地下管廊管节拼装设备及其施工工法的制作方法

本发明涉及管廊拼装的技术领域，尤其涉及一种地下管廊管节拼装设备及其施工工法。

背景技术：

城市地下综合管廊是解决城市建设过程中反复开挖地面“马路拉链”和主要街道蜘蛛网式架空线等问题的有效途径。然而目前城市地下综合管廊的建设国内绝大多数采用的是放坡开挖和支架支护、现浇管廊的施工方式，这种方式现场工作量大、现场浇筑质量难以保证、对周边环境影响很大；少数综合管廊采用厂内预制、运输到现场拼装。目前预制拼装方案全部都采用汽车吊或者履带吊在周围进行吊装作业。由于管廊基坑旁边附坡大、附坡上承载问题，导致吊车站位远，只能起吊小吨位管廊管节拼装。这样管廊管节间的拼装缝多，对接拼装精度要求高，对接拼装麻烦，同时增大拼缝处渗水漏水概率。如何采用专用管廊施工设备快速、经济的加快管廊管节运输拼装施工，是亟待解决的问题。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种地下管廊管节拼装设备及其施工工法，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地下管廊管节拼装设备及其施工工法，其结构简单，操作方便，能满足地下连续管节施工和交叉处管节施工作业，有效提高施工效率，降低劳动强度。

为解决上述问题，本发明公开了一种地下管廊管节拼装设备，包括架管机、拼装机械臂、对位小车和运管车，其特征在于：

所述架管机包含主梁、辅助支腿、前支腿、后支腿和起重天车，所述主梁的前端设有辅助支腿，后端设有后支腿，所述主梁在辅助支腿的后方设有前支腿，所述主梁的上表面设置有供起重天车滑动的轨道，所述拼装机械臂位于前支腿下部，设置有液压顶伸机构和前端侧向对位机构以实现管廊前端纵向和侧向对位，所述对位小车位于已拼装管节里面设有侧向液压顶伸对位机构，实现管廊后端侧向对位，所述运管车设置有翻转机构以对管廊进行翻转。

其中：所述辅助支腿设置有伸缩柱体和走行轮组，前支腿和后支腿设置有伸缩柱体、走行轮组和液压支腿。

其中：所述起重天车包含走行组件、起吊组件以及夹紧组件，以实现对管廊的夹紧和起吊。

其中：所述对位小车包含三组侧向液压顶伸对位机构，每组含四个液压顶伸机构，设置在对位小车两侧面上下处，其中两组可支持在已拼装管节内侧壁上，剩余一组可伸至待拼装管节内侧壁上，以已拼装管节为对位基准，实现待拼装管节的侧向对位安装。

还公开了一种地下管廊管节拼装设备的施工工法，其特征在于所述施工工法包含如下步骤：

步骤一：管节运输，架管机支撑可靠后通过运管车将管节运输进入架管机；

步骤二：管节翻转，运管车将管节进行翻转以准备吊装；

步骤三：管节吊装，架管机的起重天车吊起翻转后的管节，运管车驶出；

步骤四：管节安装，通过起重天车带动管节走行到位，并将管节降低和对位，然后管廊的前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂辅助对位安装，管廊的后端侧向采用对位小车辅助对位安装，实现管节的准确安装。

还公开了一种地下管廊管节拼装设备铺架地下连续管节的施工工法，其特征在于所述施工工法包含如下步骤

步骤一：管节运输，架管机支撑可靠后通过运管车将管节运输进入架管机，其包含如下子步骤：

步骤1，架管机的前支腿和后支腿的液压支腿下支支撑可靠；

步骤2，运管车运输管节驶入架管机内；

步骤二：管节翻转，运管车的翻转机构90度翻转管节，以准备吊装；

步骤三：管节吊装，架管机起重天车吊起翻转后的管节，运管车驶出；

步骤四：管节安装，通过起重天车带动管节走行到位，并将管节降低和对位，然后管节的前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂辅助对位安装，管廊的后端侧向采用对位小车辅助对位安装，实现管节的准确安装，其包含如下子步骤：

步骤1，架管机起重天车将管节旋转90度；

步骤2，架管机起重天车走行到位；

步骤3，管节降低、对位，管廊前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂辅助对位安装，管廊后端侧向采用对位小车辅助对位安装；

