CN117028730A - 具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置及方法，钢板内衬修复装置包括滑轨、滑轮、呈对称结构的Y型支架、工字型行走臂；滑轨对称设置于中导管的上部，且沿着中导管的延伸方向布置；工字型行走臂的臂端设置滑轮，滑轮安装于滑轨处；Y型支架居中设置于工字型行走臂的纵梁上；Y型支架的两个悬臂端对称分布有手拉葫芦，Y型支架的悬臂自由端设置有顶托架。修复方法参见说明书。本发明通过两侧同步进行作业的方式，提高钢板内衬的拼接效率，增加安全性。通过在中导管上安装槽钢轨道，Y型支架随着工作面在轨道上移动，既提高了装置行走的灵活性，也提高了作业的安全性，克服狭小空间内不方便作业的问题。

Description

具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置及方法
技术领域
本发明涉及市政施工技术领域，尤其是涉及一种具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置及方法。
背景技术
在市政技术领域，由于长期运行过程中容易出现管道老化以及遭受侵蚀等问题，在综合各方面因素时往往选择进行再修复，管道内衬修复技术需要受到现场环境、使用寿命、施工手段的约束，特别是具有中导管的大口径管道内部需要完成钢板内衬修复时，受到作业环境的制约，作业效率严重影响施工进度，且安全性也无法得到保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法，以高效率完成内衬修复的同时，兼顾安全性。
本发明的另一目的在于提供具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置。
本发明提供的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，中导管沿着大口径管道延伸方向布置，钢板内衬修复装置包括：滑轨、滑轮、呈对称结构的Y型支架、工字型行走臂；
滑轨对称设置于中导管的上部，且沿着中导管的延伸方向布置；
工字型行走臂的臂端设置滑轮，滑轮安装于滑轨处；
Y型支架居中设置于工字型行走臂的纵梁上；
Y型支架的两个悬臂端对称分布有手拉葫芦或电动葫芦，Y型支架的悬臂自由端设置有顶托架。
本发明提供的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，中导管沿着大口径管道延伸方向布置，钢板内衬修复装置包括呈对称结构的Y型支架；
Y型支架居中设置于大口径管道上；
Y型支架的两个悬臂端对称分布有手拉葫芦或电动葫芦，Y型支架的悬臂自由端设置有顶托架。
本发明提供的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置中，顶托架为一管状体，且该管状体沿着大口径管道延伸方向布置。
本发明提供的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置中，Y型支架中V型顶端的夹角呈90度；
Y型支架的高度为中导管顶部至大口径管道内工作面顶端高度的12/13,且Y型支架的顶端至正上方的大口径管道内工作面的距离为100mm；
V型顶端的两个分支端延伸至大口径管道内工作面所约束的弧长占整个大口径管道圆周的1/4。
Y型支架的底部通过固定机构或者位移量调节机构而布置于安装座。
具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法，该方法包括：利用钢板内衬修复装置进行不锈钢内衬施工的步骤。
本发明提供的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法中，不锈钢内衬施工的步骤包括：
一、不锈钢管片制作：根据大口径管道内作业面制作不锈钢内衬的排版和拼装图；
二、不锈钢管片运输：对不锈钢管片四边和弧形外凸区域进行包裹运输，在施工现场利用龙门吊将不锈钢内衬自投料井吊入井内，利用大口径管道铺设的运输轨道将不锈钢管片运输至作业面；
三、不锈钢管片铺装及焊接：不锈钢管片安装前，不锈钢管片外侧加焊栓钉，与壁后注浆锚固；
3.1、每环4个不锈钢管片内衬加工时编号，按照从下往上顺序拼接安装，两环之间不锈钢管片错开布置；
3.2、利用布置于中导管的钢板内衬修复装置中左侧手拉葫芦或电动葫芦将第一片不锈钢管片向大口径管道内工作面左面一侧吊起，并停留在大口径管道内工作面左侧四分之一弧面位置，留出大口径管道内工作面底部的四分之一弧面空位；
3.3、第二片不锈钢管片运至大口径管道内工作面底部的四分之一弧面空位处，与第一块不锈钢管片相邻端通过点焊固定连接，而后整体向上拉起靠至上部左侧顶托架的横杆处，此时第一不锈钢管片与第二不锈钢管片形成的整体位于大口径管道内工作面的左侧二分之一弧面处；
