CN107476334B - 预制管节拼装设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了预制管节拼装设备及其施工方法，包括撑接机构、定位机构、拉紧机构和动力***，所述撑接机构包括举升装置和撑接架，所述举升装置由举升油缸和钢托板组成；所述定位机构包括方形后定位架、定位油缸和卡件，所述定位油缸分别设置在所述方形后定位架个角上，所述卡件与定位油缸活塞杆前端固定连接；所述拉紧机构包括伸缩油缸和滑动导轨；所述动力***包括液压泵、控制阀组、油箱。本发明可实现预制装配式综合管廊一次性成型拼装过程，包括管节的撑接、调整对齐、拉紧等步骤，具有操作简单，工效快，工期短，机械化程度高、劳动强度低，降低人工成本，降低环境污染。

Description

预制管节拼装设备及其施工方法

技术领域

本发明涉及地下建筑施工领域，特别是预制管节拼装设备及其施工方法。

背景技术

城市建设高速发展，各类管线密布在城市地下，管廊是一种用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，也称为“管道走廊”、“综合管廊”、“共同沟”、“共同管道”，即地下城市管道综合走廊。在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测***，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。它是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于铺设市政公用管线的市政公用设施。

我国综合管廊的规划建设正引领着新一轮市政基础设施建设的大潮。国务院高度重视推进城市地下综合管廊建设，2013年以来先后印发了《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》、《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，部署开展城市地下综合管廊建设试点工作。除了住建部之外，包括***、财政部等相关部门都已经下发有关文件，支持地下管廊建设。2015年1月份，住建部等五部门联合发出通知，要求在全国范围内开展地下管线普查，此后决定开展中央财政支持地下综合管廊试点工作，并对试点城市给予专项资金补助。试点的10个城市总投资351亿元，其中中央财政投入102亿元，地方政府投入56亿元，拉动社会投资约193亿元。“我们的思路是以试点示范带动全国建设地下综合管廊的积极性”。全国共有69个城市在建地下综合管廊约1000公里，总投资约880亿元。

预制装配式综合管廊建设中，预制管节整体放入沟槽，每个预制管节间未连接成一个整体，不具有防水功能。目前，国内综合管廊建设施工方法主要采取现浇施工，预制装配式综合管廊工程相对较少。现浇施工为传统施工方式，相比预制装配式施工，其施工效率偏低、结构施工质量控制难度大、绿色文明施工管理难度大、材料耗费量偏高。预制装配式施工方式已经逐渐成为受到建筑行业推崇的创新施工方法。现有预制装配式综合管廊拼装设备只能实现撑接、对齐、拉紧等功能中的一个或部分功能。拼装设备也多采用燃油作为动力源，所产生的废气对环境产生影响大。

综上，目前尚无预制管节撑接、对齐、拉紧一次完成的施工设备和施工方法。

发明内容

本发明的目的是提供预制管节拼装设备及其施工方法，要解决预制管节撑接、找正对中、对齐、拉紧、成型一次完成的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一个方面提供制管节拼装设备，包括撑接机构、定位机构4、拉紧机构和动力***10，所述撑接机构包括举升装置1和撑接架2，所述举升装置1由举升油缸3和钢托板组成；