步骤4，架管机走行到位，起重天车返回至起吊位。

还公开了一种地下管廊管节拼装设备铺架地下交叉处管节的施工工法，其特征在于所述施工工法包含如下步骤：

步骤一：管节运输，架管机支撑可靠后通过运管车将管节运输进入架管机，其包含如下子步骤：

步骤1，架管机的前支腿和后支腿的液压支腿下支支撑可靠；

步骤2，运管车运输管节驶入架管机内；

步骤二：管节翻转，运管车的翻转机构90度翻转管节，以准备吊装；

步骤三：管节吊装，架管机起重天车吊起翻转后的管节，运管车驶出；

步骤四：管节安装，通过起重天车带动管节走行到位，并将管节降低和对位，然后管廊的前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂辅助对位安装，管廊的后端侧向采用对位小车辅助对位安装，实现管节的准确安装，其可包含如下子步骤：

步骤1，架管机起重天车将管节旋转90度；

步骤2，架管机起重天车走行到位；

步骤3，管节降低、对位，管廊后端侧向采用对位小车辅助对位安装；

步骤4，前支腿收缩，转换成辅助支腿支撑；

步骤5，架管机走行到位，支撑转换，转换成前支腿支撑，起重天车返回至起吊位；

步骤五：架管机走行到位后，铺架管节其过程同上述步骤一至步骤四，进行安装交叉处的两节管节。

其中还包含：

步骤六：架管机走行以准备下次安装，其具体包含如下步骤：

步骤1，架管机走行到交叉处前端，使辅助支腿处交叉处端面；

步骤2，辅助支腿伸出，支撑到基坑垫层；

步骤3，收缩前支腿，架管机由辅助支腿和后支腿支撑走行到位；

步骤4，前支腿伸出，辅助支腿收缩，支撑转换，起重天车返回至起吊位，安装准备就绪。

通过上述结构可知，本发明的地下管廊管节拼装设备及其施工工法具有如下效果：

1、能够快速、安全的建设地下管廊，从而加快施工进度和节约成本投入。

2、针对现有地下管廊管节的施工工法在国内尚无成熟的施工工艺，将运输和铺架两种设备功能集成到一起进行施工，不仅可以实现管节的运输和翻转问题，还能实现管节的吊装和安装问题。

3、在整体施工方案不变的前提下，针对不同工况进行局部调整，可分别满足地下连续管节施工和交叉处管节施工作业，提高了施工效率，降低了人工劳动强度。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明的地下管廊管节拼装设备的结构示意图。

图2显示了本发明辅助支腿的侧视图；

图3显示了本发明前支腿的侧视图；

图4显示了本发明拼装机械臂的侧视图；

图5显示了本发明基坑与后支腿的剖面视图；

图6-1至图6-22为所述地下管廊标准节施工工法示意图，其中6-1至6-8为地下连续管节作业，6-9至6-22为交叉处管节作业。

具体实施方式

参见图1至图5，显示了本发明的地下管廊管节拼装设备。

所述地下管廊管节拼装设备包括架管机1、拼装机械臂7、对位小车8和运管车9，所述架管机1包含主梁5、辅助支腿2、前支腿3、后支腿4和起重天车6，所述主梁的前端设有辅助支腿2，后端设有后支腿4，所述主梁5在辅助支腿2的后方设有前支腿3，所述辅助支腿2设置有伸缩柱体和走行轮组，前支腿3和后支腿4设置有伸缩柱体、走行轮组和液压支腿(参见图3)，所述主梁5的上表面设置有供起重天车6滑动的轨道，所述起重天车6包含走行组件、起吊组件以及夹紧组件，以实现对管廊的夹紧和起吊，所述拼装机械臂4位于前支腿3下部，所述拼装机械臂7设置有液压顶伸机构和前侧向对位机构以实现管廊前端侧向和纵向对位(参见图3)，所述对位小车8设有侧向液压顶伸对位机构以能设置在已拼装管节里面(参见图4)，从而实现管廊后端侧向对位，所述运管车9设置有翻转机构以对管廊进行翻转。

所述对位小车8包含三组侧向液压顶伸对位机构，每组含四个液压顶伸机构，设置在对位小车两侧面上下处，其中两组可支持在已拼装管节内侧壁上，剩余一组可伸至待拼装管节内侧壁上，以已拼装管节为对位基准，实现待拼装管节的侧向对位安装。

由此可见，所述管廊前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂7辅助对位安装，管廊后端侧向对位采用对位小车8辅助对位安装；通过拼装机械臂7和对位小车8相互配合能够实现管节的前后左右对位，快速安装管节。