3.4、第三片不锈钢管片运送至大口径管道内工作面底部，并利用钢板内衬修复装置中右侧手拉葫芦或电动葫芦拉起，停留在大口径管道内工作面右侧四分之一弧面处；
3.5、将第四片不锈钢管片运输至大口径管道内工作面底部，第四片不锈钢管片与第三片不锈钢管片相邻处点焊固定，而后右侧的第三、第四片不锈钢管片整体上吊并靠至右侧顶托架的横杆处，调整角度并与左侧不锈钢管片搭接，形成完整一环；
3.6、根据相邻环需要错缝设置，在第一、第二不锈钢管片形成的整体件与第三、第四不锈钢管片形成的整体件点焊完成后，将整环旋转至对应的角度。
本发明提供的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法中，不锈钢管片制作步骤中，不锈钢管片内直径为3400-4000mm，每环不锈钢内衬由至少4片组成，每片环宽75cm，厚度为8mm。
完成内衬修复后可以进行钢板内衬壁后(背离中导管一侧)注浆工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、在具有中导管的大口径管道内部进行钢板内衬修复时，需要将多片钢板内衬户箱拼接形成钢圆环，本发明通过双葫芦起吊，两侧同步进行作业的方式，提高钢板内衬的拼接效率，增加安全性。
2、通过在中导管上安装槽钢轨道，Y型支架可以随着工作面在轨道上移动，既提高了装置行走的灵活性，也提高了作业的安全性，克服狭小空间内不方便作业的问题。
3、通过两侧双手拉葫芦吊点，加快了施工的进度，减轻了单个葫芦的负荷，且提升装置对于空间的占用较小，较好的适应了狭小空间的作业需要。
4、上方的顶托架能辅助分担钢板内衬的重量，并能对钢板内衬的位置纠偏，帮助成环时角度不偏斜，左右两个半环拼接时能辅助对齐。
附图说明
图1为本发明实施例1中具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置结构示意图。
图2为本发明实施例1中具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置内部结构示意图。
图3为本发明实施例2中具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置结构示意图。
图4为本发明实施例3中第一片不锈钢管片起吊示意图。
图5为本发明实施例3中第片不锈钢管片运至工作面，并与第一片不锈钢管片点焊固定示意图。
图6为本发明实施例3中两片不锈钢管片点焊固定后整体向上拉起，靠至上部横杆示意图。
图7为本发明实施例3中第三片不锈钢管片运至管道底部，向另一侧拉起示意图。
图8为本发明实施例3中第三片不锈钢管片向上吊起，第四片不锈钢管片运至管道底部，并与第三片不锈钢管片点焊固定示意图。
图9为本发明实施例3中右侧钢板整体上吊，靠至横杆，调整角度，与左侧钢板搭接，形成完整一环的示意图。
图10为本发明实施例3中相邻两环管片错缝拼接示意图。
图11为本发明实施例3中不锈钢管片焊接栓钉示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明的第一实施方式提供了一种具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，参见图1-2，中导管1沿着大口径管道2延伸方向布置，钢板内衬修复装置包括滑轨3、滑轮4、呈对称结构的Y型支架5、工字型行走臂6。
本实施例中，滑轨3对称设置于中导管1的上部，且沿着中导管的延伸方向布置，工字型行走臂6的臂端设置滑轮4，滑轮4安装于滑轨处。
Y型支架5由槽钢焊接形成“Y”字型，Y型支架5居中设置于工字型行走臂的纵梁上，而Y型支架5的两个悬臂端对称分布有手拉葫芦7，Y型支架的悬臂自由端设置有顶托架8，顶托架至少包括一金属管状体，且该管状体沿着大口径管道2延伸方向布置。
Y型支架中V型顶端的夹角呈85-95度，本实施例中，Y型支架中V型顶端的夹角呈90度。
而Y型支架的高度为中导管顶部至大口径管道内工作面顶端高度的12/13,且Y型支架的顶端至正上方的大口径管道内工作面的距离为100mm。
V型顶端的两个分支端延伸至大口径管道内工作面所约束的弧长占整个大口径管道圆周的1/4。
需要指出的是，Y型支架的底部通过固定机构或者位移量调节机构而布置于安装座，以工字型行走臂作为安装座为例，Y型支架可以通过例如焊接、螺栓等固定机构而固定到安装座上，将Y型支架按照顶端的V型部和下部的竖向轴臂进行组装，竖向轴臂可以为工字型钢或者圆形钢管构成。作为进一步选择在于，可以在Y型支架的底部布设位移量调节机构，例如，在工字型行走臂上设置一个位移量调节机构安装孔，该位移量调节机构安装孔的边缘周向设置有若干调节盲孔，例如10-30个，该位移量调节机构安装孔安装轴承的外圈，而轴承的内圈则固定Y型支架的底部(例如作为竖向轴臂的圆形钢管固定在轴承的内圈)，轴承的内圈设置有截面呈T型的调节盘，该调节盘设置有与调节盲孔配合的锁紧孔，该锁紧孔与调节盲孔对位后可以利用锁紧销锁固位置。上述位移量调节机构可以满足Y型支架周向偏移一定角度的调整需要，极大的方便了修复作业需要。
