CN109000037B - 一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置及其施工方法，悬吊保护装置包含悬吊主架和钢丝绳；悬吊主架有两榀、对称设置在坑槽对侧的土层上；钢丝绳有两组对称设置，一组钢丝绳对应一榀悬吊主架；具体的施工方法为：根据悬吊管线长度及受力状况，确定管线悬吊位置和悬吊主架高度；在管线悬吊位置和悬吊主架上部横杆安装锁固件；设置安装固定基础及固定块；将悬吊主架连接在固定基础上，在固定块上连接拉结环；钢丝绳一端端部与管线的锁固件连接，另一端张拉穿过悬吊主架上的锁固件，固定在拉结环上。本发明可有效对管线进行悬吊保护，且具有装置简易、受力均衡、节省空间，施工方便等特点。

Description

一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程施工技术领域，特别涉及一种坑槽开挖中管线保护的悬吊装置及其施工方法。
背景技术
水、电、暖以及燃气等管线多埋设于地下，随着城市建设的迅猛发展，地下管线愈加复杂多变，由于基坑工程、地下管廊、新建管网以及旧网改造等工程的实施，不可避免的将对地下土层进行开挖，而在开挖过程中的管线保护问题就显得尤为重要。通常情况下采用隔离或者加固的方法进行管线保护，但施工工艺相对复杂，且处理后会阻碍下一阶段的施工，此外还有采用临时固定结构的方法进行保护，但由于其固定措施相对简单不利于管线的受力稳定性，存在较大的安全隐患。因此需要提供一种既能满足管线的结构受力稳定要求，又能简便操作，不妨碍下一阶段的施工的保护装置及其施工方法。
发明内容
本发明提出一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置及其施工方法，通过悬吊主架、钢丝绳以及其他固定设备的相互作用，实现在开挖过程中管线的保护，用以解决管线保护中受力不稳定、妨碍施工等问题。
本发明具体技术方案是：
一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置，其中，管线（3）的预埋段敷设在土层中、悬吊段在坑槽的上部悬吊穿过，所述悬吊保护装置主要包含悬吊主架和钢丝绳；
所述悬吊主架有两榀、对称设置在坑槽对侧的土层上；所述钢丝绳有两组对称设置，一组钢丝绳对应一榀悬吊主架，钢丝绳一端固定在悬吊主架的背面土层上，另一端穿过悬吊主架的顶部、并与管线的悬吊段连接；管线的悬吊段和悬吊主架上设置有连接钢丝绳的锁固件。
所述悬吊主架包含立柱和连接立柱的横杆，其中立柱埋设在固定基础中。
所述固定基础为浇筑在土层中的混凝土块状结构。
所述钢丝绳通过拉结环连接在固定块上。
所述固定块为浇筑在土层中的混凝土块、且上面预埋有拉结环。
所述锁固件是由两个Ω形的扣件对接卡箍在管线上，两个扣件的连接处采用螺栓紧固。
所述锁固件与管线之间连接有缓冲垫。
所述锁固件设置于管线的悬吊段的N等分点上，其中N为不小于2的整数。
每组钢丝绳穿过悬吊主架顶部的锁固件、并通过钢丝绳卡头夹紧、合成一股。
所述的坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置的施工方法，具体步骤如下：
步骤一、在管线悬吊位置和悬吊主架上部横杆安装锁固件；
步骤二、在管线走向前后土层上，设置固定基础及固定块；
步骤三、将悬吊主架连接在固定基础上，在固定块上连接拉结环；
步骤四、钢丝绳一端端部与管线的锁固件连接，另一端张拉穿过悬吊主架上的锁固件；
步骤五、每组钢丝绳绕过悬吊主架后，用钢丝绳卡头夹紧、合成一股；