参见图2，所述前支腿2的伸缩柱体的上端连接至主梁5，下端通过走行轮组实现支撑和走行，所述走行轮组包含走行轮和实现走行轮走行的驱动装置。

参见图6-1至图6-22，本发明同时公开了一种地下管廊管节拼装设备的施工工法，所述施工工法包含如下步骤：

步骤一：管节运输，架管机1支撑可靠后通过运管车9将管节运输进入架管机；

步骤二：管节翻转，运管车9将管节进行翻转以准备吊装；

步骤三：管节吊装，架管机1起重天车6吊起翻转后的管节，运管车9驶出；

步骤四：管节安装，通过起重天车6带动管节走行到位，并将管节降低和对位，然后管廊的前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂7辅助对位安装，管廊的后端侧向采用对位小车8辅助对位安装，实现管节的准确安装。

在具体施工中，铺架地下连续管节的施工工法具体可包含如下步骤：

步骤一：管节运输，架管机1支撑可靠后通过运管车9将管节运输进入架管机，其可包含如下子步骤：

步骤1，如图6-1所示，架管机1的前支腿3和后支腿4的液压支腿下支支撑可靠；

步骤2，如图6-2所示，运管车9运输管节驶入架管机内；

步骤二：管节翻转，运管车9的翻转机构90度翻转管节，以准备吊装；

步骤三：管节吊装，架管机1起重天车6吊起翻转后的管节，运管车9驶出；

步骤四：管节安装，通过起重天车6带动管节走行到位，并将管节降低和对位，然后管廊的前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂7辅助对位安装，管廊的后端侧向采用对位小车8辅助对位安装，实现管节的准确安装，其可包含如下子步骤：

步骤1，如图6-5所示，架管机1起重天车6将管节旋转90度；

步骤2，如图6-6所示，架管机1起重天车6走行到位；

步骤3，如图6-7所示，管节降低、对位，管廊前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂7辅助对位安装，管廊后端侧向采用对位小车8辅助对位安装；

步骤4，如图6-8所示，架管机1走行到位，起重天车6返回至起吊位。

在具体施工中，铺架地下交叉处管节的施工工法具体可包含如下步骤：

步骤一：管节运输，架管机1支撑可靠后通过运管车9将管节运输进入架管机，其可包含如下子步骤：

步骤1，如图6-9所示，架管机1的前支腿3和后支腿4的液压支腿下支支撑可靠；

步骤2，如图6-10所示，运管车9运输管节驶入架管机内；

步骤二：管节翻转，运管车9的翻转机构90度翻转管节，以准备吊装；

步骤三：管节吊装，架管机1起重天车6吊起翻转后的管节，运管车9驶出；

步骤四：管节安装，通过起重天车6带动管节走行到位，并将管节降低和对位，然后管廊的前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂7辅助对位安装，管廊的后端侧向采用对位小车8辅助对位安装，实现管节的准确安装，其可包含如下子步骤：

步骤1，如图6-13所示，架管机1起重天车6将管节旋转90度；

步骤2，如图6-14所示，架管机1起重天车6走行到位；

步骤3，如图6-15所示，管节降低、对位，管廊前端侧向和纵向对位采用拼装机械臂7辅助对位安装，管廊后端侧向采用对位小车8辅助对位安装；

步骤4，如图6-16所示，前支腿3收缩，转换成辅助支腿2支撑；

步骤5，如图6-17所示，架管机1走行到位，支撑转换，转换成前支腿3支撑，起重天车6返回至起吊位；

步骤五：如图6-18所示，架管机1走行到位后，铺架管节其过程同上述步骤一至步骤四，进行安装交叉处的两节管节；

步骤六：架管机1走行以准备下次安装，其具体包含如下步骤：

步骤1，如图6-19所示，架管机1走行到交叉处前端，使辅助支腿2处交叉处端面；

步骤2，如图6-20所示，辅助支腿2伸出，支撑到槽地面；

步骤3，如图6-21所示，收缩前支腿3，架管机1由辅助支腿2和后支腿4支撑走行到位；

步骤4，如图6-22所示，前支腿3伸出，辅助支腿2收缩，支撑转换，起重天车6返回至起吊位，安装准备就绪。

由此可见，本发明的优点在于：

1、能够快速、安全的建设地下管廊，从而加快施工进度和节约成本投入。

2、针对现有地下管廊管节的施工工法在国内尚无成熟的施工工艺，将运输和铺架两种设备功能集成到一起进行施工，不仅可以实现管节的运输和翻转问题，还能实现管节的吊装和安装问题。

3、在整体施工方案不变的前提下，针对不同工况进行局部调整，可分别满足地下连续管节施工和交叉处管节施工作业，提高了施工效率，降低了人工劳动强度。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。