一种预制节段用吊装装置及其吊装方法与流程

本发明属于土建施工技术领域，具体涉及一种预制节段用吊装装置及其吊装方法。

背景技术

当前，国内外对于预制结构架设已经逐步展开，地下综合管廊作为近两年新兴的建设项目、和当前的城市地下道路建设项目，以及大型地铁项目都不乏预制结构的建设。预制结构作为对环境影响小、施工质量高的结构工程是今后发展的必由之路。

地下结构大体分为明挖结构和暗挖结构两种方式。因为受到使用功能及成本造价的控制，地下结构的施建往往采用埋深较浅的原则。暗挖结构适用于埋深大于5m的地下结构，对于埋深0-5m的地下结构的适用性则非常受限；而明挖法对于埋深较浅的结构有着非常好的实用性，并且造价成本低。

而当前的预制地下综合管廊的铺设，多为将管廊节段通过运输车辆输送到需要安装的位置，然后通过吊装机进行吊装。然而，采用这种方式存在以下缺陷：

1、管廊节段的运输对施工现场的场地要求较高，要符合运输车辆的进出及吊装机的工作，同时还要满足吊装机的移动，因此管廊的吊装受限程度大，灵活性低，施工精度差。

2、采用传统吊装设备，多为悬臂式吊装，对于吊装重量有严格要求。

3、现有技术上为满足上述要求，通常需投入大量的人力物力进行施工前的预处理，造成不必要的成本投入，并且将施工工期拉长。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种预制节段用吊装装置，使用该吊装装置无需使用现有技术上的吊装机便能实现预制节段的吊装安装，满足快捷、高效地重复使用的要求，便于推广应用。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现：

一种预制节段用吊装装置，包括支撑柱、设置在支撑柱上的横梁、设置在所述横梁上的纵梁、设置在所述纵梁上的吊装机构；所述支撑柱的一端设置有弯折部，所述弯折部上设置有支撑装置，所述支撑柱的另一端滑动连接所述横梁；所述横梁的两端均滑动连接有所述支撑柱，所述纵梁滑动连接在所述横梁的中部下方，所述吊装机构滑动连接在所述纵梁上。

作为优选，所述支撑柱连接所述横梁的一端设置有第一滑套，所述纵梁与所述横梁之间设置有第二滑套，所述第一滑套与所述第二滑套内均设置有用于滑动连接所述横梁的滑动控制装置；所述滑动控制装置包括若干用于抵接所述横梁的协调轮、用于调整所述协调轮与所述横梁之间的相对位置的伸缩装置。

作为优选，所述协调轮设置有安装座，所述安装座上对应所述协调轮设置有支撑臂，所述协调轮与所述支撑臂之间铰接有连杆；所述伸缩装置包括伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别铰接在所述支撑臂及所述连杆上以围成三角形结构。

作为优选，所述纵梁的上端面及下端面上均向所述纵梁的两侧凸出设置有凸出结构，所述凸出结构包括上凸出部及下凸出部；所述上凸出部滑动连接所述第二滑套，所述吊装机构滑动连接在所述下凸出部上。

作为优选，所述上凸出部与所述下凸出部的相对面上均设置有凹槽导轨，所述第二滑套及所述吊装机构上均对应所述凹槽导轨设置有滚轮。

作为优选，所述吊装机构包括滑动连接所述纵梁的挂板、设置在所述挂板下端的电动葫芦。

作为优选，所述支撑装置包括支撑部、设置在所述支撑部上高度可调节的立柱、设置在所述立柱上用于调整所述弯折部高度的调节装置。

作为优选，所述立柱包括第一立柱及第二立柱，所述第一立柱与所述第二立柱上均设置有若干成列排布设置的固定孔，所述固定孔内设置有紧固件。

作为优选，所述调节装置包括设置在所述立柱上的横板，所述横板的两端设置有与所述弯折部连接的千斤顶，所述弯折部上对应所述立柱设置有所述固定孔。

本发明的另一个目的是提供一种基于该吊装装置的预制节段吊装方法。

一种预制节段用吊装方法，基于以上所述的吊装装置，包括以下步骤：

s1、根据预制节段的施工进度，架设所述吊装装置；

s2、将预制节段通过运输车从已完成铺设的预制节段顶部输送到吊装位置；

s3、通过所述吊装机构将预制节段吊起，并沿所述纵梁滑动至吊装位置；

s4、完成预制节段的纵向连接后作防水施工并续挖下一节段基坑；

s5、完成所述吊装装置的前移架设，重复步骤s2-s4。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种吊装装置，将支撑柱与横梁之间设置为滑动连接，因此，可根据预制节段的实际截面宽度进行调节，提高了装置的适用性；此外，在所述支撑柱的底部设置有弯折部，因而可实现将支撑柱直接设置在预制节段上以完成吊装作业，大大节省了吊装装置的占用空间，从而避免了对场地进行处理而耗费的能源资源。

