超大断面矩形管节吊装翻转方法及其适用的装置与流程

本发明涉及管节吊运技术领域，特别是指一种超大断面矩形管节吊装翻转方法及其适用的装置。

背景技术：

矩形顶管法施工城市地下隧道，较传统“明挖暗埋法”施工，具有不阻断交通、环境影响小、施工成本低的优点，已广泛应用于地下管廊工程、快速路下穿通道工程、城市道路人行过街通道工程、地铁出入口通道工程等城市建设当中。然而，随着城市的快速发展，矩形隧道大断面需求也得到迅速提高，隧道截面宽度从开始的6m（人行通道）逐步变大到10m（双车道）、甚至15m（三车道），这给矩形管节的吊装运输带来了巨大挑战。

超大断面矩形管节因截面尺寸较大，每节段重量超过百吨，从管节的制作、运输转场、现场端面处理、吊装下井就位要经过水平吊装、竖直翻转、竖直吊装等多个工况环节，现有矩形管节的吊具如申请号为201910217301.2、专利名称为一种预制管廊管节翻转吊具及翻转方法，仅适用于质量较轻的小管节起吊，其结构形式不再适用于大断面、重型管节的吊运，特别是在翻转动作时，常规的通过采用两个翻转轴支撑管节的两个销孔进行管节翻转，存在局部应力过大导致管节破裂、坠落的风险。因此，一种超大断面矩形管节吊装翻转方法及适用其的装置亟需被提供。

技术实现要素：

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种超大断面矩形管节吊装翻转方法及其适用的装置，以解决上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种超大断面矩形管节吊装翻转方法，包括如下步骤：

s1：管节与竖直吊具连接：通过承重销将竖直吊具与管节的左右两侧的销孔连接，完成竖直吊具与管节的固定；

s2：管节与水平吊具连接：起吊系统上安装水平吊具，起吊系统带动水平吊具运动至管节上方，水平吊具通过承重销与管节的上下两侧的销孔连接，完成水平吊具与管节的固定；

s3：管节水平吊运、转运：启动起吊系统，将管节和与管节连接的竖直吊具水平吊运至翻转架上方；

s4：管节放置在翻转架上：起吊系统下放管节，使竖直吊具平稳放置在翻转架上，管节的上部端面水平朝上放置，竖直吊具能相对翻转架转动；

s5：对管节的上部端面进行密封条粘贴处理；

s6：管节翻身：将起吊系统上的水平吊具拆除后，将起吊系统与竖直吊具连接，竖直吊具带动步骤s5中的管节绕与翻转架的铰接点翻转，使管节的下部端面水平朝上放置；

s7：对管节的下部端面进行密封条粘贴处理；

s8：管节竖直吊运：起吊系统竖直吊起竖直吊具，竖直吊具将步骤s7中的管节竖直提起并吊运至井下，完成管节的吊运。

在步骤s6中管节翻身的具体过程如下：

s6.1：管节放置在翻转架上时，竖直吊具的翻转轴位于与翻转架上的定位槽内；s6.2：起吊系统带动竖直吊具向一侧转动，竖直吊具的翻转轴在翻转架上的定位槽内转动，管节随竖直吊具进行同步转动；

s6.3：起吊系统带动竖直吊具转动180°后，管节平稳放置在翻转架上的支撑架上，完成管节的翻身。

所述水平吊具包括矩形框架，矩形框架上设有米字加强梁，矩形框架四个拐角的上部设有吊耳、下部设有钢丝绳。

所述矩形框架的钢丝绳分别与设置在管节左侧和右侧上的销孔相对应。

所述竖直吊具包括扁担梁，扁担梁的两端均垂直设置有吊臂，吊臂上固定设有翻转轴、支撑轴和轴套，轴套内设有承重销，翻转轴和支撑轴平行设置。

所述吊臂上固定设有至少三个轴套，轴套与吊臂垂直设置，承重销上设有橡胶套。

所述翻转架包括左翻转架、右翻转架和支撑架，左翻转架和右翻转架对称设置，支撑架位于左翻转架或右翻转架的一侧，且位于左翻转架与右翻转架的中垂线上。

所述左翻转架和右翻转架上均对称设有定位槽，吊臂上的翻转轴和支撑轴分别与定位槽相配合。

本发明管节做翻身动作前，采用多个承重销将竖直吊具与管节连接为一个整体，利用竖直吊具的翻转轴做为支撑进行翻转，竖直吊具有效将翻转动作时的两点支撑力转变为管节上的多点受力，避免了管节销孔因做翻转动作时局部应力过大而损坏。本发明通过水平吊具、竖直吊具、翻转架的配合使用，实现管节的水平吊装、翻转、竖直吊装动作，本方法操作简单可行，安全性强，吊装翻转装置结构设计合理，满足大、重型管节吊装翻转需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，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，下面描述中的附图仅仅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为本发明水平吊具及水平吊装主视图。

