CN102454827A - 一种隧道或涵洞内管道运输、安装的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，包括以下步骤：沿隧道或涵洞轴线铺设轨道，并进行底部砼的浇筑；将管道安装运输车吊装下井、组装、空载调试和负载调试；在竖井内进行穿管、驮管；将管道运输至安装位置；管道对接、安装；管道安装运输车反向开出隧道或涵洞。对于管道和隧道或涵洞间施工间隙小的情况，本发明通过安装运输车完成穿管、驮管，并在隧道或涵洞内铺设轨道中进行运输，可快速、安全和准确完成管道运输和安装。

Description

一种隧道或涵洞内管道运输、安装的方法

技术领域

本发明涉及一种隧道或涵洞内管道运输、安装的施工方法。

背景技术

在已完成的隧道或涵洞内进行的各类管道工程中经常需要运输、安装管道。然而，管道在隧道或涵洞内的运输、安装具有相当的技术难度。在申请人所承建的广州市西江引水工程输水管线—干线（佛山小塘立交段）盾构一标段中盾构隧道结构采用预制钢筋混凝土管片，外径为6000mm，内径为5400mm，管片厚度为300mm，盾构隧道完成后于盾构的管片隧道内衬砌DN4800管道，内衬管道壁厚20mm，材质为Q235-C，每延米重2.38t，扣除管道外法兰宽度和排水花管宽度后，管道与盾构隧道的间隙平均只有217.5mm，是世界上首例间隙如此小的大型内衬管道安装，在这种情况下，如何完成盾构隧道内管道的运输、安装成为工程中的一大难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种能克服间隙小、适应不同直径，在隧道或涵洞内快速、安全、准确完成管道运输、安装的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，包括以下步骤：

1）、沿隧道或涵洞轴线铺设轨道，并进行底部砼的浇筑；

2）、将管道安装运输车吊装下井、组装、空载调试和负载调试；

3）、在竖井内进行穿管、驮管；

4）、将管道运输至安装位置；

5）、管道对接、初步支护；

6）、管道安装运输车反向开出隧道或涵洞，并完成管道安装，不断重复步骤3）至步骤6），直到完成整个管道工程。

作为上述技术方案的改进，所述步骤3）中，安装运输车通过液压控制，使管道安装运输车的第一前腿和第二前腿轮组交替抬升，同时移动管道安装运输车，可将安装运输车托梁进入欲运输和安装的管道节内，通过安装运输车上的顶升液压缸向上动作将管道托离地面，并通过向下动作的支撑液压缸固定管道。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤5）中，在管道运输到位后利用安装运输车对接好间隙时，根据设计要求利用千斤顶对管道与隧道或涵洞的装配间隙进行微调。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤4）的管道运输过程中保留内法兰。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤4）中，在管道接近运至目的位置6m或12m的距离时，拆卸此段的轨道连接板，使此段的轨道与轨枕完全脱离，安装运输车仍然行走在轨道上，待管道运输至目的位置时，在对管之前将此段轨道水平拉出。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤5）中管道节拼接时管道的纵缝错开120度～180度。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：对于管道和隧道或涵洞间施工间隙小的情况，本发明通过安装运输车完成穿管、驮管，并在隧道或涵洞内铺设轨道中进行运输，可快速、安全和准确完成管道运输和安装。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明方法中所使用运输车示意图；

图2是图1运输车的俯视示意图；

图3是图1中A-A向视图。

具体实施方式

本发明的隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，包括以下步骤：

1）、沿隧道或涵洞轴线铺设轨道，并进行底部砼的浇筑；

2）、将管道安装运输车吊装下井、组装、空载调试和负载调试；

3）、在竖井内进行穿管、驮管；

4）、将管道运输至安装位置；

5）、管道对接、初步支护；

6）、管道安装运输车反向开出隧道或涵洞，并完成管道安装，不断重复步骤3）至步骤6），直到完成整个管道工程。

对于管道和隧道或涵洞间施工间隙小的情况，本发明通过安装运输车完成穿管、驮管，并在隧道或涵洞内铺设轨道中进行运输，可快速、安全和准确完成管道运输和安装。

作为上述技术方案的改进，所述步骤3）中，管道安装运输车通过液压控制，使其第一前腿和第二前腿轮组交替抬升，同时移动管道安装运输车，可将安装运输车托梁进入欲运输和安装的管道节内，通过安装运输车上的顶升液压缸向上动作将管道托离地面，并通过向下动作的支撑液压缸固定管道。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤5）中，在管道运输到位后利用安装运输车对接好间隙时，根据设计要求利用千斤顶对管道与隧道或涵洞的装配间隙进行微调，使得管道与隧道或涵洞的间隙良好并满足要求。

为减小钢管运输过程中圆度偏差，作为优选，在步骤4）的管道运输过程中保留内法兰。

作为优选，在步骤4）中，在管道接近运至目的位置6m或12m的距离时，拆卸此段的轨道连接板，使此段的轨道与轨枕完全脱离，安装运输车仍然行走在轨道上，待管道运输至目的位置时，在对管之前将此段轨道水平拉出。

