CN113843603B - 承插钢管的安装拆卸施工装置及安装拆卸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种承插钢管的安装拆卸施工装置及安装拆卸方法，包括安装拆卸工装组件和至少两个液压油缸，液压油缸的两端分别通过安装拆卸工装连接安装于两个承插钢管的吊耳上；所述安装拆卸工装包括本体和设置于本体上的第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔分别用于与液压油缸和吊耳铰接；第二安装孔的两侧设置有限位件，用于对安装拆卸工装与吊耳的相对位置进行限位，使用时，安装拆卸工装沿第二安装孔至第一安装孔的方向相对于承插钢管向外倾斜设置。
Description
技术领域
本发明涉及承插钢管施工技术领域，具体涉及一种承插钢管的安装拆卸施工装置及安装拆卸方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
承插钢管基于自身高强度、高韧性、及尤其突出的安装快捷的特点，使其在管道工程应用中逐渐占有越来越多的市场份额，在承插安装中，目前采用的较为常规的安装方法有在一台挖掘机配合下使用挖掘机吊起待安装管使用倒链、棘轮、收紧器等柔性链条分别与已安装承插钢管和待安装承插钢管的吊耳进行挂接拉紧承插安装、采用单台挖掘机侧拉缠绕在待安装管道上的柔软的绳索进行拉紧承插安装、在待安装管的端头垫枕木采用单台挖掘机顶推方式进行承插安装、有些小口径管道则通过撬棍插地下翘管端直接推进承插安装等方式，上述安装方式的共性为仅具有承插安装功能不具备拆卸功能，但在实际工程应用中由于安装过程中胶圈挤坏或安装托槽或需要调整更换管材等各种原因需要将管道拉拔开时，目前没有很好的办法，常规方法就是通过挖掘机拉拽悬挂在管道上的链条或缠绕在管道上的柔软绳索强硬拉拔，该方法需要两台挖掘机配合同时施工，否则容易造成其它已安装管道在拉拔时被拉松动，造成后续密封泄漏，这种方法由于需要同时使用两台挖掘机，造成安装成本相对较高。另一种方法就是将已连接好的承插接口整体切割掉然后采用焊接方式进行连接，该方法同样成本较高且造成较大浪费，以及防腐层修补较为困难。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种承插钢管的安装拆卸施工装置及安装拆卸方法。该装置可以实现对承插钢管的承插和拉拔拆卸，在承插钢管安装和拆卸过程中，还可以有效防止对承插钢管的损伤。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供了一种承插钢管的安装拆卸施工装置，包括安装拆卸工装组件和至少两个液压油缸，液压油缸的两端分别通过安装拆卸工装连接安装于两个承插钢管的吊耳上；
所述安装拆卸工装包括本体和设置于本体上的第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔分别用于与液压油缸和吊耳铰接；
第二安装孔的两侧设置有限位件，用于对安装拆卸工装与吊耳的相对位置进行限位，使用时，安装拆卸工装沿第二安装孔至第一安装孔的方向相对于承插钢管向外倾斜设置。
在研究过程中，首先设计了安装拆卸装置通过液压油缸与焊接在管材上的吊耳直接搭接，通过液压油缸拉力进行承插安装，但实际应用过程中，由于承插口特殊结构形式造成承口端口处直径较管材中间平直段要大，与管材焊接的吊耳焊接位置在管材平直段，如要实现油缸直接与吊耳搭接并保证液压油缸与管材无干涉就需要将吊耳设计尺寸较大，尤其是大口径管材，承插时需要直径相对较大液压油缸，如要避免液压油缸与管材干涉，则需要将吊耳孔中心距管材距离足够大，这种设计会造成吊耳过大，增大材料浪费和运输费用，同时吊耳过大也存在在运输过程中更容易损伤相邻管材防腐层。
所以，发明人设计了安装拆卸工装，第二安装孔的两侧设置有限位件，用于对安装拆卸工装与吊耳的相对位置进行限位，使用时，安装拆卸工装沿第二安装孔至第一安装孔的方向相对于承插钢管向外倾斜设置，使得液压油缸的安装端远离承插钢管设置，即使采用尺寸较大的液压油缸、采用较小的吊耳，在安装和拆卸过程中也不会对承插钢管表面造成刮伤。同时，由于吊耳尺寸较小，在使用和运输过程中，也不会容易对相邻的承插钢管造成损伤。
在一些实施例中，液压油缸沿承插钢管的周向均匀分布。
在一些实施例中，液压油缸的数量为2-10个，优选为2-6个，进一步优选为2-4个，具体可以为2个。
多个液压油缸均匀分布于承插钢管的周向，在将承插钢管进行插接或拆卸时，可以对承插钢管起到均匀的作用力，保证安装和拆卸的顺利进行。但是经过试验发现，液压油缸的数量较多时，难以保证完全同步，进而容易造成承插钢管的错位，影响安装与拆卸的速度与质量。
