CN114833499A - 一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，涉及隧道管道安装领域；辅助装置包括：卷扬机和若干个移动单元；卷扬机用于牵引移动单元沿直线运动；移动单元包括多个依次通过防脱绳连接的移动机构；移动机构包括第一支架、第二支架和调节组件；第一支架和第二支架的顶部分别可转动地设置有旋转轮，底部设置有移动轮；旋转轮用于支撑并方便转动管道单元；第一支架的一端设置有连接杆；第二支架的一端设置有与连接杆配合使用的连接通道；连接杆活动插设在连接通道内；调节组件设置在第一支架和第二支架上；本发明还提出一种用于隧道受限空间大直径管道安装的方法，能够实现对管道单元的移动、旋转和高度调节，且使用方便。

Description

一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置及方法
技术领域
本发明涉及隧道管道安装技术领域，尤其涉及一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置及方法。
背景技术
隧道内大直径管道受限于重量过大，一般采用龙门吊辅助安装；其存在以下缺点：(1)采用龙门吊辅助安装需提前铺设轨道，组装龙门吊，增加了一道龙门吊安装工序，增加了施工工期；(2)采用龙门吊辅助安装时，对隧道的净空有要求；(3)底部不易焊接；(4)无法旋转，不方便安装伸缩节。
发明内容
本发明旨提出一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置及方法，能够有效地辅助隧道内大直径管道的安装，且结构简单。
本发明提供一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，包括：卷扬机和若干个移动单元；
所述卷扬机用于牵引所述移动单元沿直线运动；
所述移动单元包括多个依次通过防脱绳连接的移动机构；所述移动机构包括第一支架、第二支架和调节组件；所述第一支架和所述第二支架的顶部分别可转动地设置有旋转轮，底部设置有移动轮；所述旋转轮用于支撑并方便转动管道单元；所述第一支架的一端设置有连接杆；所述第二支架的一端设置有与所述连接杆配合使用的连接通道；所述连接杆活动插设在所述连接通道内，使得所述旋转轮之间的间距可调；所述调节组件设置在所述第一支架和所述第二支架上，用于可拆卸地连接所述第一支架和所述第二支架，并用于调节所述连接杆插入所述连接通道的深度。
进一步地，所述调节组件包括第一连接筒、第二连接筒和调节螺杆；所述第一连接筒和所述第二连接筒分别设置在所述第一支架和所述第二支架上，且同轴分布；所述第一连接筒和所述第二连接筒的内侧壁上分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹，且所述第一内螺纹与所述第二内螺纹的螺纹方向相反；所述调节螺杆可拆卸地穿设在所述第一连接筒和所述第二连接筒内，并分别与所述第一连接筒和所述第二连接筒螺纹连接；通过旋转所述调节螺杆，使得所述第一连接筒和所述第二连接筒能够沿所述调节螺杆的轴向相向运动或者背向运动，从而调节所述连接杆插入所述连接通道的深度，进而调节所述旋转轮之间的间距。
进一步地，所述卷扬机为双通卷扬机，用于与所述移动单元的两侧分别通过牵引绳连接。
进一步地，所述用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置还包括导向滑轮，用于所述牵引绳的导向。
进一步地，所述用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置还包括楔形垫块垫设在所述管道单元的下方。
进一步地，所述移动轮为万向轮。
进一步地，所述旋转轮通过转轴分别设置在所述第一支架和所述第二支架的顶部；所述旋转轮与所述转轴固定连接；所述转轴的侧壁上垂直设置有拨杆，用于方便转动所述转轴。
进一步地，所述用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置还包括伺服电机；所述伺服电机与所述旋转轮传动连接，用于驱动所述旋转轮转动。
本发明还提出一种采用上述用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置的安装方法，包括如下步骤：
S1、在隧道二次衬砌完成后，将待安装管道单元放置在所述移动单元上，通过所述卷扬机将所述管道单元移动至安装位置；
S2、通过所述调节组件调节所述旋转轮之间的距离，以调节所述管道单元的高度，使得待焊接的两根管道单元同轴设置；
