一种管道吊装辅助装置及施工方法

技术领域

本发明涉及管道施工领域，具体涉及一种管道吊装辅助装置及施工方法，用于成品管材的吊运和对接。

背景技术

市政工程管道吊装的通常做法是：采用系绳法对管道进行捆绑(即使用附加吊装带捆绑管材外壁)后，吊装管材进入沟槽。该种方式因管材管径大，重量大等问题，管道捆绑、安装繁琐，施工效率低。而且采用系绳法对管道进行捆绑，可能存在捆绑不牢，在吊装过程中可能出现偏斜、滑落的情况。在复杂的作业环境下，管材吊运过程也可能存在不稳，在吊装过程中可能出现管道偏斜、滑落的情况。

管道在吊入沟槽后，存在管道对接难度大的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种管道吊装辅助装置及施工方法，该装置和方法采用卡钳对管材进行支撑和固定，避免管材在吊装过程中出现偏斜、滑落的情况，也使管道的对接施工变得简单、快速。

本发明所采用的技术方案是：

一种管道吊装辅助装置，其包括卡钳、张拉牵引绳、张拉装置；

所述卡钳包括两个对称设置的卡钳单元；所述卡钳单元包括弧形卡钳、与弧形卡钳尾端连接的手柄；两个卡钳单元的手柄通过固定轴铰接在一起，两个卡钳单元能围绕固定轴旋转；所述手柄上设有卡钳承插轴孔、便于吊装机械吊运的吊耳，当两个弧形卡钳与管道外壁贴合后，两个手柄上的卡钳承插轴孔重合，通过钢制承插轴将两个卡钳单元进行固定；

两个弧形卡钳的外侧分别设有卡环；卡环能旋转活动，可穿过张拉牵引绳；

当需要两个管道对接时，张拉牵引绳的两端分别与两个卡钳的卡环连接；所述张拉装置置于张拉牵引绳上，提供拉力，完成两个管道的对接施工。

优选的，所述弧形卡钳内侧设有弧形夹板，以便与外壁贴合。

优选的，所述弧形卡钳为三分之一弧形钢板，以便与管道外壁贴合并保护管道，使管道不容易被损坏。

优选的，弧形夹板内侧设有橡胶带，以实现卡钳与管道接触面防滑，同时防止卡钳损伤管道。

优选的，弧形夹板为三分之一弧形钢板，以便与管道外壁贴合并保护管道，使管道不容易被损坏。

优选的，弧形卡钳与弧形夹板通过焊接三角形加强筋板加固固定，以使整个结构更加稳定、可靠。

优选的，张拉牵引绳可为钢丝绳、铁链等，只要能方便将两个卡钳进行连接即可。

优选的，所述固定轴由插销和螺丝组成，既可以连接固定卡钳，也可以拧下螺丝完成拆卸。

优选的，张拉装置为手拉葫芦。

钢制承插轴置于固定轴和吊耳之间，可插入卡钳承插轴孔进行临时固定，也可拔出实现卡钳单元的拆卸。

采用杠杆原理，以固定轴为转动轴心，当卡钳完全与管壁贴合后，固定手柄使两个长度为三分之一圆的弧形卡钳在平行力的作用下锁紧管道，卡钳与管壁接触面通过橡胶带增大摩擦，以降低吊装过程中对管壁的伤害。在卡钳平行于地面的平面内，即弧形卡钳的外侧设置卡环，待管材吊入沟槽后，两个卡钳采用张拉装置、张拉牵引绳完成管道对接。