2、本发明中在第一滑套及第二滑套内均设置有滑动控制装置，包括若干协调轮及对应协调轮设置的伸缩杆，使得对应的滑套需要进行位置移动时，通过伸缩杆的伸展使得协调轮的轮面与横梁有效接触，再驱动协调轮进行转动便可实现移动；同理，当不需要移动时，通过伸缩杆的收缩使得协调轮与横梁之间为无效接触即可。由此可见，本装置操控方便，有效提高了预制节段的吊装效率。

3、本方案中设置的纵梁，通过上凸出部与下凸出部的设置，使得装置在进行前移架设时，纵梁与滑套之间可以直接进行衔接交替，架设更为便捷；并且纵梁在负重时，由于设置在上凸出部及下凸出部上的滚轮，可使得预制节段的安装位置随意可调，提高了预制节段的安装精度，简化了吊装过程。

4、本发明同时提供一种吊装方法，在本发明提出的吊装装置的前提下，通过吊装装置的适应性前移架设，可实现预制节段高效的重复吊装，并且预制节段的输送在已吊装的预制节段顶部进行，大大节约了对场地的要求，降低了施工成本，并能缩短工期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中吊装装置使用时的结构示意图。

图2为本发明实施例1中纵梁部分的结构示意图。

图3为本发明实施例1中滑动控制装置的设置结构示意图。

图4为本发明实施例1中滑动控制装置的结构示意图。

图5为本发明实施例1中支撑装置的结构示意图。

图6为本发明实施例2中吊装装置使用时的结构示意图。

图7为本发明实施例3中预制节段吊装前的结构示意图。

图8为本发明实施例3中预制节段吊装后的结构示意图。

图9为本发明中吊装方法的流程示意图。

其中：

1-支撑柱，11-弯折部；

2-横梁，21-第一滑套，22-第二滑套，23-滑动控制装置，231-协调轮，232-伸缩杆，233-安装座，234-支撑臂，235-连杆，236-驱动电机；

3-纵梁，31-上凸出部，32-下凸出部，33-凹槽导轨，34-滚轮；

4-吊装机构，41-挂板，42-电动葫芦；

5-支撑装置，51-支撑部，511-转动轮，52-立柱，521-弧形凸起，522-弧形凹面，53-固定孔，531-紧固件，54-横板，55-千斤顶；

6-预制节段，7-基坑，8-运输车。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

如图1-5所示，本实施例中提供一种预制节段用吊装装置，主要包括支撑柱1、设置在支撑柱1上的横梁2、设置在所述横梁2上的纵梁3、设置在所述纵梁3上的吊装机构4。

所述支撑柱1的一端设置有弯折部11，所述弯折部11上设置有支撑装置5。所述支撑柱1的另一端滑动连接所述横梁2。作为一种优选的方案，所述支撑装置5包括支撑部51、设置在所述支撑部51上高度可调节的立柱52、设置在所述立柱52上用于调整所述弯折部11高度的调节装置；所述支撑部51设置有转动轮511。进一步地，所述立柱52包括相互套接设置的第一立柱及第二立柱，所述第一立柱设置在所述第二立柱的内部；所述第一立柱与所述第二立柱上均设置有两排成列排布设置的圆形固定孔53，所述固定孔53内设置有紧固件531，将第一立柱与第二立柱上的固定孔53进行高度上的匹配后，再通过紧固件531串接固定，以实现立柱52总高度的调节。此外，所述固定孔53亦可设置为螺纹孔的形式。

更具体地，所述调节装置包括设置在所述立柱52上的横板54，此处将所述横板54设置在所述第二立柱上，所述横板54与所述第二立柱之间同样为通过所述紧固件531串接固定孔53的形式进行固定；所述横板54的两端均设置有与所述弯折部11连接的千斤顶55，所述千斤顶55即设置在所述弯折部11上。作为一种优选的方案，所述立柱52设置为矩形体，所述弯折部11上对应所述立柱52设置有矩形通孔，并且该矩形通孔的侧面上设置有所述固定孔53；安装时将弯折部11套在所述立柱52上，并通过紧固件531串接弯折部11及立柱52上的固定孔53，以实现支撑柱1的紧固安装。

