CN115303705A - 一种适用于软基的管道运输、对口装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于软基的管道运输、对口装置，包括基座和设在基座上的调节机构，调节机构包括两组竖直对称设在基座上的导向调节组件和设在两组导向调节组件间的可升降支架，导向调节组件包括竖直安在基座上的立柱、可活动连接在立柱上的限位导向螺杆和可活动连接在立柱上的限位导向方杆，可升降支架包括升降器和安在升降器上的支架，通过升降器的升降调节支架在竖直方向上的位置。该装置兼具管道运输和对口安装的功能，既适用于隧道、顶管等狭小通道，也适用于受场地限制无法使用吊装设备的沟槽，隧道和沟槽纵坡较大时，还可进行运输速度控制，安全系数高，适用性较强，且不影响施工周期。

Description

一种适用于软基的管道运输、对口装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及管道施工技术领域，具体涉及一种适用于软基的管道运输、对口装置及其施工方法。

背景技术

在目前的地下隧洞工程施工中，尤其是在热力工程、水利工程、市政管线工程中，地下隧洞技术已占据重要的地位，考虑到功能和施工需要，在隧洞内往往会设置各种热力、水利、市政管线通过一些重要的不能进行开挖的市政设施或建筑，进而会涉及到地下隧洞工程中软基基础上平行运输中大型管道的施工。现有技术中，地下隧洞内管道运输的方法主要有以下两种：①隧洞内设置通长轨道，轨道的作用主要是承载及运输设备，但轨道铺设不仅影响施工周期，对于操作空间狭小、地基软弱的施工环境不适用；②小型燃油牵引车拖拽设备进行运输，不仅成本高，也同样不适用于操作空间狭小、地基软弱的施工环境。此外，地下隧洞内钢制管道对口的方法主要有为：采用门字架或在隧道顶部预留埋件，设置导链吊起管道，然后人工进行管口位置方向调整对接，此类方法调整管道较粗放，难以精确调节，对口效率低。

授权公告号CN210682172 U公开了一种用于管道的多功能装置，该装置仍需搭建轨道，并且结构较为复杂，需要调整连接杆与底座和支撑板的相对位置来适应不同直径的管道的运输，操作复杂。因此需要研制出一种适用于多种条件下特别是操作空间狭小、地基软弱的施工环境且结构简单的管道多功能装置，具有同步实现管道运输和精确对口安装的功能。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于软基的管道运输、对口装置及其施工方法，该装置适用于操作空间狭小、地基软弱的施工环境，结构简单、适用性强且不影响施工周期。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种适用于软基的管道运输、对口装置，包括基座和设在基座上的调节机构，所述调节机构包括两组竖直对称设在基座上的导向调节组件和设在两组导向调节组件间的可升降支架，导向调节组件包括竖直安在基座上的立柱、可活动连接在立柱上的限位导向螺杆和可活动连接在立柱上的限位导向方杆，限位导向方杆可活动安在限位导向螺杆下方、且可活动安在可升降支架的上方，限位导向螺杆通过螺纹连接在立柱上、且可进行水平方向的调节，限位导向方杆通过紧固旋钮可活动连接在立柱上、且可进行水平方向的调节或旋转调节，可升降支架包括升降器和安在升降器上的支架，通过升降器的升降调节支架在竖直方向上的位置。

优选的，所述立柱由槽钢或方钢管制成。

优选的，所述限位导向螺杆螺纹连接在立柱上的螺纹孔内，限位导向螺杆一端设有波纹橡胶块，两组导向调节机构上的波纹橡胶块相对设置，限位导向螺杆另一端设有可便于旋动的扁铁。

优选的，所述限位导向方杆选用方钢管制成，限位导向方杆一端是倾斜端面，该倾斜端面的上、下两个侧边上固定连接有滚轮轴，滚轮轴上滚动安有小滚轮，两组导向调节机构上的倾斜端面相对设置，限位导向方杆的中部两侧均设有第一竖向长圆孔，第一竖向长圆孔通过紧固旋钮与设在立柱上的横向长圆孔连接。

优选的，所述支架包括可调节设在两个立柱间的横梁和滚动安在横梁上的一个或多个滚轮，立柱上设有第二竖向长圆孔，横梁两端穿出两个第二竖向长圆孔。

优选的，所述升降器设有至少两个、且固定安在基座上，升降器顶部安有凹型垫块，凹型垫块底部安在升降器顶部，凹型垫块顶部顶接在横梁上，凹型垫块上设有与滚轮相适配的凹槽，滚轮设有多个时，凹型垫块顶部两侧顶接在横梁底部、且位于滚轮两侧，滚轮下半部分位于凹槽内，凹槽为滚轮提供滚动空间。

