一种船形管段牵引保护工装及其施工方法与流程

本发明属于建设工程技术领域，具体涉及一种船形管段牵引保护工装及其施工方法，可在地势陡峭，开辟道路困难，机械、车辆无法进入现场作业的恶略条件下进行消防、热力、给水等较大直径管道的敷设。

背景技术：

建筑物外线管道连接前的吊装施工，特别是重量较重、直径较大的管道施工历来是工程建设的重点，同时是影响管道安装连接效率的一个重要因素。传统的机械运输、垂直吊装和滚杠位移施工方法在地势较为平坦条件下虽然能够满足现场管道连接前的吊装就位要求，但在地势陡峭，开辟道路困难，机械、车辆无法进入现场作业的条件下难以满足现场吊装就位。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种船形管段牵引保护工装及其施工方法，能有效避免划伤大口径管段，使管道在沿陡峭山坡位移的过程中既不会碰撞土石，又能减小阻力，防止砂土进入管道、有效保护管段的焊接坡口。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种船形管段牵引保护工装，包括管段保护槽、管段保护帽和牵引环；所述管段保护槽为半管形状，管段保护槽的横截面为半圆弧，管段保护槽的两端各连接一个管段保护帽；所述管段保护帽由帽尖和帽段组成，所述帽尖为锥形，所述帽段为管形，帽尖的锥尖朝外、锥底与帽段一端相连，帽段的另一端固定连接管段保护槽；所述牵引环中部设置通孔，每个管段保护帽的帽段上固定连接一个牵引环。

进一步的，管段保护槽为管段整体纵向切割形成，管段保护槽的长度大于待安装管段的长度，管段保护槽的内径大于待安装管段的外径，管段保护槽的壁厚不小于待安装管段的壁厚。

进一步的，管段保护帽的帽段套设在管段保护槽的外部，帽段与管段保护槽之间通过螺栓连接、以螺母固定。

进一步的，牵引环的材质为钢板，牵引环与管段保护帽之间为焊接连接。

进一步的，牵引环通孔的轴线与管段保护帽的中轴线垂直。

进一步的，所述管段保护槽内底部铺设橡胶垫。

一种船形管段牵引保护工装的施工方法，所述船形管段牵引保护工装包括管段保护槽、管段保护帽和牵引环；所述管段保护槽为半管形状，管段保护槽的横截面为半圆弧，管段保护槽的两端各连接一个管段保护帽；所述管段保护帽由帽尖和帽段组成，所述帽尖为锥形，所述帽段为管形，帽尖的锥尖朝外、锥底与帽段一端相连，帽段的另一端固定连接管段保护槽；所述牵引环中部设置通孔，每个管段保护帽的帽段上固定连接一个牵引环，使用所述船形管段牵引保护工装沿山坡运送待安装管段，包括以下施工步骤：

1）根据设计要求进行管沟开挖深度控制，并对通往山顶的管沟两侧沟进行修整，达到人员和船形管段牵引保护工装的可行条件；

2）在山下设置两台卷扬机，在山顶及山坡上方向变换的位置锚固滑轮；

3）将待安装管段装入船形管段牵引保护工装中；

4）将两台卷扬机的钢丝绳分别连接在船形管段牵引保护工装的两个牵引环上，并将钢丝绳与滑轮连接，利用卷扬机的收放控制船形管段牵引保护工装的位移，实现管段的牵引。

进一步的，在步骤4）中管段牵引过程中，山上山下应时刻保持通讯，及时调整牵引操作。

进一步的，步骤3）将待安装管段装入船形管段牵引保护工装中的具体方法为：管段保护槽底部铺设好橡胶垫，将管段转动扣于管段保护槽内，套上管段保护帽，调整橡胶垫处于受力状态，通过螺栓固定连接管段保护槽和管段保护帽，并以螺母紧固。

本发明的有益效果是：

本发明的船形管段牵引保护工装及其施工方法解决了大型运输机械无法作业情况下管道吊装就位难题，该技术可广泛应用于各种大坡度、大口径管道安装的环境，拓展了在特殊条件下大管道安装技术，提高了工效、保证了质量，具有很高的社会效益。