S3、旋转所述待焊接的两根管道单元，对两根所述管道单元的待焊接部位进行焊接，实现所述待焊接的两根管道单元的焊接；通过旋转焊接后的两根所述管道单元，使其螺栓安装孔与另外两根已焊接的管道单元一端安装的管道伸缩节上的螺栓安装孔对准，并安装螺栓；将安装好的管道单元下方的所述移动机构中的所述第一支架和所述第二支架拆开，取出后重新组装成所述移动机构，用于后续所述管道单元的安装；以此类推，完成各所述管道单元的安装。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例中用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置包括卷扬机和若干个移动单元；其中，所述移动单元包括多个依次通过防脱绳连接的移动机构，所述移动机构包括第一支架、第二支架和旋转轮，所述第一支架和所述第二支架的顶部分别可转动地设置有旋转轮，底部设置有移动轮，所述第一支架的一端设置有连接杆，所述第二支架的一端设置有与所述连接杆配合使用的连接通道，所述连接杆活动插设在所述连接通道内，所述调节组件设置在所述第一支架和所述第二支架上；使用时，将待安装管道单元放置在所述移动单元上，通过所述卷扬机将所述管道单元移动至安装位置；通过所述调节组件调节所述旋转轮之间的距离，以调节所述管道单元的高度，使得待焊接的两根管道单元同轴设置；然后，同时旋转所述待焊接的两根管道单元，对两根所述管道单元的待焊接部位进行焊接，实现所述待焊接的两根管道单元的焊接；再通过旋转焊接后的两根所述管道单元，使其螺栓安装孔与另外两根已焊接的管道单元一端安装的管道伸缩节上的螺栓安装孔对准，并安装螺栓，实现管道伸缩节的安装；接下来，将安装好的管道单元下方的所述移动机构中的所述第一支架和所述第二支架拆开，取出后重新组装成所述移动机构，用于后续所述管道单元的安装；以此类推，完成各所述管道单元的安装；因此，本发明能够实现对管道单元的移动、旋转和高度调节，易于焊接管道单元，方便安装管道伸缩节，且结构简单。
附图说明
图1为本发明某一实施例中用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置的使用状态参考图；
图2为图1中用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置的另一使用状态参考图；
图3为图2中用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置的移动单元的结构示意图；
图4为图3中移动单元上放置有管道单元时的结构示意图；
图5为图3移动单元中移动机构2的俯视图；
图6为图3移动单元中移动机构2的主视图；
图7为图3移动单元中移动机构2的侧视图；
图8为图5移动机构2中第一支架21的结构示意图；
图9为图5移动机构2中第二支架22的结构示意图；
其中，1、卷扬机；2、移动机构；21、第一支架；211、连接杆；212、第一连接筒；22、第二支架；221、连接通道；222、第二连接筒；23、移动轮；24、旋转轮；241、转轴；25、调节螺杆；3、牵引绳；4、防脱绳；5、楔形垫块；6、导向滑轮；7、隧道二次衬砌；8、管道单元；9、管道伸缩节。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
请参考图1至图9，本发明的实施例提供了一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，包括：卷扬机1和若干个移动单元；
卷扬机1用于牵引所述移动单元沿直线运动；需要牵引所述移动单元移动时，卷扬机1通过牵引绳3与所述移动单元连接，对所述移动单元进行牵引，使其在隧道二次衬砌7上沿直线运动；
所述移动单元包括多个依次通过防脱绳4连接的移动机构2；多个移动机构2通过防脱绳4连接呈一体；移动机构2包括第一支架21、第二支架22和调节组件；第一支架21和第二支架22的顶部分别可转动地设置有旋转轮24，底部设置有移动轮23；旋转轮24用于支撑并方便转动管道单元8；第一支架21的一端设置有连接杆211；第二支架22的一端设置有与连接杆211配合使用的连接通道221；连接杆211活动插设在连接通道221内，使得旋转轮24之间的间距可调；所述调节组件设置在第一支架21和第二支架22上，用于可拆卸地连接第一支架21和第二支架22，并用于调节连接杆211插入连接通道221的深度。
