CN110626934B - 压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂及使用方法，它包括悬垂臂、钩连装置和释放装置，通过在悬垂臂的两端设置钩连装置，位于悬垂臂的容纳孔内设置释放装置与钩连装置的限位钩连接，通过悬垂臂上侧的吊环与起吊设备连接，悬垂臂下侧的吊环与压力管道连接，通过起吊设备释放悬垂臂下降的过程中限位钩与洞壁两侧的固定耳杆钩连，起吊设备提升悬垂臂的过程中，限位钩与固定耳杆脱离。本发明克服了原竖直隧洞因落差较大造成起吊定位精度低、起吊时易与洞壁发生碰撞的问题，具有结构简单，压力管道吊装过程中不易与隧洞洞壁发生碰撞，避免造成洞壁及压力管道损伤，操作简单方便的特点。

Description

压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂及使用方法

技术领域

本发明属于隧洞内管道安装技术领域，涉及一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂及使用方法。

背景技术

水电站发电引水系统中，由于高度落差较大，隧洞往往会出现多处水平与竖直隧洞交替联通的情况，由于竖直的隧洞落差较大，在压力管道安装的过程中，采用从上部吊装管道的方式逐步进行整个竖直隧洞的关节安装，在落差较大的情况下，通常为几十米，甚至上百米时，吊装管道过程中容易与隧洞的洞壁发生碰撞，影响隧洞结构的同时，还对吊装的管道造成伤害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂及使用方法，结构简单，采用在悬垂臂的两端设置钩连装置，位于悬垂臂的容纳孔内设置释放装置与钩连装置的限位钩连接，悬垂臂上侧的吊环与起吊设备连接，悬垂臂下侧的吊环与压力管道连接，在起吊设备释放悬垂臂下降的过程中限位钩与洞壁两侧的固定耳杆钩连，在起吊设备提升悬垂臂的过程中，限位钩与固定耳杆脱离，压力管道吊装过程中不易与隧洞洞壁发生碰撞，避免造成洞壁及压力管道损伤，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，它包括悬垂臂、钩连装置和释放装置；所述钩连装置和释放装置位于悬垂臂的两端；所述释放装置与悬垂臂连接，钩连装置的限位块与释放装置的释放绳连接，悬垂臂下降的过程中限位钩与固定耳杆逐步钩挂，上升的过程中限位钩与固定耳杆逐步脱离。

所述悬垂臂为杆状体，位于上侧的中心和下侧设置吊环，下侧的吊环位于杆体中心或者杆体两端。

所述悬垂臂上侧的两端设置容纳孔，释放装置的线盘位于容纳孔内。

所述钩连装置包括限位钩、固定耳杆和限位块，限位块与限位钩的一端连接、位于悬垂臂的容纳孔内与释放绳连接。

所述限位钩杆体一端的弯钩朝下伸出悬垂臂的端头外与固定耳杆的耳环对应，块状结构的限位块位于容纳孔内与其滑动配合限位。

所述释放装置包括线盘、缠绕在线盘上的释放绳，线盘的转轴与悬垂臂连接。

所述线盘的转轴一端伸出悬垂臂外与收线电机连接。

所述钩连装置和释放装置的数量为多个，位于容纳孔内设置多个支撑杆支撑限位钩。

如上所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂的使用方法，它包括如下步骤：

步骤1，安装固定耳杆，将固定耳杆的一端插入事先钻在垂直隧洞洞壁上的钻孔内，再在钻孔内灌注凝固胶，固定耳杆的耳孔垂直朝下；位于隧洞两侧的固定耳杆相互对称，位于隧洞两侧的固定耳杆伸出洞壁的长度，从洞顶朝洞低依次延长；