当液压油缸为2个时，承插安装时待安装两管材两侧液压油缸可通过液压泵站一键控制同时收缩或伸出或单独收缩或伸出，既可实现管材两侧同时运行时同步受力保证两管材始终同轴线安装，也可在两管材不同轴线时通过控制单侧液压油缸运行调整两管材承插角度，实现同轴线或实现某一安全夹角的目的。
在一些实施例中，第二安装孔两侧的限位件之间的距离大于吊耳的宽度，使安装拆卸工装在设定夹角范围内旋转。限位件之间的距离稍大于吊耳的宽度，一方面可以使安装拆卸工装与吊耳之间有一定的旋转余量，有利于液压油缸的动作；另一方面，限制安装拆卸工装相对于吊耳无限制地旋转，进而在安装于拆卸过程中可以阻止液压油缸向承插钢管靠近，进而可以有效避免液压油缸刮伤钢管防腐层。
进一步的，相对于安装时的状态，安装拆卸工装的旋转角度为±6°。
安装时的状态是液相油缸的自然状态，既没有对吊耳施加拉力，也没有施加推力。当对吊耳施加拉力时，安装拆卸工装相对于吊耳有一定程度的旋转，当对吊耳施加推力时，安装拆卸工装相对于吊耳有一定程度的相反方向的旋转。本发明中，将该顺时针旋转角度和逆时针旋转角度的上限设置为6°。
进一步的，所述限位件为限位挡板。
在一些实施例中，还包括液压泵站，液压泵站与液压油缸连接。为液压油缸提供动力。
在一些实施例中，安装拆卸工装的本体为一体成型的板体或由两块板体相对固定连接而成。
第二方面，本发明提供了一种承插钢管的安装拆卸施工方法，包括如下步骤：
将液压油缸的两端分别通过安装拆卸工装连接安装于两个待安装或拆卸的承插钢管的吊耳上；
液压油缸动作，通过安装拆卸工装对吊耳施加拉力或推力实现承插钢管的安装或拆卸；
安装或拆卸过程中，液压油缸在安装拆卸工装的支撑作用下远离插防腐钢管。
本发明的以上一种或多种实施方式取得的有益效果如下：
1)相对现用的承插安装施工方式，增加了快捷拆卸功能。本发明通过在工装上设计与吊耳相匹配的限位块，使得工装可以将油缸收缩或伸出的力传递到与管材焊接为一体的吊耳上，实现带动两管材间进行承插和分离，从而实现管道施工上的快速承插与拆卸，该设备仅需配备一台100-200L液压泵站、两件可控制伸缩的液压油缸、两件工装和8根销钉，整套工装设备简单、成本低廉，在管材拆卸时相对调用两台挖机的拆卸方法耗用成本明显降低。
2)相对采用倒链、棘轮、收紧器等人工承插安装方式，本发明的采用液压油缸压力实现安装、拆卸，降低了安装人员工作强度。采用倒链等安装方式，需要人工持续不断松紧倒链，直到承插到位，采用本发明配套安装拆卸工装，安装挂接好工装后通过操控液压泵站控制油缸进行收缩即可实现承插钢管间的承插安装，减轻了安装人员安装工作强度。
3)相对现有技术，采用本发明工装进行承插安装或拆卸更加稳定可靠。本发明承插安装时通过液压泵站控制两侧油缸同步收缩或伸出，可实现两承插钢管间承插安装时两侧受力基本一致且同步，使管材始终轴向平行承插安装，避免了采用人力手拉或采用挖掘机拉、推时不居中等原因造成两侧受力不同步、受力大小不一致造成承插过程中两管轴向不平行，使插管插口端顶住承口内壁造成安装过程中损伤管材或安装不到位。在拆卸过程中，同样油缸通过两端工装将推力传递给两侧承口管和插口管，使两承插的管材和整套工装设备形成的系统可不受外力即可实现拆卸，使得需拆卸管材与已安装完管材无过大波动力，避免了采用挖掘机拆卸拉拽时拖动原安装完的其它管材形成位移，造成原安装管承插深度降低，形成密封安全隐患。
4)相对现有技术，采用本发明安装、拆卸工装工作时仅有吊耳相挂接，不会直接接触管材，安装时避免因与管材接触受力造成管材防腐层损伤。由于为节省吊耳用材及节省管材运输时装车空间，管材上焊接吊耳高度不宜过高，从而造成液压油缸在与管材不干涉的前提下液压油缸轴线与吊耳安装孔无法保持在一条水平线上，在管材承插安装或拆卸时液压油缸拉动工装受力时工装会以工装与吊耳相连接的销钉为中心进行旋转，为防止旋转过渡造成工装与管材接触，造成管材防腐层受损，从而增加两限位块，限制工装相对初始状态旋转角度，旋转角度控制在±6°范围内，使工装与管材无法接触，从而保护管材涂层不受损伤。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一个或多个实施例中的安装拆卸施工装置的施工示意图；
图2为本发明一个或多个实施例中的安装拆卸施工装置施工时的结构爆炸图；
图3为本发明一个或多个实施例中的安装拆卸工装的各向视图和立体图；
图4为本发明一个或多个实施例中的液压油缸未动作时的状态图；
图5为本发明一个或多个实施例中的液压油缸施加推力(即拆卸管材)时的状态图；
图6为本发明一个或多个实施例中的液压油缸施加拉力(即安装管材)时的状态图。
