CN111042295A - 一种预制承插式接口管道施工装置及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于道路工程施工技术领域,涉及一种预制承插式接口管道施工装置及施工方法,预制承插式接口管道施工装置包括:用于实现横向伸缩的可伸缩支架、用于实现水平方向移动的滑动机构以及用于实现上下运动的吊装机构;所述吊装机构通过滑动机构设置在可伸缩支架底部,使得吊装机构能随着滑动机构在水平方向上实现横向和纵向移动。本发明解决了传统预制管道接口承接的问题,具有劳动强度低、工作效率高、能单人操作、减少人力成本、节省工程投资、便于安全和质量控制的特点。

Description

一种预制承插式接口管道施工装置及施工方法
技术领域
本发明属于道路工程施工技术领域,涉及一种预制承插式接口管道施工装置及施工方法。
背景技术
城市道路施工过程中为了保证道路质量和道路使用寿命,必须要重视道路排水管道的施工;目前,城市地下排水管网的铺设范围越来越广,密集度也越来越高,城市污水管网大多使用承插口管道,该种接口的优点是,采用柔性接口,安装角度大,允许接口部位可发生微量的转角或水平位移,可有效防止由于地基沉降、地震等引起的管接头漏水问题。
但是,承插式管道在现场安装时,先进行管道沟开挖,确定好中线及检查井的位置,检验基础高程合格后,开始从下游吊装下管,承口在上游,安装好第一节管道,并将其固定,同时清除尽承口内的泥沙;然后再下第二节管,通过人力挪动管道,将第二节管插入第一节管尾部承口内,然后调直管道,依次进行安装。因此,传统的管道安装连接存在的问题有:施工量大,需要多名工人共同操作,施工效率低,劳动力成本高。
发明内容
基于承插口管道施工中出现的技术问题,本发明提供了一种劳动强度低、工作效率高、能单人操作、减少人力成本、节省工程投资、便于安全和质量控制的预制承插式接口管道施工装置及施工方法。
为了实现上述的目的,本发明采用的技术方案是:
一种预制承插式接口管道施工装置,其特征在于,所述预制承插式接口管道施工装置包括:可伸缩支架、滑动机构以及吊装机构;所述吊装机构通过滑动机构设置在可伸缩支架底部,使得吊装机构能随着滑动机构在水平方向上实现横向和纵向移动。
进一步限定,所述可伸缩支架包括两个斜拉杆、长支柱、细管、粗管以及加强杆;
所述可伸缩支架的两端为对称支架;所述对称支架是由两个斜拉杆、一根细管和一根粗管组成,所述细管的一端均置于粗管一端内并在水平方向上沿着粗管的轴向做横向伸缩移动;所述两个斜拉杆的一端相连接,两个斜拉杆的另一端分别与细管的另一端以及粗管的另一端铰接;可伸缩支架两端的两个斜拉杆连接处通过长支柱相连接;
所述吊装机构通过滑动机构设置在粗管上;所述可伸缩支架两端的斜拉杆之间还设置有加强杆;所述加强杆的轴向与长支柱的轴向相平行。
进一步限定,上述滑动机构包括横向滑动机构以及纵向滑动机构;所述横向滑动机构设置在粗管上;所述吊装机构通过纵向滑动机构设置在横向滑动机构上;
所述横向滑动机构包括固定管、上滚轮、拉杆以及底座管;所述上滚轮通过拉杆以及固定管设置在粗管上,所述固定管与粗管相平行,所述拉杆与固定管相垂直;所述上滚轮在粗管上滑动时带动吊装机构在水平方向上做横向移动;所述拉杆的下端处设置有底座管且底座管的轴向与加强杆的轴向相平行;
所述纵向机构包括连接杆以及下滚轮;所述连接杆两端通过下滚轮固定在底座管上且连接杆与固定管相平行;所述下滚轮在底座管上滑动时带动吊装机构在水平方向上做纵向移动。
进一步限定,上述吊装机构包括从上自下依次连接的吊装块、驱动部件以及夹持结构;
所述吊装块固定在连接杆底端;所述驱动部件带动夹持结构沿着连接杆的轴向上下移动;
所述驱动部件包括电动葫芦以及葫芦拉绳。