步骤2，吊装前，将悬垂臂上侧的吊环与起吊设备的绳索连接；将悬垂臂下侧两端的吊环与压力管道绑定的绑定绳连接；

步骤3，吊装时，起吊设备将压力管道移动到垂直隧洞的洞口，起吊设备释放起吊绳索，压力管道沿隧洞垂直下降；下降的过程中，位于悬垂臂两端的限位钩依次与突出洞壁的固定耳杆钩连；与此同时，与线盘旋转将释放绳释放；直至在压力管道与下面一节已安装的压力管道对接后，在解除绑定绳与悬垂臂下侧两端的吊环连接；

步骤4，吊装后，起吊设备收卷起吊绳，悬垂臂沿隧洞垂直上升；与此同时，收线电机旋转带动线盘旋转，释放绳被缠绕在线盘上；当悬垂臂逐步上升到洞壁侧面的固定耳杆上部后，限位钩逐步脱离与固定耳杆的钩连。

一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，它包括悬垂臂、钩连装置和释放装置；钩连装置和释放装置位于悬垂臂的两端；释放装置与悬垂臂连接，钩连装置的限位块与释放装置的释放绳连接，悬垂臂下降的过程中限位钩与固定耳杆逐步钩挂，上升的过程中限位钩与固定耳杆逐步脱离。结构简单，通过在悬垂臂的两端设置钩连装置，位于悬垂臂的容纳孔内设置释放装置与钩连装置的限位钩连接，通过悬垂臂上侧的吊环与起吊设备连接，悬垂臂下侧的吊环与压力管道连接，通过起吊设备释放悬垂臂下降的过程中限位钩与洞壁两侧的固定耳杆钩连，起吊设备提升悬垂臂的过程中，限位钩与固定耳杆脱离，压力管道吊装过程中不易与隧洞洞壁发生碰撞，避免造成洞壁及压力管道损伤，操作简单方便。

在优选的方案中，悬垂臂为杆状体，位于上侧的中心和下侧设置吊环，下侧的吊环位于杆体中心或者杆体两端。结构简单，使用时，悬垂臂上侧的吊环与起吊设备的起吊绳连接，下侧的吊环与压力管道的绑定绳连接。

在优选的方案中，悬垂臂上侧的两端设置容纳孔，释放装置的线盘位于容纳孔内。结构简单，使用时，释放装置的线盘用于释放或收卷释放绳，设置于悬垂臂的容纳孔内线盘，避免释放绳释放或收卷过程中造成缠绕。

在优选的方案中，钩连装置包括限位钩、固定耳杆和限位块，限位块与限位钩的一端连接、位于悬垂臂的容纳孔内与释放绳连接。结构简单，使用时，在悬垂臂下降的过程中，限位钩与固定耳杆钩连，在悬垂臂上升的过程中，限位钩逐步脱离与固定耳杆的钩连，当限位钩与固定耳杆钩连后，相当于在竖直的隧洞洞壁上设定了拉扯力，该拉扯力减小了下降过程中悬垂臂及吊装的压力管道的晃荡，避免其与隧洞洞壁发生碰撞。

在优选的方案中，限位钩杆体一端的弯钩朝下伸出悬垂臂的端头外与固定耳杆的耳环对应，块状结构的限位块位于容纳孔内与其滑动配合限位。结构简单，使用时，位于容纳孔内的限位块两侧与容纳孔的孔壁接触，避免限位钩转动、在下降的过程中难以与固定耳杆的耳环钩连。

在优选的方案中，释放装置包括线盘、缠绕在线盘上的释放绳，线盘的转轴与悬垂臂连接。结构简单，使用时，释放装置用于释放或收卷释放绳，释放或收卷时，线盘处于转动状态。

在优选的方案中，线盘的转轴一端伸出悬垂臂外与收线电机连接。结构简单，在压力管道吊装到与下一节已安装的管道对接后，解除与悬垂臂下侧的吊环的连接，之后再提升悬垂臂，悬垂臂在上升的过程中，收线电机启动，逐步收卷释放绳，避免释放绳塌落与悬垂臂及限位钩缠绕。

