CN108343783B - 复杂环境下的高空大直径管道的安装方法及吊装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复杂环境下的高空大直径管道的安装方法，包括以下步骤：a、制作轨道支架；b、吊装并安装轨道支架；c、重复步骤a和步骤b，在管道支架的另一侧焊接轨道支架；d、制作滑移小车；e、利用卷扬机连续将滑移小车吊装到滑移轨道梁上；f、重复步骤a~步骤e，在另一管道支架上安装轨道支架和滑移小车；g、第一主滑移小车通过电动倒链与端部管道段连接；h、利用第一主滑移小车上的电动倒链将端部管道段吊装到管托的一侧，并通过卷扬机水平移动第一主滑移小车和辅助滑移小车；i、重复步骤g和步骤h，将另一端部管道段吊装到另一管道支架的管托上并安装就位；j通过电动倒链将中间管道段提升直至与端部管道段对接安装。

Description

复杂环境下的高空大直径管道的安装方法及吊装装置

技术领域

本发明涉及一种高空大直径管道的安装技术，尤其是涉及一种复杂环境下的高空大直径管道的安装方法及吊装装置。

背景技术

常规的高空大直径管道安装采用在地面进行管道预制，预制长度为20-30米，然后使用大吨位起重机将预制好的管道吊装到管道支架上的管托就位，管托即管道托架，但在复杂环境下，由于受到场地条件的限制及制作工艺的限制，无法依照常规方法在进行大直径长管道的预制后再吊装就位。也有将大直径长管道分为多段，然后在地面拼装后吊装到指定位置，但是在复杂的空间中，也无法在地面进行将多段管道组对焊接后再进行吊装。在复杂环境下,管道安装沿线道路不具备管道放置条件，在地面无法进行管道预制。此外，由于施工区域周边建筑物密集，部分区域无法站立大型吊装设备。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种复杂环境下的高空大直径管道的安装方法，以解决现有的高空大直径管道的安装方法中存在的在复杂环境的地面上无法提前预制并安装的问题。

本发明的目的之二就是提供一种复杂环境下的高空大直径管道的吊装装置，以解决现有的高空大直径管道的吊装装置中存在的由于体积过大无法适应复杂环境的问题。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种复杂环境下的高空大直径管道的安装方法，包括以下步骤：

a、制作轨道支架，：轨道支架包括三角支撑架和设置在三角支撑架顶端的滑移轨道梁；

b、在地面上放置卷扬机，通过卷扬机将所述轨道支架吊装到管道支架一侧指定的位置，并通过焊接的方式将轨道支架固定连接在管道支架上，所述滑移轨道梁水平设置；

c、重复步骤a和步骤b，在管道支架的另一侧焊接上轨道支架，管道支架两侧的轨道支架相对设置；

d、制作多辆与滑移轨道梁配合使用的滑移小车；

e、利用卷扬机连续将2辆所述滑移小车吊装到管道支架的管道对接侧的所述轨道支架的所述滑移轨道梁上, 其中一辆滑移小车放置在所述滑移轨道梁水平方向的中部，该滑移小车称为第一主滑移小车，另一辆滑移小车放置在所述滑移轨道梁水平方向的端部，该滑移小车称为辅助滑移小车；利用卷扬机或25t汽车吊将一辆所述滑移小车吊装到管道支架的另一侧的所述轨道支架的所述滑移轨道梁上，该滑移小车称为第二主滑移小车；在所述第一主滑移小车和第二主滑移小车上设置有电动倒链；

f、重复步骤a~步骤e，在与安装好轨道支架的管道支架相邻的另一管道支架上安装轨道支架和滑移小车，两个管道支架的管道对接侧相对设置；

g、将待吊装的大直径长管道分为三段，分别为置于两端的端部管道段和位于两端部的端部管道段之间的中间管道段，在其中一个端部管道段的顶端焊接有三组吊耳，三组吊耳排布在管道段顶端的水平方向的两端和中部，所述第一主滑移小车通过电动倒链与端部管道段中部的吊耳连接，辅助滑移小车通过吊绳与端部管道段的对应端的吊耳连接；

h、利用所述第一主滑移小车上的电动倒链将端部管道段吊装到管托顶端的一侧，并通过卷扬机水平移动所述第一主滑移小车和所述辅助滑移小车，以使端部管道段水平移动；将所述第二主滑移小车上的所述电动倒链的另一端与端部管道段对应端的吊耳连接，并通过卷扬机对所述第二主滑移小车进行水平方向的移动，以配合所述主滑移小车和所述辅助滑移小车将端部管道段放置到管托上；

i、重复步骤g和步骤h，将另一段端部管道段吊装到步骤f中的另一管道支架的管托并安装就位；

j、另一段端部管道段吊装完成后，在中间管道段两端的顶部分别焊接有一组吊耳，将两个端部管道段上的电动倒链卸下，分别安装在中间管道段对应端的吊耳上，再通过电动倒链将中间管道段提升直至与端部管道段对接，对接完成后进行中间管道段与对应管道段之间的对口焊接。