进一步限定,夹持结构是由竖管以及横管构成;所述夹持结构整体呈U形结构。
预制承插式接口管道施工装置的施工方法,其特征在于,所述施工方法包括:
1)将权利要求1所述的预制承插式接口管道施工装置置于待承插管道的沟渠上,并根据施工沟渠的宽度横向调节可伸缩支架使得可伸缩支架能稳定的置于沟渠两侧;
2)首先,手动移动滑动机构在水平方向上横向以及纵向移动,使得吊装机构也在水平方向上横向以及纵向移动,同时控制吊装机构上下运动,通过横向、纵向、上下三个方向上的调节最终使得吊装机构置于后一个待承插管道内;
3)控制吊装机构向上移动,使得将被插入吊装机构的后一个待承插管道提起至后一个承插管道的管口与前一个待承插管道的管口在同一水平高度;再次手动移动滑动机构在水平方向上横向和纵向移动,直至提起的后一个待承插管道置于前一个待承插管道较大开口处,完成施工作业;
4)不断重复步骤2)以及步骤3),直至完成所有待承插管道的对接工作。
进一步限定,预制承插式接口管道施工装置的施工方法,其特征在于,所述步骤1)中可伸缩支架的横向伸缩过程是:当待施工沟渠上表面较宽时,向下压长支柱,细管从粗管内部向外移动伸长,使两个斜拉杆的角度变大;反之,当沟渠表面较窄时,向上提升长支柱,细管向粗管内部方向移动缩短,使两个斜拉杆的角度变小,因此放置时,可伸缩支架两端的粗管刚好与沟渠的横宽面相垂直,方便可伸缩支架粗管的横向调节以满足待施工沟渠上表面不同宽度的需求。
进一步限定,所述步骤2)和步骤3)中滑动机构的工作方法是:横向滑动机构中的上滚轮4在粗管上滑动时,从而带动吊装机构在水平方向上顺着待施工沟渠的横宽面做横向移动;纵向滑动机构中的下滚轮在底座管上滑动时带动吊装机构在水平方向上可以沿着待施工沟渠做纵向移动。
进一步限定,所述步骤2)中吊装机构的工作方法是:所述吊装机构上的夹持结构为U形结构,夹持结构的下端横管伸进后一个待承接管道内壁,夹持结构的上端横管置于后一个待承接管道外壁,将后一个待承接管道夹持住;顺时针向下拉紧葫芦拉绳并在手动葫芦的作用下后一个预制管道向上运动升起;反之,逆时针向上放松葫芦拉绳并在手动葫芦的作用下后一个预制管道向下运动降落。
进一步限定,上述横管的长度大于待承插管道的1/2长度;所述竖管的高度大于待承插管道的壁厚。
本发明的有益效果:
1、本发明将吊装机构通过滑动机构设置在可伸缩支架底部,使得吊装机构能随着滑动机构在水平方向上实现横向和纵向移动,为吊装机构本身能实现上下运动。因此,本发明提供的承接装置能实现空间上的横向、纵向、上下三个方向的移动,从而完成预制承插式管道接口之间的相互连接,结构简单,劳动强度低、工作效率高。
2、本发明通过葫芦拉绳带动手动葫芦使得吊装机构在上下方向移动;手动移动滑动机构水平方向上的横向和纵向移动,本发明提供的承接装置能够单人操作、施工量大大减小,且施工效率高,劳动力成本低、节约投资。
3、本发明该装置在管道承接时不需要直接通过人力挪动,这样就避免施工人员直接与管道进行接触,保证安全的同时能有效的控制承接质量。
4、本发明中横管的长度大于待承插管道的1/2长度;竖管的高度大于待承插管道的壁厚。因此,在施工时,夹持结构能很好的将带承插管道夹持起来,待承插管道不易滑落,保证施工人员的安全。
附图说明
图1为本发明提供的施工现场待承插管道示意图;
图2为本发明提供的施工装置结构主视示意图;
图3为本发明提供的施工装置结构左侧示意图;
图4为本发明提供的施工装置现场应用示意图;
其中:
1、斜拉杆;2、长支柱;3、固定管;4、上滚轮;5、上转轴;6、细管;7、粗管;8、拉杆;9、连接杆;10、吊装块;11、手动葫芦;12、夹持结构;13、底座管;14、下滚轮;15、加强杆;16、竖管;17、横管;18、葫芦拉绳。
具体实施方式