本发明还提供一种管道施工方法，该方法采用上述管道吊装辅助装置，具体包括如下步骤：

1)将两个卡钳单元绕固定轴旋转张开一定角度；将两个卡钳单元的弧形卡钳卡住单节管道的中间位置，确保吊装时两个卡钳单元位于管道的重心垂线上；

2)弧形卡钳贴合管道外壁后，旋转卡钳单元，使两个卡钳单元的卡钳承插轴孔重合，插入钢制承插轴并拧紧，使两个卡钳单元完全锁死；

3)将吊装机械与手柄上的吊耳进行连接，稳定缓慢将管道吊入开挖好的沟槽内；

4)将两节管道先后吊入沟槽，并对准管道接口；以两个卡钳为一组，张拉牵引绳连接两个卡钳的卡环，使用张拉装置通过张拉牵引绳完成管道对接；

5)管道对接完成后，拆下张拉装置、张拉牵引绳，将卡钳上的钢制承插轴抽出，打开卡钳，继续下一节管道的吊装。

本发明的有益效果在于：

采用了杠杆原理，用两个卡钳单元绕固定轴旋转的方式锁紧管道，解决了传统穿绳索等管道吊运工序复杂、施工不方便的问题；

当两节管道吊入沟槽后，分别以两节管道上的卡钳为支点，通过张拉装置、张拉牵引绳实现管道张拉对接，解决了沟槽内管道对接难的问题；

通过焊接三角形加强筋板对弧形卡钳与弧形夹板进行加固连接，在弧形夹板内侧设置橡胶带防滑设计，解决了大型管道吊运中心不稳的问题，保证了施工安全；

采用装配式卡钳，能够快速拆卸和调整位置，降低作业风险，提高工作效率；

采用卡钳对管材进行吊运，能防止管材在调运过程中不会发生偏移、滑脱等情况；

本发明的吊装承载刚度大、风险系数小，可用于提高管材的吊运和安装效率；

能更加快捷的完成管材的吊装工作和沟槽内管道对接施工；

本发明设计合理、操作简便、安装和拆卸速度快，与传统的捆绑吊装相比不会发生管材偏移，增大吊装危险系数，与人工安装固定捆绑相比效率更高；

能重复使用，节约施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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是卡钳的闭合状态示意图；

图2是管道吊装辅助装置的使用参考图；

图3是卡钳的打开状态示意图；

图4是卡钳的俯视结构示意图；

图5是固定轴、钢制承插轴的安设示意图；

图中：1、弧形卡钳；2、弧形夹板；3、橡胶带；4、吊耳；5、钢制承插轴；6、固定轴；7、三角形加强筋板；8、卡环；9、张拉牵引绳；10、张拉装置；11、手柄；12、管道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参见图1-图5，一种管道吊装辅助装置，其包括卡钳、张拉牵引绳9、张拉装置10。卡钳包括两个对称设置的卡钳单元。卡钳单元包括弧形卡钳1、与弧形卡钳1尾端连接的手柄11；两个卡钳单元的手柄11通过固定轴6铰接在一起，两个卡钳单元能围绕固定轴6旋转。手柄11上设有卡钳承插轴孔、便于吊装机械吊运的吊耳4，当两个弧形卡钳1与管道12外壁贴合后，两个手柄11上的卡钳承插轴孔重合，通过钢制承插轴5将两个卡钳单元进行固定。两个弧形卡钳1的外侧分别设有卡环8；卡环8能旋转活动，可穿过张拉牵引绳9。当需要对两个管道12进行对接时，张拉牵引绳9的两端分别与两个卡钳的卡环8连接；张拉装置10置于张拉牵引绳9上，提供拉力，完成两个管道12的对接施工。张拉装置10可以为手拉葫芦。张拉牵引绳9可为钢丝绳、铁链等，只要能方便将两个卡钳进行连接和方便安设张拉装置10即可。

为便于与管道12外壁贴合，弧形卡钳1为三分之一弧形钢板。为了更好的与管道12外壁贴合，弧形卡钳1内侧可设置为三分之一弧形钢板的弧形夹板2。为了增大卡钳与管道12的摩檫力，也为了保护管道12，可在弧形夹板2内侧设置橡胶带3，以实现卡钳与管道12接触面防滑和防止卡钳损伤管道12。

为了使结构稳定，弧形卡钳1与弧形夹板2通过焊接三角形加强筋板7加固固定。

为了安装、拆卸方便，固定轴6由插销和螺丝组成，既可以连接固定卡钳，也可以拧下螺丝完成拆卸。钢制承插轴5置于固定轴6和吊耳4之间，可插入卡钳承插轴孔进行临时固定，也可拔出实现卡钳单元的拆卸。

采用杠杆原理，以固定轴6为转动轴心，当卡钳完全与管壁贴合后，固定手柄11使两个长度为三分之一圆的弧形卡钳1在平行力的作用下锁紧管道12，卡钳与管壁接触面通过橡胶带增大摩擦，以降低吊装过程中对管壁的伤害。在卡钳平行于地面的平面内，即弧形卡钳1的外侧设置卡环8，待管材吊入沟槽后，两个卡钳采用张拉装置10、张拉牵引绳9完成管道12对接。

实施例2

一种管道施工方法，该方法采用实施例1中的管道吊装辅助装置，具体包括如下步骤：

1)在管材吊装前，将两个卡钳单元绕固定轴6旋转张开一定角度；将两个卡钳单元的弧形卡钳1卡住单节管道12的中间位置，确保吊装时两个卡钳单元位于管道12的重心垂线上；

2)弧形卡钳1贴合管道12外壁后，旋转卡钳单元，使两个卡钳单元的卡钳承插轴孔重合，插入钢制承插轴5并拧紧，利用杠杆原理使使两个卡钳单元完全锁死；

3)检查锁紧卡钳后，将吊装机械与手柄11上的吊耳4进行连接，稳定缓慢将管道12吊入开挖好的沟槽内；

4)将两节管道12先后吊入沟槽，并对准管道接口；以两个卡钳为一组，张拉牵引绳9连接两个卡钳的卡环8，使用张拉装置10通过张拉牵引绳9完成管道对接；

5)管道12对接完成后，拆下张拉装置10、张拉牵引绳9，将卡钳上的钢制承插轴5抽出，打开卡钳，继续下一节管道12的吊装。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。