在优选的方案中，钩连装置和释放装置的数量为多个，位于容纳孔内设置多个支撑杆支撑限位钩。结构简单，使用时，采用多个钩连装置和释放装置时，相当于在垂直的隧洞洞壁设置多个拉扯点，拉扯点越多，悬垂臂下降过程中越稳定，起吊定位精度越高。

在优选的方案中，如上压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂的使用方法，它包括如下步骤：

步骤1，安装固定耳杆，将固定耳杆的一端插入事先钻在垂直隧洞洞壁上的钻孔内，再在钻孔内灌注凝固胶，固定耳杆的耳孔垂直朝下；位于隧洞两侧的固定耳杆相互对称，位于隧洞两侧的固定耳杆伸出洞壁的长度，从洞顶朝洞低依次延长；

步骤2，吊装前，将悬垂臂上侧的吊环与起吊设备的绳索连接；将悬垂臂下侧两端的吊环与压力管道绑定的绑定绳连接；

步骤3，吊装时，起吊设备将压力管道移动到垂直隧洞的洞口，起吊设备释放起吊绳索，压力管道沿隧洞垂直下降；下降的过程中，位于悬垂臂两端的限位钩依次与突出洞壁的固定耳杆钩连；与此同时，与线盘旋转将释放绳释放；直至在压力管道与下面一节已安装的压力管道对接后，在解除绑定绳与悬垂臂下侧两端的吊环连接；

步骤4，吊装后，起吊设备收卷起吊绳，悬垂臂沿隧洞垂直上升；与此同时，收线电机旋转带动线盘旋转，释放绳被缠绕在线盘上；当悬垂臂逐步上升到洞壁侧面的固定耳杆上部后，限位钩逐步脱离与固定耳杆的钩连。该方法操作简单方便，起吊定位精准，有效避免起吊过程中悬垂臂及压力管道与隧洞洞壁发生碰撞。

一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂及使用方法，它包括悬垂臂、钩连装置和释放装置，通过在悬垂臂的两端设置钩连装置，位于悬垂臂的容纳孔内设置释放装置与钩连装置的限位钩连接，通过悬垂臂上侧的吊环与起吊设备连接，悬垂臂下侧的吊环与压力管道连接，通过起吊设备释放悬垂臂下降的过程中限位钩与洞壁两侧的固定耳杆钩连，起吊设备提升悬垂臂的过程中，限位钩与固定耳杆脱离。本发明克服了原竖直隧洞因落差较大造成起吊定位精度低、起吊时易与洞壁发生碰撞的问题，具有结构简单，压力管道吊装过程中不易与隧洞洞壁发生碰撞，避免造成洞壁及压力管道损伤，操作简单方便的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的主视示意图。

图3为图2的俯视示意图。

图4为图2的侧视示意图。

图5为图4的A-A处剖视示意图。

图6为本发明起吊时的状态图。

图中：悬垂臂1，吊环11，容纳孔12，支撑杆13，钩连装置2，限位钩21，固定耳杆22，限位块23，释放装置3，线盘31，释放绳32，收线电机33。

具体实施方式

如图1~图6中，一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，它包括悬垂臂1、钩连装置2和释放装置3；所述钩连装置2和释放装置3位于悬垂臂1的两端；所述释放装置3与悬垂臂1连接，钩连装置2的限位块23与释放装置3的释放绳32连接，悬垂臂1下降的过程中限位钩21与固定耳杆22逐步钩挂，上升的过程中限位钩21与固定耳杆22逐步脱离。结构简单，通过在悬垂臂1的两端设置钩连装置2，位于悬垂臂1的容纳孔12内设置释放装置3与钩连装置2的限位钩21连接，通过悬垂臂1上侧的吊环11与起吊设备连接，悬垂臂1下侧的吊环与压力管道连接，通过起吊设备释放悬垂臂1下降的过程中限位钩21与洞壁两侧的固定耳杆22钩连，起吊设备提升悬垂臂1的过程中，限位钩21与固定耳杆22脱离，压力管道吊装过程中不易与隧洞洞壁发生碰撞，避免造成洞壁及压力管道损伤，操作简单方便。