具体地，参考图5和图6，为了方便调节旋转轮24之间的距离，以调节位于所述移动单元上的管道单元8的安装高度，所述调节组件包括第一连接筒212、第二连接筒222和调节螺杆25；第一连接筒212和第二连接筒222分别设置在第一支架21和第二支架22上，且同轴分布；第一连接筒212和第二连接筒222的内侧壁上分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹，且所述第一内螺纹与所述第二内螺纹的螺纹方向相反；调节螺杆25可拆卸地穿设在第一连接筒212和第二连接筒222内，并分别与第一连接筒212和第二连接筒222螺纹连接；通过旋转调节螺杆25，使得第一连接筒212和第二连接筒222能够沿调节螺杆25的轴向相向运动或者背向运动，从而调节连接杆211插入连接通道221的深度，进而调节旋转轮24之间的间距。
示例性地，在本实施例中，两个旋转轮24位于同一高度；起初，两个旋转轮24之间的距离最短，将管道单元8放置在所述移动单元上时，管道单元8处于最高的位置，且高于管道单元8的安装高度；需要将管道单元8下调至所述安装高度时，旋转调节螺杆25，使得第一连接筒212和第二连接筒222背向运动，相互远离，从而增大旋转轮24之间的间距，进而使得管道单元8能够下移至所述安装高度。
优选地，旋转轮24与管道单元8轴线之间形成的夹角控制在60～80度；如果角度过小，管道单元8在所述移动单元上容易失稳；如果角度过大，容易挤压管道单元8。
示例性地，在本实施例中，卷扬机1为双通卷扬机，用于与所述移动单元的两侧分别通过牵引绳3连接，对所述移动单元的两侧同时进行牵引，方便牵引所述移动单元沿直线运动。
参考图1，在本实施例中，所述用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置还包括导向滑轮6，用于牵引绳3的导向；使用时，将导向滑轮6固定在隧道二次衬砌7上，并分布在管道单元8的两侧。
参考图1，为了支撑安装好的管道单元8，所述用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置还包括楔形垫块5垫设在管道单元8的下方；将管道单元8安装之后，将楔形垫块5垫设在管道单元8的底部，以支撑管道单元8；然后将第一支架21和第二支架22拆开后取出，用于后续管道单元8的安装。
示例性地，在本实施例中，移动轮23为万向轮。
示例性地，在本实施例中，旋转轮24通过转轴241分别设置在第一支架21和第二支架22的顶部；转轴241通过轴承可转动地设置在第一支架21和第二支架22的顶部；旋转轮24与转轴241固定连接；转轴241的侧壁上垂直设置有拨杆(图中未示出)，用于方便转动转轴241；所述拨杆的数量为四个均匀分布在同一圆周上；使用时，将长钢管的一端套设在所述拨杆的外侧，通过杠杆的原理驱动转轴241转动，从而带动旋转轮24转动。
作为本实施例的变形，所述用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置还包括伺服电机；所述伺服电机与所述旋转轮传动连接，用于驱动所述旋转轮转动。
采用本实施例中用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置的安装方法，包括如下步骤：
S1、在隧道二次衬砌7完成后，将待安装管道单元8放置在所述移动单元上，通过卷扬机1将管道单元8移动至安装位置；
S2、通过所述调节组件调节旋转轮24之间的距离，以调节管道单元8的高度，使得待焊接的两根管道单元8同轴设置；
具体地，在步骤S2中，通过旋转调节螺杆25，使得第一连接筒212和第二连接筒222背向远离，从而增大旋转轮24之间的间距，进而将管道单元8下调至安装高度，最终实现两根管道单元8同轴设置；
S3、同时旋转所述待焊接的两根管道单元8，对两根管道单元8的待焊接部位进行焊接，实现所述待焊接的两根管道单元8的焊接；通过旋转焊接后的两根管道单元8，使其螺栓安装孔与另外两根已焊接的管道单元8一端安装的管道伸缩节9上的螺栓安装孔对准，并安装螺栓；将安装好的管道单元8下方的移动机构2中的第一支架21和第二支架22拆开，取出后重新组装成移动机构2，用于后续管道单元8的安装；以此类推，完成各管道单元8的安装。
示例性地，在步骤S3中，每两根管道单元8之间焊接，再将焊接好的两根管道单元8与已安装的管道单元8通过管道伸缩节9连接；具体地，先将管道伸缩节9安装在已安装的管道单元8的一端，在利用旋转轮24旋转待安装的两根已焊接的管道单元8，使其用于与管道伸缩节9固定的螺栓安装孔与管道伸缩节9上的螺栓安装孔对准，在安装螺栓，实现两根管道单元8的安装。
本实施例中用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置具有以下优点：