在步骤d中，在每辆所述滑移小车的顶端设置有吊杆。

在步骤e中，在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁顶端的水平方向自由端均设置有限位挡板，所述第一主滑移小车和所述辅助滑移小车均设置在所述滑移轨道梁的位于其连接端与端部所述限位挡板之间的轨道段上。

本发明现场已有的管道支架上焊接滑移轨道梁，利用电动倒链对管道进行竖直方向的提升，通过滑移小车在滑移轨道梁上的水平移动，带动管道进行水平移动，以完成管道的组对焊接。本发明的复杂环境下的大直径管道安装方法与传统的复杂环境下大直径管道安装方法相比方便易用且施工成本低，安装装置所需材料均在施工现场得到，安装装置可重复周转使用，节省了吊车台班，极大地降低了施工机械使用费。本发明为复杂环境下的大直径管道吊装提供确实可行的方法，尤其在冶金行业高炉煤气管道安装具有极大的推广价值。

本发明的目的之二是这样实现的：

一种复杂环境下的高空大直径管道的吊装装置，包括轨道支架、滑移小车、电动倒链和卷扬机；

所述轨道支架为两组，两组所述轨道支架安装在相邻的两个管道支架上，每组所述轨道支架均包括相对设置在所述管道支架两侧的三角支撑架和水平设置在每个所述三角支撑架顶端的滑移轨道梁；

所述滑移小车设置在所述滑移轨道梁的顶端，设置在每组所述轨道支架上的所述滑移小车的数量是三辆，其中两辆分别设置在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁的水平方向的中部和自由端，另外一辆设置在管道支架的与管道对接侧相对的一侧的滑移轨道梁上；放置在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁的水平方向的中部的滑移小车为第一主滑移小车，放置在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁的水平方向的自由端的滑移小车为辅助滑移小车，放置在管道支架的与管道对接侧相对的一侧的滑移轨道梁上的滑移小车为第二主滑移小车；

电动倒链设置在所述第一主滑移小车和所述第二主滑移小车上；在所述第一主滑移小车、所述第二主滑移小车和所述辅助滑移小车上均设置有用于与所述卷扬机连接的吊绳。

在每辆所述滑移小车的顶端设置有吊杆。

在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁顶端的水平方向自由端均设置有限位挡板，所述第一主滑移小车和所述辅助滑移小车均设置在所述滑移轨道梁的位于其连接端与端部所述限位挡板之间的轨道段上。

本发明的复杂环境下的高空大直径管道的吊装装置占地面积较小，直接安装于现场原有的管道支架上，适用于管线布置复杂、无法使用大型汽车吊的施工场所，有效解决了传统的吊装方法无法适用于复杂环境下的煤气管道吊装的问题。此外，本发明的起吊装置可重复多次使用，有效降低了吊装成本。

附图说明

图1是本发明的吊装装置除去卷扬机后的结构示意图。

图2是本发明吊装端部轨道段的结构示意图。

图3是图2的侧视图。

图4是端部轨道段吊装到管托一侧的结构示意图。

图5是端部轨道段安装就位的结构示意图。

图6是中间轨道段由地面起吊的结构示意图。

图中：1、三角支撑架；2、滑移轨道梁；3、管托；4、管道支架；5、第一主滑移小车；6、第二主滑移小车；7、辅助滑移小车；8、端部管道段；9、中间管道段；10、电动倒链；11、吊杆。