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
其中，1-承插钢管，2吊耳，3液压油缸，4安装拆卸工装，5销钉，11-液压泵站。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
一种承插钢管的安装拆卸施工装置，如图1-6所示，由液压油缸3、安装拆卸工装4、销钉5、液压泵站6组成，连接安装时将两根待承插安装的管材找同轴对正，连接顺序为两根待承插安装的承插钢管1的待承插端的吊耳2均通过销钉5与安装拆卸工装4相连接，安装拆卸工装4通过销钉与液压油缸3相连接，液压油缸3与液压泵站6通过油管联通。
两管材承插安装时控制液压泵站6使两待承插安装的承插钢管1两侧的液压油缸3同时收缩，液压油缸3通过销钉5带动液压油缸两侧工装4移动，工装4通过销钉5带动吊耳2移动，吊耳2与承插钢管1焊接为一体，从而带动两承插钢管1相向移动进行承插，直至承插到位；拆卸时动作相反。
具体工作原理为由于液压油缸轴线与待安装的两管材吊耳孔中心线不在一条线上，液压油缸进行伸缩时将力通过安装拆卸工装传递到管材过程中会造成造成安装拆卸工装沿吊耳进行旋转，为防止安装拆卸工装一直旋转造成安装拆卸工装碰损管材，在安装拆卸工装上与吊耳相搭接的安装孔两侧焊接两限位块，结构形式如图3，当安装拆卸工装旋转到一定角度时两侧限位块根据旋转方向分别与吊耳相接触，形成限制安装拆卸工装继续旋转阻力，受力方式见图4-6，从而保证即可实现工装对管材的安装和拆卸功能，又可实现保护管材壁不受损伤的作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：包括安装拆卸工装组件和至少两个液压油缸，液压油缸的两端分别通过安装拆卸工装连接安装于两个承插钢管的吊耳上；
所述安装拆卸工装包括本体和设置于本体上的第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔分别用于与液压油缸和吊耳铰接；
第二安装孔的两侧设置有限位件，用于对安装拆卸工装与吊耳的相对位置进行限位，使用时，安装拆卸工装沿第二安装孔至第一安装孔的方向相对于承插钢管向外倾斜设置，使液压油缸的安装端远离承插钢管设置；
第二安装孔两侧的限位件之间的距离大于吊耳的宽度，使安装拆卸工装在设定夹角范围内旋转；
相对于安装时的状态，安装拆卸工装的旋转角度为±6°；
所述限位件为限位挡板；
在安装拆卸工装上与吊耳相搭接的安装孔两侧焊接两限位件，当安装拆卸工装旋转到一定角度时两侧限位件根据旋转方向分别与吊耳相接触，形成限制安装拆卸工装继续旋转阻力。
2.根据权利要求1所述的承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：液压油缸沿承插钢管的周向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：液压油缸的数量为2-10个。
4.根据权利要求3所述的承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：液压油缸的数量为2-6个。
5.根据权利要求4所述的承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：液压油缸的数量为2-4个。
6.根据权利要求5所述的承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：液压油缸的数量为2个。
7.根据权利要求1所述的承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：还包括液压泵站，液压泵站与液压油缸连接，为液压油缸提供动力。
8.根据权利要求1所述的承插钢管的安装拆卸施工装置，其特征在于：安装拆卸工装的本体为一体成型的板体或由两块板体相对固定连接而成。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的承插钢管的安装拆卸施工装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
将液压油缸的两端分别通过安装拆卸工装连接安装于两个待安装或拆卸的承插钢管的吊耳上；
液压油缸动作，通过安装拆卸工装对吊耳施加拉力或推力实现承插钢管的安装或拆卸；
安装或拆卸过程中，液压油缸在安装拆卸工装的支撑作用下远离承插钢管。
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