本发明的第二实施方式提供了具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，参见图3，中导管1沿着大口径管道2延伸方向布置，钢板内衬修复装置包括呈对称结构的Y型支架5，Y型支架5可以通过槽钢焊接形成“Y”字型。
Y型支架5居中设置于大口径管道2上，在大口径管道布置的形式包括但不仅限于焊接的形式，Y型支架5的两个悬臂端对称分布有手拉葫芦7，Y型支架的悬臂自由端设置有顶托架8，该顶托架8包括一中空的管状体，且该管状体沿着大口径管道2延伸方向布置。
本发明提供的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置中，Y型支架中V型顶端的夹角呈90度；
Y型支架的高度为中导管顶部至大口径管道内工作面顶端高度的12/13,且Y型支架的顶端至正上方的大口径管道内工作面的距离为100mm；
V型顶端的两个分支端延伸至大口径管道内工作面所约束的弧长占整个大口径管道圆周的1/4。
作为一种选择，Y型支架5的竖向部分可以利用工字型钢作为主体承载结构，而在工字型钢的翼板则可以焊接矩形钢管来满足Y型结构的需要。
本发明的第三实施方式提供了具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法中，不锈钢内衬施工的步骤包括不锈钢管片制作的步骤、不锈钢管片运输的步骤、不锈钢管片铺装及焊接的步骤。
本实施例中，大口径管道直径DN3500mm，不锈钢内衬管由四片不锈钢管片拼接成环，不锈钢管片内形成的每环直径为3400mm(当然，最大直径可以处理4000mm)，每环不锈钢内衬由4片组成，每片环宽75cm，厚度为8mm。
参见图10，每片管片平铺后长度为2.67m，宽度为0.75m，相邻两环管片需错缝拼接，在图中给出了纵缝M1和横缝M2，纵缝即同一成环的四片不锈钢管片之间的拼缝，横缝为相邻成环之间的拼缝。
下面结合图4-8详细描述具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法。
一、不锈钢管片制作
根据大口径管道内作业面制作不锈钢内衬的排版和拼装图。
二、不锈钢管片运输
对不锈钢管片四边和弧形外凸区域进行包裹运输，在施工现场利用龙门吊将不锈钢内衬自投料井吊入井内，利用大口径管道铺设的运输轨道将不锈钢管片运输至作业面。
三、不锈钢管片铺装及焊接
不锈钢管片安装前，不锈钢管片外侧加焊栓钉，与壁后注浆锚固，在图11中，以第一片不锈钢管片P1为例，不锈钢管片外侧加焊栓钉J，栓钉J呈U型，栓钉采用HBB400的短钢筋，长度为5cm，高度2cm，每块不锈钢管片布置不少于6根栓钉。
3.1、每环4个不锈钢管片内衬加工时编号，按照从下往上顺序拼接安装，两环之间不锈钢管片错开布置。
3.2、结合图4-9所示，利用布置于中导管的钢板内衬修复装置中左侧手拉葫芦7将第一片不锈钢管片P1(需要指出的是，在不锈钢管片内侧焊接吊环，通过吊环连接不锈钢管片与葫芦)向大口径管道内工作面左面一侧吊起(图4大口径管道内工作面左侧)，并停留在大口径管道内工作面左侧四分之一弧面位置，留出大口径管道内工作面底部的四分之一弧面空位。
3.3、第二片不锈钢管片P2运至大口径管道内工作面底部的四分之一弧面空位处，与第一块不锈钢管片P1相邻端通过点焊固定连接，图5中给出了第一块不锈钢管片P1和第二片不锈钢管片P2相邻处的焊接位K1，而后整体向上拉起靠至上部左侧顶托架8的横杆处(此处顶托架为布置于Y型支架自由端的中空横杆)，此时第一不锈钢管片P1与第二不锈钢管片P2形成的整体位于大口径管道内工作面的左侧二分之一弧面处，如图6所示，该图给出了第一不锈钢管片P1与第二不锈钢管片P2形成的整体向上拉起的状态，且抵靠在上部左侧顶托架8处的抵靠位X1。
3.4、第三片不锈钢管片P3运送至大口径管道内工作面底部，并利用钢板内衬修复装置中右侧手拉葫芦7拉起，停留在大口径管道内工作面右侧四分之一弧面处。
3.5、将第四片不锈钢管片P4运输至大口径管道内工作面底部，第四片不锈钢管片与第三片不锈钢管片相邻处点焊固定，而后右侧的第三、第四片不锈钢管片整体上吊并靠至右侧顶托架的横杆处，调整角度并与左侧不锈钢管片搭接，形成完整一环。
3.6、根据相邻环需要错缝设置，在第一、第二不锈钢管片形成的整体件与第三、第四不锈钢管片形成的整体件点焊完成后，将整环旋转至对应的角度(这里整环旋转利用Y型支架完成旋转，利用Y型支架拉动钢板内侧的拉环，完成旋转)。