步骤六、将合成一股的钢丝绳端部张拉固定连接在固定块的拉结环上。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置及其施工方法，通过钢丝绳的斜拉作用满足了管线保护所需拉力，对称布置悬吊主架保证其均匀受力，并减少了受力弯矩，减轻了结构自重，节省材料，悬吊施工中锁固件与管线之间增设的缓冲垫，可以有效增加摩擦、保护管线。在施工过程中只需在管线的行进方向设置用于固定的基础和固定块满足了基础的固定受力要求，施工工艺简单，再通过悬吊主架以及钢丝绳在管线上方的使用即完成了管线的悬吊保护施工，节省了外部空间，且有效的利用了钢丝绳的受拉特性以及悬吊主架的结构稳定性。
附图说明
图1是管线的悬吊保护装置及其施工平面示意图；
图2是悬吊主架与固定基础连接示意图。
附图标记：1-悬吊主架；2-钢丝绳；3-管线；4-锁固件；5-钢丝绳卡头；6-固定块；7-拉结环；8-固定基础。
具体实施方式
如图1所示，一种坑槽开挖过程中管线3的悬吊保护装置及其施工方法，其中管线3的预埋段敷设在土层中、悬吊段在坑槽的上部悬吊穿过；悬吊保护装置包含悬吊主架1和钢丝绳2，所述悬吊主架1有两榀、对称设置在坑槽对侧的土层上；所述钢丝绳2有两组对称设置，一组钢丝绳2对应一榀悬吊主架1管线3的悬吊段和悬吊主架1上设置有连接钢丝绳2的锁固件4。
如图2所示，本实施例中悬吊主架1浇筑在固定基础8上，所述悬吊主架1包含两根立柱和连接立柱的横杆，横杆设置在立柱的中部及上部，立柱和横杆均采用圆形钢管预制拼装焊接，钢管直径为DN150，其中立柱下端埋设在固定基础8中。
本实施例中固定基础8采用水泥混凝土基础，长宽高为3m、3m和2m，悬吊保护的管线3下表面距离基础顶面1.5m，管线3的上表面距离悬吊主架1构件顶部4.5m。
本实施例中在悬吊主架1的背面土层中浇筑有固定块6上，固定块6采用素混凝土浇筑而成，素混凝土基础标号C30，上表面固结有拉结环7，用以绑接钢丝绳2，钢丝绳2直径为24mm，跨度为25米。
本实施例中钢丝绳2一端固定在悬吊主架1的背面土层上，另一端穿过悬吊主架1的顶部、并与管线3的悬吊段连接，其中在悬吊主架1的顶部和管线3悬吊段通过锁固件4相连。每组钢丝绳2穿过悬吊主架1顶部的锁固件4、采用错股麻花状编织并通过钢丝绳卡头5夹紧、合成一股。
本实施例中所述锁固件4是由两个Ω形的扣件对接卡箍在管线3上，两个扣件的连接处采用螺栓紧固，且在一侧的扣件上焊接有扣环用以绑接钢丝绳2，所述锁固件4与管线3之间连接有缓冲垫。
所述锁固件4设置于管线3的悬吊段的N等分点上，其中N为不小于2的整数；当N为奇数时，锁固件4个数为N-1(偶数)，安装点连接在锁固件4上为至少为一根钢丝绳2；当N为偶数时，锁固件4个数为N-1(奇数)，中心处锁固件4上连接有至少两根钢丝绳2分别对应两榀悬吊主架1，其余安装点连接在锁固件4上为至少一根钢丝绳2。
如图1所示，本实施例中安装锁固件4位置为三个，钢丝绳2分两组对称布置，中心处锁固件4上连接有两根钢丝绳2分别对应两榀悬吊主架1，其余两个锁固件4上分别连接有一根钢丝绳2与距离较近的悬吊主架1相连。
本实施例所述的坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置的施工方法，具体步骤如下：
步骤一、根据悬吊管线3长度及管线3材料自身重量等受力状况，选择受力弯矩较大的跨中及两侧为悬吊点，由钢丝绳2所承受拉力大小，确定钢丝绳2悬吊形式及角度，并由钢丝绳2悬吊角度和相应管线段长度此确定悬吊主架1的高度。
步骤二、根据上部承力和受拉承力综合分析，确定固定基础8和固定块6的尺寸及所用混凝土标号。
步骤三、在管线3悬吊位置包裹保护缓冲材料，并于设计点位安装锁固件4，并用螺栓固定。
步骤四、悬吊主架1采用预制焊接拼装，在悬吊主架1未浇筑于固定基础8前，于其上部横杆栓接锁固件4。
步骤五、在管线3走向前后土层设计位置上，浇筑固定基础8及固定块6。
步骤六、将悬吊主架1浇筑在固定基础8上，在固定块6上浇筑拉结环7。