具体实施方式

实施例1：

如图1~图6所示，一种复杂环境下的高空大直径管道的安装方法，包括以下步骤：

a、制作轨道支架：轨道支架包括三角支撑架1和设置在三角支撑架1顶端的滑移轨道梁2，在滑移轨道梁2的顶面上设置有作为滑移小车轨道的轨道条，轨道条由一条形钢板制成，轨道条的长边与滑移轨道梁2的长边平行。

b、在地面上放置卷扬机，通过卷扬机将轨道支架吊装到管道支架4一侧指定的位置，并通过焊接的方式将轨道支架固定连接在管道支架4上，在现场环境条件允许下可采用25t汽车进行轨道支架的吊装，即在现场环境中施工场地能容下25t汽车时，可采用25t汽车进行轨道支架的吊装，滑移轨道梁2水平设置。在本实施中，轨道支架位于管道支架4一侧的上部。管托3的顶端低于三角支撑架1底端。管道支架4为施工区域用于放置高空管道的支架，此管道支架4和管托3是施工现场已存在的。

c、重复步骤a和步骤b的做法在管道支架4的另一侧焊接上轨道支架，管道支架4两侧的轨道支架相对设置，管道支架4两侧的滑移轨道梁2的顶端平齐。

d、制作多辆与滑移轨道梁2配合使用的滑移小车。在本实施例中，滑移小车的数量为6辆。每辆滑移小车均包括车身和设置车身底端的车轮，车身为由开口向上的槽钢制成的。滑移小车的车轮的轴向长度略大于滑移轨道梁2的轨道条的宽度，滑移轨道梁2的轨道条的宽度为60mm，厚度为10mm，滑移小车车轮轴向的两侧的外圆周面均设置有圆环状凸台，可实现滑移小车的自锁，以使滑移小车顺利安全地沿轨道条滑行。在管道支架4的管道对接侧的滑移轨道梁2顶端的水平方向的自由端均设置有限位挡板，第一主滑移小车5和辅助滑移小车7均设置在滑移轨道梁2的位于其连接端与端部限位挡板之间的轨道段上，在与管道支架4的管道对接侧的相对侧的滑移轨道梁2顶端的水平方向的自由端设置有限位挡板，即在管道支架4的第二主滑移小车所在的滑移轨道梁2顶端的水平方向的自由端设置有限位挡板。

e、利用卷扬机连续将2辆滑移小车吊装到管道支架4的管道对接侧的轨道支架的滑移轨道梁2上, 其中一辆滑移小车放置在滑移轨道梁2水平方向的中部，该滑移小车称为第一主滑移小车5，另一辆滑移小车放置在滑移轨道梁2水平方向的端部，该滑移小车称为辅助滑移小车7。利用卷扬机或25t汽车吊将一辆滑移小车吊装到管道支架4的另一侧的轨道支架的滑移轨道梁2上，该滑移小车称为第二主滑移小车6。在第一主滑移小车5和第二主滑移小车6上设置有电动倒链10，在第一主滑移小车5和第二主滑移小车6上均对称设置有两条电动倒链10，电动倒链10均采用10吨电动倒链。在每辆滑移小车的顶端设置有吊杆11，吊杆11用于与卷扬机连接，吊杆11采用T形吊杆，吊杆11设置在滑移小车的顶端。在利用卷扬机对滑移小车进行吊装提升时，在管道支架4的上部的两侧安装有吊耳，吊耳位于滑移轨道梁2顶端的上方，卷扬机与待吊装滑移小车位于管道支架4的两侧，卷扬机的吊绳穿过与待吊装滑移小车同侧的吊耳与待吊装滑移小车连接。

f、重复步骤a~步骤e，将与安装好轨道支架的管道支架4相邻的另一管道支架4上安装上轨道支架和滑移小车，两个管道支架4的管道对接侧相对设置，即两个管道支架4的第一主滑移小车5安装侧相对设置。

g、将待吊装的大直径长管道分为三段，分别为置于两端的端部管道段8和位于两端部的端部管道段8之间的中间管道段9，在其中一个端部管道段8的顶端焊接有三组吊耳，三组吊耳排布在管道段顶端的水平方向的两端和中部，第一主滑移小车5通过电动倒链10与端部管道段8中部的吊耳连接，辅助滑移小车7通过吊绳与端部管道段8的对应端的吊耳连接，吊绳采用钢丝绳。在本实施例中，待吊装的大直径长管道外径为3420mm，厚度为12mm，每米重约1010kg，每节端部管道段8沿外径均设置有两组长度150mm、厚度12mm的加固筋，每组加固筋重量约在78kg。两个端部管道段8的轴向长度相等，每个端部管道段8的轴向长度为8米，每节端部管道段8重量约为8.3吨。中间管道段9在根据所需长度预制而成，两个端部管道段的轴向长度与中间管道段9的轴向长度之和范围为20米~30米。