所述定位机构4包括方形后定位架5、定位油缸6和卡件7，所述定位油缸6分别设置在所述方形后定位架5的4个角上，所述卡件7与定位油缸6活塞杆前端固定连接；

所述拉紧机构包括伸缩油缸8和滑动导轨9，所述滑动导轨9两端与撑接架2两端固定连接，所述伸缩油缸8水平设置在滑动导轨9上；

所述动力***10包括液压泵、控制阀组、油箱。

进一步，所述拼装设备还包括行走机构，所述行走机构包括行走轮和导向轮12。

进一步，所述拼装设备还包括有线\无线双控***，所述有线\无线双控***和动力***10设置在拼装设备头部 。

进一步，所述撑接架2由工字钢焊接而成方形框架，工字钢宽度为2300mm，高度为2000mm。

进一步，所述举升装置1设置在撑接架2靠近拼装设备尾部一侧的边框中点位置。

进一步，所述撑接架24个角分别设置有定位油缸6。

进一步，所述滑动导轨9为方形滑轨。

进一步，所述定位机构4中的卡件7为箱型卡件7，尺寸180mm *50mm。

进一步，所述方形后定位架5与撑接架2构成回字形框架，方形后定位架5设置在撑接架2外部，方形后定位架5与撑接架2之间通过工字钢固定连接。

本发明的另一个方面提供使用上述预制管节拼装设备的施工方法，具体步骤如下：

步骤1：由吊装设备吊运预制管节13，将其下放至沟槽内；

步骤2：将拼装设备吊装至预制管节13内，通过设备左右两侧的导向轮12调整好设备线路；拼装设备行走至管廊14前端，将撑接架2伸入预制管节13内；

步骤3：启动撑接机构，举升装置1上的钢托板撑接预制管节13，吊装设备摘钩；

步骤4：由撑接机构进行预制管节13的空中姿态调整，确保预制管节13与已拼装管廊14轴线重合；

步骤5：伸出定位油缸6卡住预制管节13，从而拉紧预制管节13的腋角卡槽；

步骤6：启动拉紧机构，伸缩油缸8在滑动导轨9上运行，拉紧预制管节13，施工人员穿弯螺栓，完成定位；

步骤7：油缸加压至设定压力值，压紧密封，复紧弯螺栓；

步骤8：油缸泄压，收回定位油缸6，完成预制管节13拼装。

本发明的有益效果体现在：

1，本发明可实现预制装配式综合管廊一次性成型拼装过程，包括管节的撑接、调整对齐、拉紧等步骤，具有操作简单，工效快，工期短，机械化程度高、劳动强度低，降低人工成本，降低环境污染。有利于施工质量控制和绿色文明施工管理。

2，由吊装设备进行初对位，可以实现随时移动，提高拼装效率；

3，拼装设备行走于预制管节内，自重不大，不会损坏预制管节；

4，多个定位油缸联动可以准确控制预制管节位置，并且实现微调；

5，拉紧装置处密封条压力可测，通过启动伸缩油缸进一步压紧密封预制管节连接处；

6，本发明公开的预制管节拼装设备是利用电力提供动力源，属于环境友好型能源，不会产生废气且供能稳定可靠。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是拼装下一预制管节前示意图；

图2是本发明拼装预制管节施工示意图；

图3是本发明拼装预制管节施工时侧视图；

图4是本发明预制构件拼装设备俯视图；

图5是本发明预制构件拼装设备侧视图；

图6是本发明方形后定位架与撑接架俯视图；

图7是本发明伸缩油缸结构示意图。

附图标记：1－举升装置、2－撑接架、3-举升油缸、4－定位机构、5－后定位架、6－定位油缸、7－卡件、8－伸缩油缸、9-滑动导轨、10-动力***、11-车轮、12-导向轮、13-预制管节、14-管廊。

具体实施方式

基于上述实施例，本发明提供了一种预制管节13拼装设备及其施工方法，为预制管节13撑接、找正对中、对齐、拉紧、成型一次完成的提供可能。

本发明可实现预制装配式综合管廊14一次性成型拼装过程，包括预制管节13的撑接、调整对齐、拉紧等步骤。具体的，本发明提供一种预制管节13拼装设备，包括撑接机构、定位机构4、拉紧机构和动力***10。

如图4所示，所述撑接机构包括举升装置1和撑接架2，所述举升装置1由举升油缸3和钢托板组成，举升装置1设置在撑接架2靠近拼装设备尾部一侧的边框中点位置；撑接机构是承载预制构件的主要装置，撑接架2由200工字钢焊接而成，宽度为2300mm，高度为2000mm。举升装置1采用三根液压油缸和钢托板，钢托板尺寸为500×500，油缸规格为120/80-260，固定液压油缸的为200工字钢。