步骤七、钢丝绳2一端端部与管线3的锁固件4连接，另一端张拉穿过悬吊主架1上锁固件4的扣环；每组钢丝绳2绕过悬吊主架1后，采用错股麻花状编织并用钢丝绳卡头5用“8”字形卡扣夹紧、合成一股。
步骤八、将合成一股的钢丝绳2端部张拉绑接在固定块6的拉结环7上。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明本发明的突出特点所作的阐释，而并非是对本发明实施方式的限定；对于所属领域的技术人员而言，在上述说明的使用基础上仍可以做出其它不同形式的变化或变动，若未对其进行创造性改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置，其中，管线（3）的预埋段敷设在土层中、悬吊段在坑槽的上部悬吊穿过，其特征在于：包含悬吊主架（1）和钢丝绳（2）；
所述悬吊主架（1）有两榀、对称设置在坑槽对侧的土层上；所述钢丝绳（2）有两组对称设置，一组钢丝绳（2）对应一榀悬吊主架（1），钢丝绳（2）一端固定在悬吊主架（1）的背面土层上，另一端穿过悬吊主架（1）的顶部、并与管线（3）的悬吊段连接；管线（3）的悬吊段和悬吊主架（1）上设置有连接钢丝绳（2）的锁固件（4）；
所述锁固件（4）设置于管线（3）的悬吊段的N等分点上，其中N为不小于2的整数；
当N为奇数时，锁固件（4）个数为N-1，安装点连接在锁固件（4）上为至少为一根钢丝绳（2）；当N为偶数时，锁固件（4）个数为N-1，中心处锁固件（4）上连接有至少两根钢丝绳（2）分别对应两榀悬吊主架（1），其余安装点连接在锁固件（4）上为至少一根钢丝绳（2）；
每组钢丝绳（2）穿过悬吊主架（1）顶部的锁固件（4）、并通过钢丝绳卡头（5）夹紧、合成一股；所述钢丝绳（2）通过拉结环（7）连接在固定块（6）上。
2.根据权利要求1所述的一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置，其特性在于：所述悬吊主架（1）包含立柱和连接立柱的横杆，其中立柱埋设在固定基础（8）中。
3.根据权利要求2所述的一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置，其特性在于：所述固定基础（8）为浇筑在土层中的混凝土块状结构。
4.根据权利要求1所述的一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置，其特性在于：所述固定块（6）为浇筑在土层中的混凝土块、且上面预埋有拉结环（7）。
5.根据权利要求1所述的一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置，其特性在于：所述锁固件（4）是由两个Ω形的扣件对接卡箍在管线上，两个扣件的连接处采用螺栓紧固。
6.根据权利要求1所述的一种坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置，其特性在于：所述锁固件（4）与管线之间连接有缓冲垫。
7.一种如权利要求1至6任意一项所述的坑槽开挖过程中管线的悬吊保护装置的施工方法，其特性在于，具体步骤如下：
步骤一、在管线（3）悬吊位置和悬吊主架（1）上部横杆安装锁固件（4）；
步骤二、在管线（3）走向前后土层上，设置固定基础（8）及固定块（6）；
步骤三、将悬吊主架（1）连接在固定基础上（8），在固定块（6）上连接拉结环（7）；
步骤四、钢丝绳（2）一端端部与管线（3）的锁固件（4）连接，另一端张拉穿过悬吊主架（1）上的锁固件（4）；
步骤五、每组钢丝绳（2）绕过悬吊主架（1）后，用钢丝绳卡头（5）夹紧、合成一股；
步骤六、将合成一股的钢丝绳（2）端部张拉固定连接在固定块（6）的拉结环（7）上。
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