现结合附图以及实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
参见图2以及图3,本发明提供的预制承插式接口管道施工装置包括:用于实现横向伸缩的可伸缩支架、用于实现水平方向移动的滑动机构以及用于实现上下方向移动的吊装机构,吊装机构通过滑动机构设置在可伸缩支架底部,使得吊装机构能随着滑动机构在水平方向上实现横向和纵向移动。
本发明中的可伸缩支架包括斜拉杆1、长支柱2、细管6、粗管7以及加强杆15;可伸缩支架的两端为对称支架;对称支架由两个斜拉杆1、一根细管6和一根粗管7组成,细管6的一端均置于粗管7一端内并在水平方向上沿着粗管7的轴向做横向伸缩移动;两个斜拉杆1的一端相连接,两个斜拉杆1的另一端分别与细管6的另一端以及粗管7的另一端铰接;可伸缩支架两端的两个斜拉杆1连接处通过长支柱2相连接。
参见图2和图3,本实施例中,可伸缩支架的两端的截面呈三角形结构;两个斜拉杆1的一端固定连接,两个斜拉杆1的另一端分别通过上转轴5与细管6以及粗管7铰接形成三角形结构;可伸缩支架的两端的三角形结构,在其顶端斜拉杆1的连接处通过长支柱2连接成一体,细管6的一端置于粗管7内部并在水平方向上沿着粗管7做横向自由伸缩移动;可伸缩支架两端的斜拉杆1纵向间还设置有与长支柱2平行的加强杆15,用以对可伸缩支架进行支撑,防止斜拉杆1在移动过程中发生形变。
本发明采用的滑动机构横向滑动机构和纵向滑动结构;横向滑动机构包括固定管3、上滚轮4、拉杆8以及底座管13;纵向滑动机构包括连接杆9以及下滚轮14;实施时,上滚轮为四个,下滚轮为两个;固定管与粗管平行,拉杆与粗管垂直,两对上滚轮均通过拉杆8和固定管3分别固定在可伸缩支架两端的粗管7上并在粗管7上做横向移动带动吊装机构做横向运动,从而带动吊装机构做横向运动,拉杆8的下端设置有底座管13,且在纵向上底座管13的轴向与加强杆15的轴向以及长支柱12的轴向相平行;连接杆9的轴向与固定管3的轴向以及粗管7的轴向相平行,且连接杆9的两端通过下滚轮14固定在底座管13上并能在下滚轮14带动下在水平方向上沿着底座管13做纵向移动,从而带动吊装机构做纵向移动。
本发明采用的吊装机构包括从上自下依次连接的吊装块10、驱动部件以及夹持结构12;吊装块10固定在连接杆9底部中心位置处,驱动部件带动夹持结构12沿着连接杆9的轴向上下移动;夹持结构12为一根竖管16以及两根横管17构成的U形结构;驱动部件包括手动葫芦11和葫芦拉绳18;横管17的长度大于待承插管道的1/2长度;竖管16的高度大于待承插管道的壁厚。
实施例2
以具体的实施例说明本发明提供的制承插式接口管道施工装置的施工方法。
参见图1以及图4,现需要将沟渠内从左至右的三节预制管道依次承接在一起,预制管道的长度为1.5m,壁厚为0.2m。
首先将实施例1提供的装置在放置时,可伸缩支架两端的粗管7刚好与沟渠的横宽面相垂直,方便可伸缩支架粗管7的横向调节以满足待施工沟渠上表面不同宽度的需求;由于细管6的一端伸入在粗管7内并沿粗管7的轴向自由伸缩移动,因此细管6与粗管7的总长度是可以变化的,这样就能满足不同宽度沟渠下的搭接操作要求;当沟渠横面较宽时,向下压长支柱2,两个斜拉杆1的角度变大,细管6从粗管7内部向外移动伸长;当沟渠表面较窄时,可以向上提升长支柱2,使两个斜拉杆1的角度变小,细管6向粗管7内部移动缩短;从而满足装置在不同宽度沟渠上的应用。
其次,滑动机构中的固定管13、拉杆8、上滚轮4、底座管13的组成的横向滑动机构能够沿着沟渠的横宽面做横向移动,实施时,横向滑动机构中的上滚轮4在粗管7上滑动时,从而带动吊装机构在水平方向上顺着待施工沟渠的横宽面做横向移动;同时连接杆9以及下滚轮14的组成纵向滑动机构可以沿着沟渠的长度方向做纵向移动,具体的,下滚轮14在底座管13上滑动时带动吊装机构在水平方向上可以沿着待施工沟渠做纵向移动;