如图5所示，所述定位机构4包括方形后定位架5、定位油缸6和箱型卡件7，所述定位油缸6分别设置在所述方形后定位架5的4个角上，所述箱型卡件7（如图7所示）与定位油缸6活塞杆前端固定连接；预制管节13拼装设备在拼装完成的管廊14内部行走，为待拼装预制构件与拼装完成管廊14间拉紧提供作用点。拼装架4个角设置定位油缸6及180*50mm箱形结构可***管节腋角卡槽内，方形后定位架5上同样在4个角上设置定位油缸6及180*50mm箱形结构可***管节腋角卡槽内，8个定位装置为管廊14拉紧提供作用支点。

如图6所示，所述方形后定位架5与撑接架2构成回字形框架，方形后定位架5设置在撑接架2外部，方形后定位架5与撑接架2之间通过工字钢固定连接。

所述拉紧机构包括伸缩油缸8和滑动导轨9，所述滑动导轨9两端与撑接架2两端固定连接，所述伸缩油缸8水平设置在滑动导轨9上；液压油缸规格为200/120-850，滑动导轨9为方形缸筒型式，实现撑接装置的前后移动，同时也是撑接装置的主要受力部位。

所述动力***10包括液压泵、控制阀组、油箱。具体的，拼装设备采用电力供电，供电电压380V，IP55。动力***10需配备1.5m³液压油箱一个，工作油缸14个，液压泵（拼装泵、拉紧泵等）及相关控制阀组。

本发明所述的预制管节13拼装设备还可以包括行走机构，所述行走机构包括行走轮和导向轮12。行走机构采用变频电机驱动，通过变频器控制行进速度。行走轮采用四个Φ700mm尼龙轮， 预制管节13拼装设备可以在预制构件内部行走，为了使设备在管廊14内按照拼装成型的轨迹行走，在设备左右两侧各设置两个导向轮12，防止设备走偏线路。

本发明所述的预制管节13拼装设备还可以包括有线\无线双控***，所述有线\无线双控***和动力***10设置在拼装设备头部，预制管节13拼装设备上设置一个操作台即可进行操作，并进行数据监控，同时配HBC遥控器，可进行无线操作。

本发明还提供一种使用上述预制管节13拼装设备进行的预制管节13拼装施工方法，具体步骤如下：

步骤1：由吊装设备（如履带吊、龙门吊、小汽车吊等，将构件从运输车吊至沟槽内拼装设备撑接装置上进行初对位，可以实现随时移动，提高拼装效率）吊运预制管节13，将其下放至沟槽内（如图2所示）；

步骤2：将拼装设备吊装至预制管节13内（如图1所示），通过设备左右两侧的导向轮12调整好设备线路；拼装设备行走至管廊14前端。

步骤3：如图3所示，拼装时，启动撑接机构，举升装置1升起，钢托板撑接并承托住预制管节13。此时，预制构件完全由撑接机构独自承载。举升装置1三根举升油缸3可单独升降来调节预制构件的水平角度，实现预制构件螺栓孔的对中。

预制管节13之间距离差5-10cm后，吊装设备摘钩后，将撑接架2伸入预制管节13内；定位油缸6伸出，***构件预留孔内；伸出的撑接架2连同预制管节13收回，实现待拼构件（预制管节13）与拼装完成管廊14（或单节预制管节13）连接。

步骤4：由撑接机构进行预制管节13的空中姿态调整，确保预制管节13与已拼装管廊14轴线重合；

步骤5：伸出定位油缸6卡住预制管节13，从而拉紧预制管节13的腋角卡槽；

步骤6：启动拉紧机构，伸缩油缸8在滑动导轨9上运行，拉紧预制管节13，施工人员穿弯螺栓，预紧，完成定位；

步骤7：油缸加压至设定压力值，直至环间密封条达到预压要求，压紧密封，复紧弯螺栓；

步骤8：油缸泄压，收回定位油缸6，完成预制管节13拼装。拼装完成后，拼装设备向前移动2000mm，左右两侧导向轮12实现设备按预定线路行走。

其中，步骤3中，吊车下放预制构件时，方形后定位架5的4个角上伸出的定位油缸6实现了撑接装置的外伸，预制构件定位完成后定位油缸6收回，达到设定拉力后实现预制构件间密封效果。加上步骤6中伸缩油缸8的工作，最终实现对预制构件的撑接、对准、拉紧一次成型的操作。