为保证管道安装后的整体强度和对接质量，步骤5）中管道节拼接时管道的纵缝错开120度～180度，特别强调弯道的管件方向。

以下结合具体实施例对本发明作详细介绍：

1、沿隧道轴线铺设轨道，并进行底部砼的浇筑：沿隧道轴线方向对轨道进行测量放线，指导管道安装运输车行走轨道的铺设。在隧道内铺设22kg轨道，轨道中心距为950mm，轨枕要求按1500mm间距铺设，每间隔6000mm采用8#槽钢进行水平固定。在隧道内壁施作膨胀螺栓以焊接固定轨枕，轨枕形式为斜三角块。

2、将管道安装运输车吊装下井、组装、空载调试和空载调试：（1）将管道安装运输车吊装下井、组装。（2）空载调试：组装后，管道安装运输车驶入在井内和隧道内试运行和调试，如发现问题及时调整。（3）负载调试：将测试管道下放至竖井内，由管道运输安装车托起，采用电瓶车作为动力在隧洞内于轨道上行走进行试运行，如发现问题及时修整。

3、在竖井内进行穿管、驮管：管道安装运输车通过液压控制，使其第一前腿、第二前腿轮组交替抬升，同时移动管道安装运输车，可将安装运输车托梁进入欲安装的管道节内，通过安装运输车上的顶升液压缸托离地面；通过向下的支撑液压缸固定管道，保证管道运输的安全。

4、将管道运输至安装位置：为保证运安装运输车驮运管道爬坡有足够的动力，以及确保安全和防止溜车，使用电瓶车作为牵引动力牵引安装运输车行进。安装运输车在隧道内运输时要注意：

①电瓶车牵引安装运输车驮运管道在隧道内运输时，速度不宜过快，控制在5km/h，特别是急曲线段，防止台车或电瓶车脱轨。

②要及时对隧道内积水进行清理，防止溜车现象；

③如隧道内潮湿，轨道的摩擦系数较小，在坡度较大段可采用两台电瓶车作为牵引动力辅助管道在隧道内的运输。

5、管道对接、初步支护：

    安装运输车进入安装位置后，利用管道上部所留设的四个准线点和顶部注浆孔（12点位置）进行对中，如管道对中存在偏差，利用安装运输车上安装的转台轮组转动管道。由于安装运输车上使用的是耐磨的复合橡胶材料，复合材料缠绕固定在安装运输车轮组上，摩擦系数非常小，且非常耐磨，只需要较小的力就可以使管道转动，便于对中。

此外，在曲线段中管道呈割线布置，对接时管道可能与上节已固定管道形成一夹角，此时通过于准线点上放置千斤顶顶升管道辅助管道对正，由于这个偏差量较小，千斤顶完全能满足要求。

由于管道对中定位点已经由上支撑槽钢调整好，再进行斜口对中时，也只需要对管道做一个小角度的旋转，甚至不需要旋转。如果需要旋转角度，只需要调整托梁的左右两支撑的液压缸，通过一个倾斜高度差达到旋转的作用。

在已固定管道底部焊接导向垫板，组对施工时在对接面管道内壁均布焊接导向板，导向板由底部开始两侧对称向顶部进行导向组对、焊接固定，同时在导向板打入三角形钢板楔块对管道错边量进行微调，以保证管道的圆度和相邻两节管道的同心度。当相邻管节存在周长差时，应在打入三角钢楔块时由底部开始两侧对称向顶部对周长差引起的错边量进行分中处理，严禁出现错变量集中。组对施工完成，对管道进行点焊固定。管道整圆焊接完成后拆除导向板。管道对口拼接完毕后,管道所需加固支撑以使得管道在后续施工过程中牢固。本施工采用槽钢支撑和垫木，每个断面布置五道槽钢支撑，均布于管片底部90°范围内，垫木为预制楔形木块。