吊装机构可沿沟渠的高度方向做上下移动,当顺时针向下拉紧葫芦拉绳18并在手动葫芦11的作用下第三个预制管道向上运动升起;反之,逆时针向上放松葫芦拉绳18并在手动葫芦11的作用下第三个预制管道向下运动降落,不需要人力挪动管道,节省劳动力和施工量;因此调节滑动机构以及吊装机构使得吊装机构上的夹持结构12在空间横向、纵向、上下三个方向移动,最终夹持结构12置于第三个预制管道内并将第三个预制管道夹持住;具体的,如图4所示,夹持结构12为U形结构,横管17的长度为0.8m,竖管16高度为0.4m;实施时,夹持结构12的下端横管17伸进第三个预制管道内壁,夹持结构12的上端横管17置于第三个预制管道外,将第三个预制管道夹持住;
再次,顺时针向下拉紧葫芦拉绳18并在手动葫芦11的作用下第三个预制管道向上运动升起,接着再调节滑动上滚轮4以及下滚轮14,使得提起的第三个预制管道能在横向、纵向、上下方向三个方向的移动,最终提起的第三个预制管道的管口与第二个预制管道管口相对正并插入到第二个预制管道的较大开口处,完成承接作业;避免施工人员与管道接触,且操作方便、安全;
最后,继续重复上述的承插过程,直至第二个预制管道插入第一个预制管道的较大开口处,完成三个预制管道的对接工作。
本发明提供的预制管道承接装置不需要人力挪动管道,施工量小,承接施工效率高,而且单人操作就可将管道首尾承插相接,施工简便高效,便于安全和质量控制;无需大量人力,节省了劳动力,节约投资。
实施例3
与实施例2不同的是,预制管道的长度为1.8m,壁厚为0.3m,横管17的长度为1m,竖管16的高度为0.5m,横管17的长度大于预制管道长度的1/2,竖管16的高度大于预制管道的壁厚,这样夹持结构12的下横管置于预制管道的内壁且夹持结构12的上横管置于预制管道的外壁,将预制管道提起时,夹持结构12能平稳的将预制管道提起,不会因横管17过短而受力不平衡导致预制管道滑落,对施工人员造成伤害。

Claims (10)

1.一种预制承插式接口管道施工装置,其特征在于,所述预制承插式接口管道施工装置包括:可伸缩支架、滑动机构以及吊装机构;所述吊装机构通过滑动机构设置在可伸缩支架底部,使得吊装机构能随着滑动机构在水平方向上实现横向和纵向移动。
2.根据权利要求1所述的预制承插式接口管道施工装置,其特征在于,所述可伸缩支架包括斜拉杆(1)、长支柱(2)、细管(6)、粗管(7)以及加强杆(15);
所述可伸缩支架的两端为对称支架;所述对称支架由两个斜拉杆(1)、一根细管(6)和一根粗管(7)组成,所述细管(6)的一端均置于粗管(7)一端内并在水平方向上沿着粗管(7)的轴向做横向伸缩移动;所述两个斜拉杆(1)的一端相连接,两个斜拉杆(1)的另一端分别与细管(6)的另一端以及粗管(7)的另一端铰接;可伸缩支架两端的两个斜拉杆(1)连接处通过长支柱(2)相连接;
所述吊装机构通过滑动机构设置在粗管(7)上;所述可伸缩支架两端的斜拉杆(1)之间还设置有加强杆(15);所述加强杆(15)的轴向与长支柱(2)的轴向相平行。
3.根据权利要求1或2所述的预制承插式接口管道施工装置,其特征在于,所述滑动机构包括横向滑动机构以及纵向滑动机构;所述横向滑动机构设置在粗管(7)上;所述吊装机构通过纵向滑动机构设置在横向滑动机构上;
所述横向滑动机构包括固定管(3)、上滚轮(4)、拉杆(8)以及底座管(13);所述上滚轮(4)通过拉杆(8)以及固定管(3)设置在粗管(7)上,所述固定管(3)与粗管(7)相平行,所述拉杆(8)与固定管(3)相垂直;所述上滚轮(4)在粗管(7)上滑动时带动吊装机构在水平方向上做横向移动;所述拉杆(8)的下端处设置有底座管(13)且底座管(13)的轴向与加强杆(15)的轴向相平行;