其中，步骤7压紧密封管片内侧嵌缝均采用双组份聚硫密封胶进行嵌缝操作；对基面的要求是：1）嵌缝槽不得有渗漏水的部位，否则应先进行堵漏处理；2）嵌缝槽如有缺损应先进行修补；3）嵌缝槽内不得有积水和污物，否则应先进行清理。螺栓孔密封圈的内径为25mm，外径为39mm。标准断管片环向丁腈软木橡胶的厚度为1mm。

综上，本发明可实现预制装配式综合管廊一次性成型拼装过程，包括管节的撑接、调整对齐、拉紧等步骤，具有操作简单，工效快，工期短，机械化程度高、劳动强度低，降低人工成本，降低环境污染。有利于施工质量控制和绿色文明施工管理。可以广泛应用于地下管廊施工过程中。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.预制管节拼装设备，其特征在于，包括撑接机构、定位机构（4）、拉紧机构和动力***（10），所述撑接机构包括举升装置（1）和撑接架（2），所述举升装置（1）由举升油缸（3）和钢托板组成；

所述定位机构（4）包括方形后定位架（5）、定位油缸（6）和卡件（7），所述定位油缸（6）分别设置在所述方形后定位架（5）4个角上，所述卡件（7）与定位油缸（6）活塞杆前端固定连接；

所述拉紧机构包括伸缩油缸（8）和滑动导轨（9），所述滑动导轨（9）两端与撑接架（2）两端固定连接，所述伸缩油缸（8）水平设置在滑动导轨（9）上；

所述动力***（10）包括液压泵、控制阀组、油箱；

所述举升装置（1）设置在撑接架（2）靠近拼装设备尾部一侧的边框中点位置；

所述撑接架（2）4个角分别设置有定位油缸（6）。

2.如权利要求1所述的预制管节拼装设备，其特征在于，所述拼装设备还包括行走机构，所述行走机构包括行走轮和导向轮（12）。

3.如权利要求1或2所述的预制管节拼装设备，其特征在于，所述拼装设备还包括有线无线双控***，所述有线无线双控***和动力***（10）设置在拼装设备头部。

4.如权利要求1或2所述的预制管节拼装设备，其特征在于，所述撑接架（2）由工字钢焊接成方形框架，工字钢宽度为2300mm，高度为2000mm。

5.如权利要求1或2所述的预制管节拼装设备，其特征在于，所述滑动导轨（9）为方形滑轨。

6.如权利要求1或2所述的预制管节拼装设备，其特征在于，所述定位机构（4）中的卡件（7）为箱型卡件（7），尺寸180mm *50mm。

7.如权利要求1或2所述的预制管节拼装设备，其特征在于，所述方形后定位架（5）与撑接架（2）构成回字形框架，方形后定位架（5）设置在撑接架（2）外部，方形后定位架（5）与撑接架（2）之间通过工字钢固定连接。

8.使用如权利要求1～7中任意一项所述的预制管节拼装设备的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：由吊装设备吊运预制管节（13），将其下放至沟槽内；

步骤2：将拼装设备吊装至预制管节（13）内，通过设备左右两侧的导向轮（12）调整好设备线路；拼装设备行走至管廊（14）前端，将撑接架（2）伸入预制管节（13）内；

步骤3：启动撑接机构，举升装置（1）上的钢托板撑接预制管节（13），吊装设备摘钩；

步骤4：由撑接机构进行预制管节（13）的空中姿态调整，确保预制管节（13）与已拼装管廊（14）轴线重合；

步骤5：伸出定位油缸（6）卡住预制管节（13），从而拉紧预制管节（13）的腋角卡槽；

步骤6：启动拉紧机构，伸缩油缸（8）在滑动导轨（9）上运行，拉紧预制管节（13），施工人员穿弯螺栓，完成定位；

步骤7：油缸加压至设定压力值，压紧密封，复紧弯螺栓；

步骤8：油缸泄压，收回定位油缸（6），完成预制管节（13）拼装。

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