(1)不受隧道净空影响；(2)制作材料为市面通用材料，制作简单；所需机械设备少；(3)集合运输、旋转、对位为一体，减少对管道单元安装时的来回移动，安装速度快；(4)方便管道单元间的焊接工作，不受管道单元的位置限制，更能保障焊接质量；(5)方便管道伸缩节9安装，加快安装速度；(6)实用性广，可用于隧道内大直径管道安装，也可用于其他底部硬化部位的大直径管道安装；(7)在隧道二次衬砌7完成后及可进入管道安装，管道安装完成后再进行管道基础施工，保障了管道基础与管道之间能完全贴合，既节约了工期节约工期又保障了质量；(8)管道堆场集中布置在运输起点，方便现场管理，减少机械来回移动时间，提高了机械的使用效率。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，包括：卷扬机和若干个移动单元；
所述卷扬机用于牵引所述移动单元沿直线运动；
所述移动单元包括多个依次通过防脱绳连接的移动机构；所述移动机构包括第一支架、第二支架和调节组件；所述第一支架和所述第二支架的顶部分别可转动地设置有旋转轮，底部设置有移动轮；所述旋转轮用于支撑并方便转动管道单元；所述第一支架的一端设置有连接杆；所述第二支架的一端设置有与所述连接杆配合使用的连接通道；所述连接杆活动插设在所述连接通道内，使得所述旋转轮之间的间距可调；所述调节组件设置在所述第一支架和所述第二支架上，用于可拆卸地连接所述第一支架和所述第二支架，并用于调节所述连接杆插入所述连接通道的深度。
2.根据权利要求1所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，所述调节组件包括第一连接筒、第二连接筒和调节螺杆；所述第一连接筒和所述第二连接筒分别设置在所述第一支架和所述第二支架上，且同轴分布；所述第一连接筒和所述第二连接筒的内侧壁上分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹，且所述第一内螺纹与所述第二内螺纹的螺纹方向相反；所述调节螺杆可拆卸地穿设在所述第一连接筒和所述第二连接筒内，并分别与所述第一连接筒和所述第二连接筒螺纹连接；通过旋转所述调节螺杆，使得所述第一连接筒和所述第二连接筒能够沿所述调节螺杆的轴向相向运动或者背向运动，从而调节所述连接杆插入所述连接通道的深度，进而调节所述旋转轮之间的间距。
3.根据权利要求1所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，所述卷扬机为双通卷扬机，用于与所述移动单元的两侧分别通过牵引绳连接。
4.根据权利要求3所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，还包括导向滑轮，用于所述牵引绳的导向。
5.根据权利要求1所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，还包括楔形垫块垫设在所述管道单元的下方。
6.根据权利要求1所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，所述移动轮为万向轮。
7.根据权利要求1所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，所述旋转轮通过转轴分别设置在所述第一支架和所述第二支架的顶部；所述旋转轮与所述转轴固定连接；所述转轴的侧壁上垂直设置有拨杆，用于方便转动所述转轴。
8.根据权利要求1所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置，其特征在于，还包括伺服电机；所述伺服电机与所述旋转轮传动连接，用于驱动所述旋转轮转动。
9.一种采用如权利要求1-8任意一项所述的用于隧道受限空间大直径管道安装的辅助装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在隧道二次衬砌完成后，将待安装管道单元放置在所述移动单元上，通过所述卷扬机将所述管道单元移动至安装位置；
S2、通过所述调节组件调节所述旋转轮之间的距离，以调节所述管道单元的高度，使得待焊接的两根管道单元同轴设置；
S3、旋转所述待焊接的两根管道单元，对两根所述管道单元的待焊接部位进行焊接，实现所述待焊接的两根管道单元的焊接；通过旋转焊接后的两根所述管道单元，使其螺栓安装孔与已安装的管道单元一端安装的管道伸缩节上的螺栓安装孔对准，并安装螺栓；将安装好的管道单元下方的所述移动机构中的所述第一支架和所述第二支架拆开，取出后重新组装成所述移动机构，用于后续所述管道单元的安装；以此类推，完成各所述管道单元的安装。
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