所述纵向机构包括连接杆(9)以及下滚轮(14);所述连接杆(9)两端通过下滚轮(14)固定在底座管(13)上且连接杆(9)与固定管(3)相平行;所述下滚轮(14)在底座管(13)上滑动时带动吊装机构在水平方向上做纵向移动。
4.根据权利要求3所述的预制承插式接口管道施工装置,其特征在于,所述吊装机构包括从上自下依次连接的吊装块(10)、驱动部件以及夹持结构(12);
所述吊装块(10)固定在连接杆(9)底端;所述驱动部件带动夹持结构(12)沿着连接杆(9)的轴向上下移动;
所述驱动部件包括电动葫芦(11)以及葫芦拉绳(18)。
5.根据权利要求所述的预制承插式接口管道施工装置,其特征在于,所述夹持结构是由竖管(16)以及横管(17)构成;所述夹持结构(12)整体呈U形结构。
6.如权利要求1所述的预制承插式接口管道施工装置的施工方法,其特征在于,所述施工方法包括:
1)将权利要求1所述的预制承插式接口管道施工装置置于待承插管道的沟渠上,并根据施工沟渠的宽度横向调节可伸缩支架使得可伸缩支架能稳定的置于沟渠两侧;
2)首先,手动移动滑动机构在水平方向上横向以及纵向移动,使得吊装机构也在水平方向上横向以及纵向移动,同时控制吊装机构上下运动,通过横向、纵向、上下三个方向上的调节最终使得吊装机构置于后一个待承插管道内;
3)控制吊装机构向上移动,使得将被插入吊装机构的后一个待承插管道提起至后一个承插管道的管口与前一个待承插管道的管口在同一水平高度;再次手动移动滑动机构在水平方向上横向和纵向移动,直至提起的后一个待承插管道置于前一个待承插管道较大开口处,完成施工作业;
4)不断重复步骤2)以及步骤3),直至完成所有待承插管道的对接工作。
7.根据权利要求6所述的预制承插式接口管道施工装置的施工方法,其特征在于,所述步骤1)中可伸缩支架的横向伸缩过程是:当待施工沟渠上表面较宽时,向下压长支柱(2),细管(6)从粗管(7)内部向外移动伸长,使两个斜拉杆(1)的角度变大;反之,当沟渠表面较窄时,向上提升长支柱(2),细管(6)向粗管(7)内部方向移动缩短,使两个斜拉杆(1)的角度变小;因此放置时,可伸缩支架两端的粗管(7)刚好与沟渠的横宽面相垂直,方便可伸缩支架粗管(7)的横向调节以满足待施工沟渠上表面不同宽度的需求。
8.根据权利要求6所述的预制承插式接口管道施工装置的施工方法,其特征在于,所述步骤2)和步骤3)中滑动机构的工作方法是:横向滑动机构中的上滚轮(4)在粗管(7)上滑动时,从而带动吊装机构在水平方向上顺着待施工沟渠的横宽面做横向移动;纵向滑动机构中的下滚轮(14)在底座管(13)上滑动时带动吊装机构在水平方向上可以沿着待施工沟渠做纵向移动。
9.根据权利要求6所述的预制承插式接口管道施工装置的施工方法,其特征在于,所述步骤2)中吊装机构的工作方法是:所述夹持结构(12)为U形结构,夹持结构(12)的下端横管伸进后一个待承接管道内壁,夹持结构(12)的上端横管置于后一个待承接管道外壁,将后一个待承接管道夹持住;顺时针向下拉紧葫芦拉绳(18)并在手动葫芦(11)的作用下带动吊装机构向上运动使得后一个预制管道向上提升;反之,逆时针向上放松葫芦拉绳(18)并在手动葫芦(11)的作用下带动吊装机构向下运动使得后一个预制管道向下降落。
10.根据权利要求9所述的预制承插式接口管道施工装置的施工方法,其特征在于,所述横管(17)的长度大于待承插管道的1/2长度;所述竖管(16)的高度大于待承插管道的壁厚。
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