优选的方案中，所述悬垂臂1为杆状体，位于上侧的中心和下侧设置吊环11，下侧的吊环11位于杆体中心或者杆体两端。结构简单，使用时，悬垂臂1上侧的吊环11与起吊设备的起吊绳连接，下侧的吊环11与压力管道的绑定绳连接。

优选地，当悬垂臂1下侧的吊环11位于中心时，可采用在绑定压力管道时，将绑定绳的一端分成多股，依次与压力管道的法兰孔连接，位于法兰中心的主绑定绳与悬垂臂1下侧中心的吊环11连接，此时，压力管道呈竖直状，便于在下降过程中与已安装的压力管道直接对接。

优选地，当悬垂臂1下侧的吊环11位于两端时，可采用在压力管道法兰面对称的两侧设置绑定绳，绑定后依次与悬垂臂1下侧两端的吊环11连接。

优选的方案中，所述悬垂臂1上侧的两端设置容纳孔12，释放装置3的线盘31位于容纳孔12内。结构简单，使用时，释放装置3的线盘31用于释放或收卷释放绳32，设置于悬垂臂1的容纳孔12内线盘31，避免释放绳32释放或收卷过程中造成缠绕。

优选的方案中，所述钩连装置2包括限位钩21、固定耳杆22和限位块23，限位块23与限位钩21的一端连接、位于悬垂臂1的容纳孔12内与释放绳32连接。结构简单，使用时，在悬垂臂1下降的过程中，限位钩21与固定耳杆22钩连，在悬垂臂1上升的过程中，限位钩21逐步脱离与固定耳杆22的钩连，当限位钩21与固定耳杆22钩连后，相当于在竖直的隧洞洞壁上设定了拉扯力，该拉扯力减小了下降过程中悬垂臂1及吊装的压力管道的晃荡，避免其与隧洞洞壁发生碰撞。

优选的方案中，所述限位钩21杆体一端的弯钩朝下伸出悬垂臂1的端头外与固定耳杆22的耳环对应，块状结构的限位块23位于容纳孔12内与其滑动配合限位。结构简单，使用时，位于容纳孔12内的限位块23两侧与容纳孔12的孔壁接触，避免限位钩21转动、在下降的过程中难以与固定耳杆22的耳环钩连。

优选的方案中，所述释放装置3包括线盘31、缠绕在线盘31上的释放绳32，线盘31的转轴与悬垂臂1连接。结构简单，使用时，释放装置3用于释放或收卷释放绳32，释放或收卷时，线盘31处于转动状态。

优选地，可在释放绳32的两端或中间设置弹性的绳体，有利于绷紧释放绳32，释放绳32绷紧度越大，悬垂臂1下降的过程越稳定，不易晃荡，不易与隧洞洞壁发生碰撞。

优选的方案中，所述线盘31的转轴一端伸出悬垂臂1外与收线电机33连接。结构简单，在压力管道吊装到与下一节已安装的管道对接后，解除与悬垂臂1下侧的吊环11的连接，之后再提升悬垂臂1，悬垂臂1在上升的过程中，收线电机33启动，逐步收卷释放绳32，避免释放绳32塌落与悬垂臂1及限位钩21缠绕。

优选的方案中，所述钩连装置2和释放装置3的数量为多个，位于容纳孔12内设置多个支撑杆13支撑限位钩21。结构简单，使用时，采用多个钩连装置2和释放装置3时，相当于在垂直的隧洞洞壁设置多个拉扯点，拉扯点越多，悬垂臂1下降过程中越稳定，起吊定位精度越高。