一种适用于软基的管道运输、对口装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，隧洞地面找平，依据现场实际情况采用中粗砂对地下隧洞软弱土质的地面进行找平，作为管道运输基础；

步骤二，布置装置，三个分别为装置A、装置B和装置C的管道运输、对口装置作为一组，形成装置A—装置B—装置C的分布顺序，三个管道运输、对口装置高度一致，调整被运输管道使其在三个管道运输、对口装置中居中，然后分别调节导向调节组件和可升降支架，使被运输管道外层与小滚轮、大滚轮和波纹橡胶块接触；

步骤三，拖拽管道运输，采用人工推拽管道尾端方式运输管道，由施工人员将脱离被运输管道的管道运输、对口装置挪位至被运输管道行进的一侧，依次形成装置B—装置C—装置A、装置C—装置A—装置B和装置A—装置B—装置C的分布顺序，在挪位时三个管道运输、对口装置始终处于一条直线上、且保持高度一致，直至被运输管道到达设计位置为止；

步骤四，就位管道微调，被运输管道就位后，调节升降器实现对就位管道竖直方向的精确微调，同时调节导向调节组件和可升降支架对就位管道进行水平方向的精确调节并临时固定就位管道；

步骤五，对口连接，重复步骤二、步骤三和步骤四，直至下一节被运输管道就位并微调后，由操作人员进行相邻两节管道的焊接固定。

步骤六，重复步骤二、步骤三、步骤四和步骤五，直至所有管道铺设完毕。

本发明中，设置有稳固的基座作为软基上的基础，增加管道运输过程的稳定性；设置滚轮，提高管道运输过程的顺畅性；设置带有小滚轮的限位导向方杆，提高管道运输过程的稳定，防止滚落；设置限位导向螺杆，起到管道运输后临时固定管道和调节左右偏位对口作用，同时适用于隧道纵坡较大时，控制管道运输的速度；设置可升降支架，便于管道运输完成后，调整管道上下位置，配合限位导向方杆和限位导向螺杆进行精确对口操作；管道运输到位后，利用限位导向方杆、限位导向螺杆和可升降支架对就位管道进行水平方向和竖直方向调节，达到临时固定和快速对口的目的。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构主视图；

图3为本发明施工示意图；

图4为本发明施工完成示意图。

图中：1、基座；2、导向调节组件；3、可升降支架；4、定位模；20、立柱；21、限位导向螺杆；22、限位导向方杆；23、紧固旋钮；30、升降器；31、升降调节支架；32、凹型垫块；210、波纹橡胶块；211、扁铁；220、滚轮轴；221、小滚轮；310、横梁；311、滚轮。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

如图1、图2和图3所示的一种适用于软基的管道运输、对口装置，包括基座1和设置在基座1上的调节机构，调节机构包括两组竖直对称设置在基座1上的导向调节组件2和设置在两组导向调节组件2间的可升降支架3，导向调节组件2包括竖直安装在基座1上的立柱20、可活动连接在立柱20上的限位导向螺杆21和可活动连接在立柱20上的限位导向方杆22，在一个实施例中，基座1为平面板状结构，基座1的底部垂直设置有多根定位柱，定位柱为条状结构或弧形槽状结构，并且定位柱下端呈尖锥形。

立柱20由槽钢或方钢管制成，限位导向方杆22可活动安装在限位导向螺杆21下方、且可活动安装在可升降支架3的上方，限位导向螺杆21通过螺纹连接在立柱20上、且可进行水平方向的调节，限位导向方杆22通过紧固旋钮23可活动连接在立柱20上、且可进行水平方向的调节或旋转调节，限位导向螺杆21螺纹连接在立柱20上的螺纹孔内，限位导向螺杆21一端通过焊接或者紧固件固定设置有波纹橡胶块210，两组导向调节机构上的波纹橡胶块210相对设置，限位导向螺杆21另一端通过焊接设置有可便于旋动的扁铁211，限位导向方杆22选用方钢管制成，限位导向方杆22一端是倾斜端面，该倾斜端面的上、下两个侧边上通过焊接固定连接有滚轮轴220，滚轮轴220上滚动安装有小滚轮221，两组导向调节机构上的倾斜端面相对设置，限位导向方杆22的中部两侧均设置有第一竖向长圆孔，第一竖向长圆孔通过紧固旋钮23与设置在立柱20上的横向长圆孔连接。