h、如图5所示，利用第一主滑移小车5上的电动倒链10将端部管道段8吊装到管托3顶端的一侧，将辅助滑移小车7的吊绳提升至受力，并通过卷扬机水平移动第一主滑移小车5和辅助滑移小车7，以使端部管道段8水平移动；将第二主滑移小车6上的电动倒链10的另一端与端部管道段8对应端的吊耳连接，并通过卷扬机对第二主滑移小车6进行水平方向的移动，以配合主滑移小车和辅助滑移小车7将端部管道段8放置到管托3上。在本实施例中，电动倒链10与控制柜电连接，地面操作人员通过控制柜控制电动倒链10的升降；辅助滑移小车7的吊绳的另一端连接卷扬机，通过卷扬机将辅助滑移小车7的吊绳提升至受力。

i、重复步骤g和步骤h，将另一段端部管道段8吊装到步骤f中的另一管道支架4的管托3上并安装就位。

j、另一段端部管道段8吊装完成后，在中间管道段9两端的顶部分别焊接有一组吊耳，将两个端部管道段8上的电动倒链10卸下，分别安装在中间管道段9对应端的吊耳上，即第一主滑移小车与中间管道段9对应端的吊耳连接，再通过电动倒链10将中间管道段9提升直至与端部管道段8对接，对接完成后进行中间管道段9与对应管道段之间的对口焊接。在本实施例中，地面操作人员通过控制柜控制电动倒链10实现电动倒链10与端部管道段8的吊耳的脱离以及电动倒链10与中间管道段9的吊耳的连接。在本实施例中，将两个端部管道段8上的电动倒链10卸下，同时将辅助滑移小车的吊绳与端部管道段8分离开。

在本发明中，管道安装沿线道路不具备管道放置条件，且在地面无法进行管道预制。管道就位位置距离地面约15米。施工区域周边建筑物密集，位于火车道及场内日钢北路沿线，且待安装管道上部工艺介质管道密集，管道上部8.5米处DN3400高炉煤气管道仍在运行，部分区域无法站立吊车。根据现场实际和经济性、安全性原则，本发明的安装方法是最为可行的方法。本发明已在日照钢铁高炉煤气综合治理项目二期工程15#16#高炉煤气DN3400母管道安装中成功应用。

实施例2：

如图1~图6所示，一种复杂环境下的高空大直径管道的吊装装置，包括轨道支架、滑移小车、电动倒链10和卷扬机。

轨道支架为两组，两组轨道支架安装在相邻的两个管道支架4上，每组轨道支架均包括相对设置在管道支架4两侧的三角支撑架1和水平设置在每个三角支撑架1顶端的滑移轨道梁2。

滑移小车设置在滑移轨道梁2的顶端，在每辆滑移小车的顶端设置有吊杆11。设置在每组轨道支架上的滑移小车的数量是三辆，其中两辆分别设置在管道支架4的管道对接侧的滑移轨道梁2的水平方向的中部和自由端，另外一辆设置在管道支架4的与管道对接侧相对的一侧的滑移轨道梁2上；放置在管道支架4的管道对接侧的滑移轨道梁2的水平方向的中部的滑移小车为第一主滑移小车5，放置在管道支架4的管道对接侧的滑移轨道梁2的水平方向的自由端的滑移小车为辅助滑移小车7，放置在管道支架4的与管道对接侧相对的一侧的滑移轨道梁2上的滑移小车为第二主滑移小车6。电动倒链10设置在第一主滑移小车5和第二主滑移小车6上；在第一主滑移小车5、第二主滑移小车6和辅助滑移小车7上均设置有用于与卷扬机连接的吊绳。在管道支架4的管道对接侧的滑移轨道梁2顶端的水平方向的自由端均设置有限位挡板，第一主滑移小车5和辅助滑移小车7设置在滑移轨道梁2的位于其连接端与端部限位挡板之间的轨道段上。在管道支架的与轨道支架连接处的顶端和底端均焊接有加强板，以增加管道支架的强度。本发明已在日照钢铁高炉煤气综合治理项目二期工程15#16#高炉煤气DN3400母管道安装中成功应用。

Claims (6)