图2为本发明水平吊具及水平吊装俯视图。

图3为本发明翻转架及翻转示意图。

图4为本发明翻转架及翻转后状态示意图。

图5为本发明竖直吊具及竖直吊装示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，一种超大断面矩形管节吊装翻转方法，包括如下步骤：s1：管节4与竖直吊具2连接：起吊前，通过承重销将竖直吊具2与管节4的左右两侧的销孔连接，完成竖直吊具与管节的固定；管节的左侧或右侧设有至少2个销孔，与竖直吊臂形成多点连接，提高吊运稳定性；如图1所示。

s2：管节4与水平吊具1连接：起吊系统10上安装水平吊具，起吊系统10可采用桁吊，起吊系统10带动水平吊具1运动至管节4上方，水平吊具通过承重销与管节的上下两侧的销孔连接，完成水平吊具1与管节的固定；管节的上下两侧的销孔共有四个，与水平吊具形成四个连接点，保证吊运稳定性，如图2所示。

s3：管节水平吊运、转运：启动起吊系统，水平吊具1在起吊系统10的作用下将管节4和与管节连接的竖直吊具2水平吊运至翻转架3上方；

s4：管节放置在翻转架上：起吊系统10下放管节，使竖直吊具平稳放置在翻转架3上，管节的上部端面水平朝上放置，竖直吊具能相对翻转架3转动；

s5：对管节的上部端面进行密封条粘贴或其他工序处理；

s6：管节翻身：将起吊系统上的水平吊具拆除后，将起吊系统与竖直吊具连接，竖直吊具带动步骤s5中的管节绕与翻转架的铰接点翻转180°，使管节的下部端面水平朝上放置，如图3、4所示；

s7：对管节的下部端面进行密封条粘贴或其他工序处理；

s8：管节竖直吊运：起吊系统10竖直吊起竖直吊具2，竖直吊具将步骤s7中的管节竖直提起并吊运至井下，完成管节的吊运，如图5所示。

在步骤s6中管节翻身的具体过程如下：

s6.1：管节放置在翻转架上时，竖直吊具的翻转轴位于与翻转架上的定位槽内；4个或4个以上的承重销将竖直吊具与管节连接为一个整体；

s6.2：起吊系统带动竖直吊具向一侧转动，竖直吊具的翻转轴在翻转架上的定位槽内转动，管节随竖直吊具进行同步转动；

s6.3：起吊系统带动竖直吊具转动180°后，管节平稳放置在翻转架上的支撑架上，完成管节的翻身。利用竖直吊具的翻转轴做为支撑进行翻转，有效避免管节销孔因做翻转动作时局部应力过大而损坏。

实施例2，如图1~4所示，一种超大断面矩形管节吊装翻转方法中的所述水平吊具1包括矩形框架11，矩形框架11上设有米字加强梁12，矩形框架11四个拐角的上部设有吊耳13、下部设有钢丝绳14，吊耳13用于与起吊系统相连接，钢丝绳14用于与设置在管节4左侧和右侧上的销孔内的销轴连接。所述矩形框架11的钢丝绳14分别与设置在管节4左侧和右侧上的销孔相对应，满足起吊时下部吊绳竖直受力，承重销安装在相应的销孔中，然后与钢丝绳连接，形成四角吊装，便于管节水平吊运的平稳性。

进一步，所述竖直吊具2包括扁担梁21，扁担梁21的两端均垂直设置有吊臂22，吊臂22与扁担梁固定连接，吊臂22上固定设有翻转轴23、支撑轴26和轴套25，翻转轴23和支撑轴26平行设置，分别用于竖直吊具的转动和支撑。轴套25内设有承重销24，承重销用于卡固管节，所述吊臂22上固定设有至少三个轴套25，优选地吊臂22内镶嵌有3个或4个轴套，轴套25与吊臂22垂直设置，承重销24上设有橡胶套，承重销为阶梯轴加橡胶套的结构形式，利用橡胶压缩量使组合式销轴受力更加均匀，提高结构安全性与稳定性。

进一步，所述翻转架3包括左翻转架31、右翻转架32和支撑架33，左翻转架31和右翻转架32对称设置在地面上，支撑架33位于左翻转架31或右翻转架32的一侧，且位于左翻转架31与右翻转架32的中垂线上，用于支撑翻身后的管节。左翻转架31、右翻转架32上还设有爬梯及工作平台35，便于操作。所述左翻转架31和右翻转架32上均对称设有定位槽34，吊臂22上的翻转轴23和支撑轴26分别与定位槽34相配合，翻转轴23位于支撑轴26下方，管节在翻转架上的初始状态，翻转轴和支撑轴分别位于相应的定位槽中，翻转过程中支撑轴脱离定位槽，旋转轴在定位槽中旋转。水平吊具、竖直吊具、翻转架配合使用，实现管节的水平吊装、翻转、竖直吊装动作。

其他结构和方法与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。