可升降支架3包括升降器30和安装在升降器30上的支架31，通过升降器30的升降调节支架31在竖直方向上的位置，支架31包括可调节设置在两个立柱20间的横梁310和滚动安装在横梁310上的一个或多个滚轮311，立柱20上设置有第二竖向长圆孔，横梁310两端穿出两个第二竖向长圆孔，升降器30设置有至少两个、且固定安装在基座1上，升降器30可选用千斤顶或者液压缸，升降器30顶部安装有凹型垫块32，凹型垫块32底部安装在升降器30顶部，凹型垫块32顶部顶接在横梁310上，凹型垫块32上设置有与滚轮311相适配的凹槽，滚轮311设置有多个时，凹型垫块32顶部两侧顶接在横梁310底部、且位于滚轮311两侧，滚轮311下半部分位于凹槽内，凹槽为滚轮311提供滚动空间。

一种适用于软基的管道运输、对口装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，隧洞地面找平，在隧洞地面均匀间隔开设多个基坑，多个基坑呈一条直线分布，基坑内绑扎钢筋并设定位模4，依据现场实际情况采用中粗砂对地下隧洞软弱土质的地面进行找平，作为管道运输基础；

步骤二，布置装置，根据管道长度、公称直径、重量确定管道运输、对口装置的尺寸，将三个管道运输、对口装置作为一组，三个管道运输、对口装置分别为装置A、装置B、装置C，装置A设置在距被运输管道首端四分之一处，装置B设置在距被运输管道首端二分之一处，装置C设置在距被运输管道首端四分之三处，形成从首端到尾端按照装置A—装置B—装置C的分布顺序，布置管道运输、对口装置时，基座1应与中粗砂基底充分接触确保三个管道运输、对口装置高度一致，分别调节导向调节组件2和可升降支架3，使被运输管道外层与小滚轮221、滚轮311和波纹橡胶块210接触，遇到隧道纵坡较大时，拧动扁铁211缩短两根限位导向螺杆21间距可对被运输管道进行轻微紧固，提高摩擦力，控制被运输管道运输速度。

步骤三，拖拽管道运输，采用人工推拽被运输管道首端方式运输管道，当被运输管道首端脱离装置A时，由施工人员将装置A快速移动至被运输管道行进的一侧，确保装置A与装置B、装置C处于一条直线且高度一致，此时形成装置B—装置C—装置A的分布顺序，施工人员在被运输管道接近装置A时，降低被运输管道的运输速度，使被运输管道缓慢的与装置A的小滚轮221、滚轮311和波纹橡胶块210接触接触，装置A起到支撑和引导被运输管道的作用；

继续进行管道推进，当被运输管道首端脱离装置B时，由施工人员将装置B快速移动至被运输管道行进的一侧，确保装置B与装置C、装置A处于一条直线且高度一致，此时形成装置C—装置A—装置B的分布顺序，施工人员在被运输管道接近装置B时，降低被运输管道的运输速度，使被运输管道缓慢的与装置B的小滚轮221、滚轮311和波纹橡胶块210接触，装置B起到支撑和引导被运输管道的作用；

继续进行管道推进，当被运输管道首端脱离装置C时，由施工人员将装置C快速移动至被运输管道行进的一侧，确保装置C、装置A、装置B处于一条直线且高度一致，此时形成装置A—装置B—装置C的分布顺序，施工人员在被运输管道接近装置C时，降低被运输管道的运输速度，使被运输管道缓慢的与装置C的小滚轮221、滚轮311和波纹橡胶块210接触接触，装置C起到支撑和引导被运输管道的作用；

步骤四，就位管道微调，被运输管道就位后，调节升降器30实现对就位管道竖直方向的精确微调，同时调节导向调节组件2和可升降支架3对就位管道进行水平方向的精确调节,有固定支墩的，将就位管道稳固在固定支墩上，松开导向调节组件2，撤出装置；没有固定支墩条件的，在管道底部放置沙袋进行临时固定，松开导向调节组件2，撤出装置。

步骤五，对口连接，重复步骤二、步骤三和步骤四，直至下一节被运输管道就位并微调后，由操作人员进行相邻两节管道的焊接固定。

步骤六，重复步骤二、步骤三、步骤四和步骤五，直至所有管道铺设完毕，向定位模4内浇筑混凝土，待浇筑的混凝土达到设计要求的强度值后，将定位模4拆除，采用卡箍将管道与混凝土浇筑面相固定，最后移走固定支墩或者沙袋，在一个具体实施例中，参见图4，定位模4安装后呈梯形盒状结构，定位模4前侧板和后侧板上对应开设有半圆弧槽，前侧板和后侧板上均设置有标高尺，标高尺可辅助隧洞地面的找平，在拖拽管道运输过程中，基座1侧面对应抵接在定位模4的前侧板或后侧板上对应标高位置处。

上述实施例只是对本发明构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (7)