1.一种复杂环境下的高空大直径管道的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、制作轨道支架：轨道支架包括三角支撑架和设置在三角支撑架顶端的滑移轨道梁；

b、在地面上放置卷扬机，通过卷扬机将所述轨道支架吊装到管道支架一侧指定的位置，并通过焊接的方式将轨道支架固定连接在管道支架上，所述滑移轨道梁水平设置；

c、重复步骤a和步骤b，在管道支架的另一侧焊接上轨道支架，管道支架两侧的轨道支架相对设置；

d、制作多辆与滑移轨道梁配合使用的滑移小车；

e、利用卷扬机连续将步骤d中2辆所述滑移小车吊装到管道支架的管道对接侧的所述轨道支架的所述滑移轨道梁上, 其中一辆滑移小车放置在所述滑移轨道梁水平方向的中部，该滑移小车称为第一主滑移小车，另一辆滑移小车放置在所述滑移轨道梁水平方向的端部，该滑移小车称为辅助滑移小车；利用卷扬机或25t汽车吊将步骤d中一辆所述滑移小车吊装到管道支架的另一侧的所述轨道支架的所述滑移轨道梁上，该滑移小车称为第二主滑移小车；在所述第一主滑移小车和第二主滑移小车上设置有电动倒链；

f、重复步骤a~步骤e，在与安装好轨道支架的管道支架相邻的另一管道支架上安装轨道支架和滑移小车，两个管道支架的管道对接侧相对设置；

g、将待吊装的大直径长管道分为三段，分别为置于两端的端部管道段和位于两端部的端部管道段之间的中间管道段，在其中一个端部管道段的顶端焊接有三组吊耳，三组吊耳排布在管道段顶端的水平方向的两端和中部，所述第一主滑移小车通过电动倒链与端部管道段中部的吊耳连接，辅助滑移小车通过吊绳与端部管道段的对应端的吊耳连接；

h、利用所述第一主滑移小车上的电动倒链将端部管道段吊装到管托顶端的一侧，并通过卷扬机水平移动所述第一主滑移小车和所述辅助滑移小车，以使端部管道段水平移动；将所述第二主滑移小车上的所述电动倒链的另一端与端部管道段对应端的吊耳连接，并通过卷扬机对所述第二主滑移小车进行水平方向的移动，以配合所述主滑移小车和所述辅助滑移小车将端部管道段放置到管托上；

i、重复步骤g和步骤h，将另一段端部管道段吊装到步骤f中的另一管道支架的管托上并安装就位；

j、另一段端部管道段吊装完成后，在中间管道段两端的顶部分别焊接有一组吊耳，将两个端部管道段上的电动倒链卸下，分别安装在中间管道段对应端的吊耳上，再通过电动倒链将中间管道段提升直至与端部管道段对接，对接完成后进行中间管道段与对应管道段之间的对口焊接。

2.根据权利要求1所述的复杂环境下的高空大直径管道的安装方法，其特征在于，在步骤d中，在每辆所述滑移小车的顶端设置有吊杆。

3.根据权利要求1所述的复杂环境下的高空大直径管道的安装方法，其特征在于，在步骤e中，在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁顶端的水平方向的自由端均设置有限位挡板，所述第一主滑移小车和所述辅助滑移小车均设置在所述滑移轨道梁的位于其连接端与端部所述限位挡板之间的轨道段上。

4.一种复杂环境下的高空大直径管道的吊装装置，其特征是在于，包括轨道支架、滑移小车、电动倒链和卷扬机；

所述轨道支架为两组，两组所述轨道支架安装在相邻的两个管道支架上，每组所述轨道支架均包括相对设置在所述管道支架两侧的三角支撑架和水平设置在每个所述三角支撑架顶端的滑移轨道梁；

所述滑移小车设置在所述滑移轨道梁的顶端，设置在每组所述轨道支架上的所述滑移小车的数量是三辆，其中两辆分别设置在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁的水平方向的中部和自由端，另外一辆设置在管道支架的与管道对接侧相对的一侧的滑移轨道梁上；放置在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁的水平方向的中部的滑移小车为第一主滑移小车，放置在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁的水平方向的自由端的滑移小车为辅助滑移小车，放置在管道支架的与管道对接侧相对的一侧的滑移轨道梁上的滑移小车为第二主滑移小车；

电动倒链设置在所述第一主滑移小车和所述第二主滑移小车上；在所述第一主滑移小车、所述第二主滑移小车和所述辅助滑移小车上均设置有用于与所述卷扬机连接的吊绳。

5.根据权利要求4所述的复杂环境下的高空大直径管道的吊装装置，其特征在于，在每辆所述滑移小车的顶端设置有吊杆。

6.根据权利要求4所述的复杂环境下的高空大直径管道的吊装装置，其特征在于，在管道支架的管道对接侧的所述滑移轨道梁顶端的水平方向的自由端均设置有限位挡板，所述第一主滑移小车和所述辅助滑移小车均设置在所述滑移轨道梁的位于其连接端与端部所述限位挡板之间的轨道段上。