６、管道安装运输车反向开出隧道,管道安装：当管道初步支护完毕后，进将管道安装运输车反向开出隧道，对已初步支护的管道进行安装，完成该节管道的安装。

并不断重复以上３～６步骤，即可完成隧道内管道安装。

参考图1至3，本发明中所述安装运输车的优选实施方式，该安装运输车包括台车和与之固定连接的牵引车1，所述台车包括台车托梁2，所述台车托梁2的前端设有可上下动作的第一前腿6和第二前腿7，其后端设有后腿8，所述第一前腿6、第二前腿7和后腿8上均设有滚动轮组，所述台车托梁2的中部具有凹形部位21，所述凹形部位21顶部设有顶升液压缸5和转台轮组11，所述凹形部位21底部设有支撑液压缸9。本发明采用的道或涵洞内管道运输、安装和拆卸的装置通过第一前腿6、第二前腿7交替抬升可以实现台车穿管，通过顶升液压缸5和支撑液压缸9的升降可以实现管道的顶升和固定，通过牵引车1的牵引将管道在已完成的隧道或涵洞内移动并运送到预定的管位上，通过转台轮组11旋转管道实现管道的准确对管，并完成管道安装；若要拆除已安装的管道节，则通过牵引车移动台车至欲拆除管道处，控制第一前腿、第二前腿交替抬升实现运输台车穿管，通过顶升液压缸5和支撑液压缸9的升降可以实现管道的顶升和固定，将管道节拆下并运送出隧道或涵洞，完成拆管。因此，本发明可以实现隧道或涵洞内管道的快速、安全和高效的运输、安装和拆除，不受隧道或涵洞中狭小空间的限制，方便实用。

作为优选实施方式，所述台车托梁2的前端设有固定托架梁3，所述固定托架梁3上安装有手拉葫芦，以实现活动路轨的运输、吊装、拆除及隧道或涵洞内其它材料设备的运输。例如，可以根据需要制作活动轨道10，由固定托架梁3起吊放置于管道内，辅助运输台车穿管，另外前腿的轮组在管道内行进时起到保护管道的作用。

在本实施例中，所述第一前腿6和第二前腿7优选通过液压控制升降。

作为优选，所述牵引车1为电瓶车，其车轮为火车轮组。电瓶车作为牵引车具有性能稳定、动力充足的特点，保证了台车在隧道或涵洞内运输管道的能力，大大提高了施工效率，确保流水施工。

以下结合穿管和驮管对本装置使用步骤进行说明：

1、通过液压***控制第一前腿6、第二前腿7轮组交替抬升，同时移动装置，将台车托梁2进入欲安装的管道节内，通过台车上的顶升液压缸5将管道托离地面；

2、控制支撑液压缸9将管道固定，以保证管道运输的安全；

3、牵引车1牵引台车及所运输的管道节在隧道或涵洞内移动；

4、牵引车1牵引台车及所运输的管道节到达管道安装位置，通过液压***控制第一前腿6和第二前腿7交替抬升，将第一前腿6轮组落入已经对接完毕并做好初步支护的管道内的活动轨道上，再通过移动本装置，将待安装的管道节靠近已经对接完毕并做好初步支护的管道；

5、通过装置的前后移动、台车上顶升液压缸5的升降和转台轮组11的转动完成管道的对口、标高调整和水平轴线调整等工作；

6、对步骤5中对接好的管道进行初步支护，之后控制顶升液压缸5和支撑液压缸9脱离所安装管道节，反向开动装置开出隧道或涵洞外。

重复以上步骤，即可完成隧道或涵洞内管道安装。

如果需要将已安装的管道拆除，可将台车前端置于需要拆除管道节的上一节管道内，用台车的托梁2进入欲拆除的管道节内，并控制顶升液压缸5和支撑液压缸9固定管道，牵引车1反向开动，即可实现已安装管道的拆除。

本项发明首先应用于广州市西江引水工程输水管线—干线（佛山小塘立交段）盾构一标段盾构隧道内DN4800管道运输、安装施工，实践证明，本发明的方法能够克服施工间隙小的困难，在不同直径的隧道或涵洞内快速、安全、准确完成管道运输、安装，具有良好的经济和社会效益。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，包括以下步骤：

1）、沿隧道或涵洞轴线铺设轨道，并进行底部砼的浇筑；

2）、将管道安装运输车吊装下井、组装、空载调试和负载调试；

3）、在竖井内进行穿管、驮管；

4）、将管道运输至安装位置；

5）、管道对接、初步支护；

6）、管道安装运输车反向开出隧道或涵洞，并完成管道安装。

2.根据权利要求1所述的隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，其特征在于：所述步骤3）中，管道安装运输车通过液压控制，使管道安装运输车托梁的第一前腿和第二前腿轮组交替抬升，同时移动管道安装运输车，可将安装运输车托梁进入欲安装的管道节内，通过安装运输车上的顶升液压缸向上动作将管道托离地面，并通过向下动作的支撑液压缸固定管道。

3.根据权利要求1或2所述的隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，其特征在于：步骤5）中，在管道运输到位后利用安装运输车对接好间隙时，根据设计要求利用千斤顶对管道与隧道或涵洞的装配间隙进行微调。

4.根据权利要求1或2所述的隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，其特征在于：在步骤4）的管道运输过程中保留内法兰。

5.根据权利要求1或2所述的隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，其特征在于：在步骤4）中，在管道接近运至目的位置6m或12m的距离时，拆卸此段的轨道连接板，使此段的轨道与轨枕完全脱离，安装运输车仍然行走在轨道上，待管道运输至目的位置时，在对管之前将此段轨道水平拉出。

6.根据权利要求1或2所述的隧道或涵洞内管道运输、安装的方法，其特征在于：步骤5）中管道节拼接时管道的纵缝错开120度～180度。

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