1.一种适用于软基的管道运输、对口装置，包括基座（1）和设在基座（1）上的调节机构，其特征在于：所述调节机构包括两组竖直对称设在基座（1）上的导向调节组件（2）和设在两组导向调节组件（2）间的可升降支架（3），导向调节组件（2）包括竖直安在基座（1）上的立柱（20）、可活动连接在立柱（20）上的限位导向螺杆（21）和可活动连接在立柱（20）上的限位导向方杆（22），限位导向方杆（22）可活动安在限位导向螺杆（21）下方、且可活动安在可升降支架（3）的上方，限位导向螺杆（21）通过螺纹连接在立柱（20）上、且可进行水平方向的调节，限位导向方杆（22）通过紧固旋钮（23）可活动连接在立柱（20）上、且可进行水平方向的调节或旋转调节，可升降支架（3）包括升降器（30）和安在升降器（30）上的支架（31），通过升降器（30）的升降调节支架（31）在竖直方向上的位置。

2.根据权利要求1所述的适用于软基的管道运输、对口装置，其特征在于：所述立柱（20）由槽钢或方钢管制成。

3.根据权利要求1所述的适用于软基的管道运输、对口装置，其特征在于：所述限位导向螺杆（21）螺纹连接在立柱（20）上的螺纹孔内，限位导向螺杆（21）一端设有波纹橡胶块（210），两组导向调节机构上的波纹橡胶块（210）相对设置，限位导向螺杆（21）另一端设有可便于旋动的扁铁（211）。

4.根据权利要求1所述的适用于软基的管道运输、对口装置，其特征在于：所述限位导向方杆（22）选用方钢管制成，限位导向方杆（22）一端是倾斜端面，该倾斜端面的上、下两个侧边上固定连接有滚轮轴（220），滚轮轴（220）上滚动安有小滚轮（221），两组导向调节机构上的倾斜端面相对设置，限位导向方杆（22）的中部两侧均设有第一竖向长圆孔，第一竖向长圆孔通过紧固旋钮（23）与设在立柱（20）上的横向长圆孔连接。

5.根据权利要求1所述的适用于软基的管道运输、对口装置，其特征在于：所述支架（31）包括可调节设在两个立柱（20）间的横梁（310）和滚动安在横梁（310）上的一个或多个滚轮（311），立柱（20）上设有第二竖向长圆孔，横梁（310）两端穿出两个第二竖向长圆孔。

6.根据权利要求1所述的适用于软基的管道运输、对口装置，其特征在于：所述升降器（30）设有至少两个、且固定安在基座（1）上，升降器（30）顶部安有凹型垫块（32），凹型垫块（32）底部安在升降器（30）顶部，凹型垫块（32）顶部顶接在横梁（310）上，凹型垫块（32）上设有与滚轮（311）相适配的凹槽，滚轮（311）设有多个时，凹型垫块（32）顶部两侧顶接在横梁（310）底部、且位于滚轮（311）两侧，滚轮（311）下半部分位于凹槽内，凹槽为滚轮（311）提供滚动空间。

7.一种应用权利要求1～6任意一项所述的适用于软基的管道运输、对口装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，隧洞地面找平，依据现场实际情况采用中粗砂对地下隧洞软弱土质的地面进行找平，作为管道运输基础；

步骤二，布置装置，三个分别为装置A、装置B和装置C的管道运输、对口装置作为一组，形成装置A—装置B—装置C的分布顺序，三个管道运输、对口装置高度一致，调整被运输管道使其在三个管道运输、对口装置中居中，然后分别调节导向调节组件（2）和可升降支架（3），使被运输管道外层与小滚轮（221）、大滚轮（311）和波纹橡胶块（210）接触；

步骤三，拖拽管道运输，采用人工推拽管道尾端方式运输管道，由施工人员将脱离被运输管道的管道运输、对口装置挪位至被运输管道行进的一侧，依次形成装置B—装置C—装置A、装置C—装置A—装置B和装置A—装置B—装置C的分布顺序，在挪位时三个管道运输、对口装置始终处于一条直线上、且保持高度一致，直至被运输管道到达设计位置为止；

步骤四，就位管道微调，被运输管道就位后，调节升降器（30）实现对就位管道竖直方向的精确微调，同时调节导向调节组件（2）和可升降支架（3）对就位管道进行水平方向的精确调节并临时固定就位管道；

步骤五，对口连接，重复步骤二、步骤三和步骤四，直至下一节被运输管道就位并微调后，由操作人员进行相邻两节管道的焊接固定；

步骤六，重复步骤二、步骤三、步骤四和步骤五，直至所有管道铺设完毕。

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