附图说明

图1为本发明的船形管段牵引保护工装的侧视图；

图2为本发明中管段保护帽部分的剖视图；

图3为本发明的船形管段牵引保护工装的俯视图；

图4为本发明的船形管段牵引保护工装的施工过程示意图。

其中：1-牵引环；2-管段保护槽；3-管段保护帽；4-固定螺栓；5-加固螺母；6-橡胶垫；7.卷扬机；8.滑轮；9.船形管段牵引保护工装。

具体实施方式

实施例1

如图1~3所示，一种船形管段牵引保护工装，包括管段保护槽2、管段保护帽3和牵引环1；所述管段保护槽2为半管形状，管段保护槽2的横截面为半圆弧，管段保护槽2的两端各连接一个管段保护帽3；所述管段保护帽3由帽尖和帽段组成，所述帽尖为锥形，所述帽段为管形，帽尖的锥尖朝外、锥底与帽段一端相连，帽段的另一端固定连接管段保护槽2；所述牵引环1中部设置通孔，每个管段保护帽3的帽段上固定连接一个牵引环1。

管段保护槽2的制作为管段整体纵向切割形成，管段保护槽的长度大于待安装管段的长度，管段保护槽的内径大于待安装管段的外径，管段保护槽的壁厚不小于待安装管段的壁厚。

管段保护帽3的帽段套设在管段保护槽的外部，帽段与管段保护槽之间通过固定螺栓4连接、以加固螺母5固定。

牵引环1的材质为钢板，牵引环1与管段保护帽3之间为焊接连接。

牵引环1通孔的轴线与管段保护帽3的中轴线垂直。

管段保护槽2内底部铺设橡胶垫6，橡胶垫沿管段保护槽的长度平铺，与管段保护槽的长度相同。

实施例2

如图4所示，实施例1中的船形管段牵引保护工装的施工方法，使用所述船形管段牵引保护工装沿山坡运送待安装管段，包括以下施工步骤：

1）根据设计要求进行管沟开挖深度控制，并对通往山顶的管沟两侧沟进行修整，达到人员和船形管段牵引保护工装的可行条件；

2）在山下设置两台卷扬机7，在山顶及山坡上方向变换的位置锚固滑轮8；卷扬机安装必须平稳，钢丝绳经过的区域需采用隔离带进行隔离，并设置专业安全员监督；滑轮主要采用地锚法进行深埋锚固，应当牢固可靠；

3）将待安装管段装入船形管段牵引保护工装9中：管段保护槽2底部铺设好橡胶垫6，将管段转动扣于管段保护槽2内，套上管段保护帽3，调整橡胶垫6处于受力状态，通过固定螺栓4固定连接管段保护槽2和管段保护帽3，并以加固螺母5紧固；

4）将两台卷扬机7的钢丝绳分别连接在船形管段牵引保护工装9的两个牵引环1上，并将钢丝绳与滑轮8连接，利用卷扬机的收放控制船形管段牵引保护工装的位移，实现管段的牵引；管段牵引过程中，山上山下应时刻保持通讯，及时调整牵引操作；具体操作管道牵引时，吊装工人可各带一台对讲机，山上的工人负责指挥，山下专门派一名工人进行卷扬机的操作，旁边专门派一名安全员，负责钢丝绳活动区域的警戒。

本发明的船形管段牵引保护工装，能有效避免划伤大口径管段，使管道在沿陡峭山坡位移的过程中既不会碰撞土石，又能减小阻力，防止砂土进入管道、有效保护管段的焊接坡口。同时利用卷扬机首尾牵引定向位移，与传统的机械运输、垂直吊装和滚杠位移施工法相比具有准确可靠、节约时间、降低成本的优点，解决了陡峭山坡大口径管道搬运难的问题，突破了传统的垂直吊装模式，创新了陡峭山坡滑移牵引安装法。

实施例3

为了更好地了解本发明的方法步骤、目的及功能，下面结合附图4，以西昌某山顶高位水池至山下某建筑物消防管道进行采用对口器安装焊接为例进行说明：

在某西昌某项目改造工程中，需对1#高位水池至2#房消防管道进行安装。管道全长288米，垂直高差102米，全部沿陡峭山坡铺设，所敷设线路地势复杂、灌木丛生、杂石较多，开辟道路困难，机械、车辆无法进入现场作业。现场所需安装的消防管道管径较大、单体重量达五百多公斤，采用dn400的不锈钢管，每根管段长6m，人力很难将管段运至安装位置，传统的滚杠位移施工方法难以满足现场安装要求。设计船形管段牵引保护工装，利用两台卷扬机同步收放对船形工装进行首尾牵引，在需安装管道的陡峭山坡上方和需要方向变换的位置锚固滑轮，从而使船形工装定向位移，对所需安装的消防管段形成有效的保护空间且减小移动阻力。