所述横梁2的两端均滑动连接有所述支撑柱1。作为一种基础方案，本实施例中的吊装装置包括六根支撑柱1，每两根支撑柱1之间设置有一根横梁2，并且所述支撑柱1的弯折部11均相对设置，使得所述支撑装置5可均设置在预制节段6的顶面上；所述横梁2上设置有两根纵梁3。使得吊装装置在前移架设时，由于纵梁3上至少会存在两个受力点，使得纵梁3在吊装装置在前移时保持平衡。

所述支撑柱1连接所述横梁2的一端设置有第一滑套21，所述纵梁3与所述横梁2之间设置有第二滑套22，所述第一滑套21与所述第二滑套22内均设置有用于滑动连接所述横梁2的滑动控制装置23。作为一种优选，所述滑动控制装置23包括若干用于抵接所述横梁2的协调轮231、用于调整所述协调轮231与所述横梁2之间的相对位置的伸缩装置。所述协调轮231设置有安装座233，所述安装座233上对应所述协调轮231设置有支撑臂234，所述协调轮231与所述支撑臂234之间铰接有连杆235；所述伸缩装置包括伸缩杆232，所述伸缩杆232的两端分别铰接在所述支撑臂234及所述连杆235上以围成三角形结构。更具体地，位于所述横梁2侧面上的所述协调轮231均设置有五个，并且并列排布设置以组成协调轮组；所述协调轮231均对应设置有驱动电机236。

所述纵梁3滑动连接在所述横梁2的中部下方，所述纵梁3的上端面及下端面上均向所述纵梁3的两侧凸出设置有凸出结构，所述纵梁3的截面呈“工”字型。所述凸出结构包括上凸出部31及下凸出部32；所述上凸出部31滑动连接所述第二滑套22，所述吊装机构4滑动连接在所述下凸出部32上。作为一种优选，所述上凸出部31与所述下凸出部32的相对面上均设置有凹槽导轨33，所述第二滑套22及所述吊装机构4上均对应所述凹槽导轨33设置有滚轮34。

所述吊装机构4滑动连接在所述纵梁3上。所述吊装机构4包括滑动连接所述纵梁3的挂板41、设置在所述挂板41下端的电动葫芦42。

作为一种优选，所述支撑柱1、横梁2及纵梁3均采用高强度钢件制作。

实施例2

与实施例1中的相同之处不作赘述，如图6所示，本实施例中，所述弯折部11均朝相反向设置在预制节段6两侧的地面上。并且所述支撑部51与所述立柱52之间设置有弧形接触结构，所述弧形接触包括设置在所述支撑部51的弧形凹面522、对应所述弧形凹面522设置在立柱52端部的弧形凸起521，通过所述弧形凸起521与所述弧形凹面522的接触设置进行支撑柱1与固定面之间的固定安装，并能适用于不平整地面。

实施例3

为了便于对方案的理解，基于实施例1中所述的吊装装置，如图7-9所示，本实施例中提供一种吊装方法：

首先对预埋件进行节段化设计，针对截面规则构件按一定长度进行划分，划分原则满足运输条件。即保证有效长度内，节段可经受本节段及运架设备所产生的荷载。其次是进行节段的预制加工，采用工厂预制加工地下节段箱型结构，由预制厂生产加工所需的构件，生产的同时保证质量、减小环境污染。然后进行基坑7开挖，基坑7可采用放坡开挖或钢板桩等形式开挖，开挖后满足节段长度。进行首段架设，可采用常规吊装设备完成首段结构放置，在已完成的首段预制节段上方完成本方案吊装装置的安装。最后实行运-架综合架设，即采用轮式运输车8与预制节段结构上方运送标准预制节段6的方式，由吊装装置完成架设过程。

具体过程可分为以下步骤：

1、将所述吊装装置架设到位，准备下节段预制节段6的吊装施工；

2、运输车8沿已完成铺设节段的顶部，将预制节段6运送到位施工位置；

3、运输车8运至吊装装置的下方，并将运输车8固定到位；

4、将吊装机构4的电动葫芦42串接在预制节段6上，起吊预制节段6；

5、运输车8离开固定位置，并准备驼运下一预制节段；

6、吊装装置移动处于起吊状态的预制节段6到预安装位置；

7、吊装装置放下起吊的预制节段6，进行临时悬吊并对准安装位置进行安装固定；

8、完成预制节段6的纵向连接并进行连接口处的防水施工；

9、继续进行下一预制节段安装基坑7的开挖，预留预制节段的安装位置；

10、吊装装置完成前移，准备下一预制节段的吊装施工。

重复步骤1-10，进行运-架综合一条化架设，可大大提高架设效率，缩短工期，同时可减小由于架设引起的额外的侧土压问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。