优选地，位于容纳孔12内支撑限位钩21的支撑杆13，使限位钩21在下降过程、还未与固定耳杆22钩连前，限位钩21的弯折部始终处于朝下的状态，且倾斜度保持一致，以便与固定耳杆22的环形圈精准钩连。

优选地，位于容纳孔12内支撑限位钩21的支撑杆13的作用还在于，在悬垂臂1上升的过程中，限位钩21在释放绳32的拉扯力下与支撑杆13抵触，使限位钩21的弯折部始终处于上翘状态，以便于顺利与固定耳杆22的环形圈脱离。

优选的方案中，如上所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂的使用方法，它包括如下步骤：

步骤1，安装固定耳杆22，将固定耳杆22的一端插入事先钻在垂直隧洞洞壁上的钻孔内，再在钻孔内灌注凝固胶，固定耳杆22的耳孔垂直朝下；位于隧洞两侧的固定耳杆22相互对称，位于隧洞两侧的固定耳杆22伸出洞壁的长度，从洞顶朝洞低依次延长；

步骤2，吊装前，将悬垂臂1上侧的吊环11与起吊设备的绳索连接；将悬垂臂1下侧两端的吊环11与压力管道绑定的绑定绳连接；

步骤3，吊装时，起吊设备将压力管道移动到垂直隧洞的洞口，起吊设备释放起吊绳索，压力管道沿隧洞垂直下降；下降的过程中，位于悬垂臂1两端的限位钩21依次与突出洞壁的固定耳杆22钩连；与此同时，与线盘31旋转将释放绳32释放；直至在压力管道与下面一节已安装的压力管道对接后，在解除绑定绳与悬垂臂1下侧两端的吊环11连接；

步骤4，吊装后，起吊设备收卷起吊绳，悬垂臂1沿隧洞垂直上升；与此同时，收线电机33旋转带动线盘31旋转，释放绳32被缠绕在线盘31上；当悬垂臂1逐步上升到洞壁侧面的固定耳杆22上部后，限位钩21逐步脱离与固定耳杆22的钩连。该方法操作简单方便，起吊定位精准，有效避免起吊过程中悬垂臂1及压力管道与隧洞洞壁发生碰撞。

如上所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂及使用方法，安装使用时，在悬垂臂1的两端设置钩连装置2，位于悬垂臂1的容纳孔12内设置释放装置3与钩连装置2的限位钩21连接，悬垂臂1上侧的吊环11与起吊设备连接，悬垂臂1下侧的吊环与压力管道连接，起吊设备释放悬垂臂1下降的过程中限位钩21与洞壁两侧的固定耳杆22钩连，起吊设备提升悬垂臂1的过程中，限位钩21与固定耳杆22脱离，压力管道吊装过程中不易与隧洞洞壁发生碰撞，避免造成洞壁及压力管道损伤，操作简单方便。

使用时，悬垂臂1上侧的吊环11与起吊设备的起吊绳连接，下侧的吊环11与压力管道的绑定绳连接。

使用时，释放装置3的线盘31用于释放或收卷释放绳32，设置于悬垂臂1的容纳孔12内线盘31，避免释放绳32释放或收卷过程中造成缠绕。

使用时，在悬垂臂1下降的过程中，限位钩21与固定耳杆22钩连，在悬垂臂1上升的过程中，限位钩21逐步脱离与固定耳杆22的钩连，当限位钩21与固定耳杆22钩连后，相当于在竖直的隧洞洞壁上设定了拉扯力，该拉扯力减小了下降过程中悬垂臂1及吊装的压力管道的晃荡，避免其与隧洞洞壁发生碰撞。

使用时，位于容纳孔12内的限位块23两侧与容纳孔12的孔壁接触，避免限位钩21转动、在下降的过程中难以与固定耳杆22的耳环钩连。

使用时，释放装置3用于释放或收卷释放绳32，释放或收卷时，线盘31处于转动状态。

在压力管道吊装到与下一节已安装的管道对接后，解除与悬垂臂1下侧的吊环11的连接，之后再提升悬垂臂1，悬垂臂1在上升的过程中，收线电机33启动，逐步收卷释放绳32，避免释放绳32塌落与悬垂臂1及限位钩21缠绕。