综上，由于大口径管道内部布设中导管时，施工空间受到限制，该装置解决了狭小空间内对钢板的吊运、拼装、焊接成环的问题；通过两侧双手拉葫芦吊点，加快了施工的进度，减轻了单个葫芦的负荷；上方的顶托架能辅助分担钢板内衬的重量，并能对钢板内衬的位置纠偏，帮助成环时角度不偏斜，左右两个半环拼接时能辅助对齐。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，中导管沿着大口径管道延伸方向布置，其特征在于，钢板内衬修复装置包括：滑轨、滑轮、呈对称结构的Y型支架、工字型行走臂；
滑轨对称设置于中导管的上部，且沿着中导管的延伸方向布置；
所述工字型行走臂的臂端设置滑轮，所述滑轮安装于所述滑轨处；
所述Y型支架居中设置于所述工字型行走臂的纵梁上；
所述Y型支架的两个悬臂端对称分布有手拉葫芦或者电动葫芦，所述Y型支架的悬臂自由端设置有顶托架。
2.具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，中导管沿着大口径管道延伸方向布置，其特征在于，钢板内衬修复装置包括呈对称结构的Y型支架；
所述Y型支架居中设置于所述大口径管道上；
所述Y型支架的两个悬臂端对称分布有手拉葫芦或电动葫芦，所述Y型支架的悬臂自由端设置有顶托架。
3.根据权利要求1或2所述的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，其特征在于，
所述顶托架为一管状体，且该管状体沿着大口径管道延伸方向布置。
4.根据权利要求1或2所述的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，其特征在于，所述Y型支架中V型顶端的夹角呈90度；
Y型支架的高度为中导管顶部至大口径管道内工作面顶端高度的12/13,且Y型支架的顶端至正上方的大口径管道内工作面的距离为100mm；
V型顶端的两个分支端延伸至大口径管道内工作面所约束的弧长占整个大口径管道圆周的1/4。
5.根据权利要求1或2所述的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复装置，其特征在于，所述Y型支架的底部通过固定机构或者位移量调节机构而布置于安装座。
6.具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法，其特征在于，该方法包括利用如权利要求1或2所述的钢板内衬修复装置进行不锈钢内衬施工的步骤。
7.根据权利要求6所述的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法，其特征在于，所述不锈钢内衬施工的步骤包括：
一、不锈钢管片制作：根据大口径管道内作业面制作不锈钢内衬的排版和拼装图；
二、不锈钢管片运输：对不锈钢管片四边和弧形外凸区域进行包裹运输，在施工现场利用龙门吊将不锈钢内衬自投料井吊入井内，利用大口径管道铺设的运输轨道将不锈钢管片运输至作业面；
三、不锈钢管片铺装及焊接：不锈钢管片安装前，不锈钢管片外侧加焊栓钉，与壁后注浆锚固；
3.1、每环4个不锈钢管片内衬加工时编号，按照从下往上顺序拼接安装，两环之间不锈钢管片错开布置；
3.2、利用布置于中导管的钢板内衬修复装置中左侧手拉葫芦或电动葫芦将第一片不锈钢管片向大口径管道内工作面左面一侧吊起，并停留在大口径管道内工作面左侧四分之一弧面位置，留出大口径管道内工作面底部的四分之一弧面空位；
3.3、第二片不锈钢管片运至大口径管道内工作面底部的四分之一弧面空位处，与第一块不锈钢管片相邻端通过点焊固定连接，而后整体向上拉起靠至上部左侧顶托架的横杆处，此时第一不锈钢管片与第二不锈钢管片形成的整体位于大口径管道内工作面的左侧二分之一弧面处；
3.4、第三片不锈钢管片运送至大口径管道内工作面底部，并利用钢板内衬修复装置中右侧手拉葫芦或电动葫芦拉起，停留在大口径管道内工作面右侧四分之一弧面处；
3.5、将第四片不锈钢管片运输至大口径管道内工作面底部，第四片不锈钢管片与第三片不锈钢管片相邻处点焊固定，而后右侧的第三、第四片不锈钢管片整体上吊并靠至右侧顶托架的横杆处，调整角度并与左侧不锈钢管片搭接，形成完整一环；
3.6、根据相邻环需要错缝设置，在第一、第二不锈钢管片形成的整体件与第三、第四不锈钢管片形成的整体件点焊完成后，将整环旋转至对应的角度。
8.根据权利要求6所述的具有中导管的大口径管道内部钢板内衬修复方法，其特征在于，不锈钢管片制作步骤中，不锈钢管片内直径为3400-4000mm，每环不锈钢内衬由至少4片组成，每片环宽75cm，厚度为8mm。
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