锈蚀后，在地震、台风或雷暴等自然灾害发生时，临时挂钩可承担管道重力，起到保险作用，能有效预防立管组的垂直坠落；

三是临时挂钩又能避免立管组在安装过程中由于外力影响带来的晃动，加强了整个系统的安全性；

四是挂钩也可作为作业人员安全绳临时挂靠点，有效的解决了复杂管井内无法悬挂安全绳扣的问题，进一步降低了施工风险；

五是临时挂钩由于可实现管组就位后的定位，吊机只需将管组吊至挂钩上即可进行下一组作业，相比传统方案，能有效减少吊机在固定管道时的作业时间，提高了吊机的使用效率。

六是通过设置保护框有效的避免了管组在安装过程中由于晃动而造成的管道损坏，保护框在安装完成后框架可拆卸以便重复利用。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定。本领域的技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高层管井内组合式立管安装装置，用于固定安装若干单根管道组成的立管组，其特征在于，包括

若干吊耳，所述吊耳分别设置于单根管道外壁上，

若干挂钩，所述挂钩设置于管井壁上，所述挂钩分别与所述吊耳相配合；

所述单根管道分别通过支架固定板固定于共用支架上，所述支架固定板固定于管井壁上。

2.如权利要求1所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，竖向相邻的单根立管之间通过卡箍或者法兰连接。

3.如权利要求1所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，所述立管组的管道数量为2～8根，长度为3.5～5m，单根管段重量不超过0.75t，单根立管的管径不大于500mm。

4.如权利要求1所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，所述单根管道通过抱箍与所述共用支架固定。

5.如权利要求1所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，还包括若干保护框，所述保护框分别设置于所述单根管道的首尾两端。

6.如权利要求5所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，所述保护框架为双层结构，层与层之间通过紧固螺栓连接，两层框架中均设置橡胶垫片。

7.如权利要求1所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，所述挂钩通过挂钩固定板固定于管井壁上，所述挂钩固定板与所述管井壁螺栓连接。

8.如权利要求1所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，所述共用支架上相邻任意三根管道之间至少设置两块支架固定板，所述支架固定板与所述管井壁螺栓连接。

9.如权利要求1所述的高层管井内组合式立管安装装置，其特征在于，所述单根管道由碳钢、奥氏体不锈钢、紫铜、黄铜或者铝合金材料制作而成。

10.如权利要求1至9任一项所述的高层管井内组合式立管安装装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供吊耳、挂钩、支架固定板、共用支架备用，挂钩先通过固定螺栓紧固于挂钩固定板上，再通过电焊将挂钩与挂钩固定板接触处焊接加固；

步骤二、分别在单根立管外壁焊接至少两个吊耳，2～8根单根立管通过抱箍固定于共用支架内形成立管组，在管井壁上对应位置处固定安装所述挂钩；

步骤三、采用重心偏移法或者移动平台拖运法将所述立管组整体吊装至楼层中，并将管壁上的吊耳悬挂于管井壁上预设的挂钩上，依次进行立管组的竖向拼接；

步骤四、待管井内各管道竖向拼接完成后，将挂钩通过保险栓封闭开口。