使用时，采用多个钩连装置2和释放装置3时，相当于在垂直的隧洞洞壁设置多个拉扯点，拉扯点越多，悬垂臂1下降过程中越稳定，起吊定位精度越高。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，其特征是：它包括悬垂臂（1）、钩连装置（2）和释放装置（3）；所述钩连装置（2）和释放装置（3）位于悬垂臂（1）的两端；所述释放装置（3）与悬垂臂（1）连接，钩连装置（2）的限位块（23）与释放装置（3）的释放绳（32）连接，悬垂臂（1）下降的过程中限位钩（21）与固定耳杆（22）逐步钩挂，上升的过程中限位钩（21）与固定耳杆（22）逐步脱离；

所述钩连装置（2）包括限位钩（21）、固定耳杆（22）和限位块（23），限位块（23）与限位钩（21）的一端连接、位于悬垂臂（1）的容纳孔（12）内与释放绳（32）连接；

所述限位钩（21）杆体一端的弯钩朝下伸出悬垂臂（1）的端头外与固定耳杆（22）的耳环对应，限位块（23）位于容纳孔（12）内与其滑动配合限位；

所述钩连装置（2）和释放装置（3）的数量为多个，位于容纳孔（12）内设置多个支撑杆（13）支撑限位钩（21）。

2.根据权利要求1所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，其特征是：所述悬垂臂（1）为杆状体，位于上侧的中心和下侧设置吊环（11），下侧的吊环（11）位于杆体中心或者杆体两端。

3.根据权利要求2所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，其特征是：所述悬垂臂（1）上侧的两端设置容纳孔（12），释放装置（3）的线盘（31）位于容纳孔（12）内。

4.根据权利要求1所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，其特征是：所述释放装置（3）包括线盘（31）、缠绕在线盘（31）上的释放绳（32），线盘（31）的转轴与悬垂臂（1）连接。

5.根据权利要求4所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂，其特征是：所述线盘（31）的转轴一端伸出悬垂臂（1）外与收线电机（33）连接。

6.根据权利要求1~5任一项所述的压力管道在隧洞中悬垂起吊精确定位防碰撞臂的使用方法，其特征是，它包括如下步骤：

步骤1，安装固定耳杆（22），将固定耳杆（22）的一端插入事先钻在垂直隧洞洞壁上的钻孔内，再在钻孔内灌注凝固胶，固定耳杆（22）的耳孔垂直朝下；位于隧洞两侧的固定耳杆（22）相互对称，位于隧洞两侧的固定耳杆（22）伸出洞壁的长度，从洞顶朝洞低依次延长；

步骤2，吊装前，将悬垂臂（1）上侧的吊环（11）与起吊设备的绳索连接；将悬垂臂（1）下侧两端的吊环（11）与压力管道绑定的绑定绳连接；

步骤3，吊装时，起吊设备将压力管道移动到垂直隧洞的洞口，起吊设备释放起吊绳索，压力管道沿隧洞垂直下降；下降的过程中，位于悬垂臂（1）两端的限位钩（21）依次与突出洞壁的固定耳杆（22）钩连；与此同时，与线盘（31）旋转将释放绳（32）释放；直至在压力管道与下面一节已安装的压力管道对接后，在解除绑定绳与悬垂臂（1）下侧两端的吊环（11）连接；

步骤4，吊装后，起吊设备收卷起吊绳，悬垂臂（1）沿隧洞垂直上升；与此同时，收线电机（33）旋转带动线盘（31）旋转，释放绳（32）被缠绕在线盘（31）上；当悬垂臂（1）逐步上升到洞壁侧面的固定耳杆（22）上部后，限位钩（21）逐步脱离与固定耳杆（22）的钩连。

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