地下工程节段的安装方法、安装系统及安装起重机

技术领域

本发明涉及地下工程节段地下工程装备及施工，特别涉及一种地下工程节段的安装方法、安装系统及安装起重机。

背景技术

随着城市土地资源的日益稀缺，开发利用地下空间是城市建设今后发展的方向。综合管廊、地下空间共构体及下沉式道路等地下工程构件预制化是提高工程质量的有效办法，也是低碳绿色环保要求的体现。

地下工程节段安装一般要求施工工期短，小节段管廊常采用汽车吊或履带式起重机在基坑外安装，而对大节段管廊(100吨以上)来说，采用上述起重机吊装、移动、对位、组对都比较困难。

目前，普遍采用在施工现场浇筑，以完成地下工程构件的施工，这种方式施工工期较长，效率低，损耗大、废物排放多，或者采用类似架梁机的模式安装大型预制构件，这种方式需要投入的设备较多。

发明内容

本发明的目的在于解决地下工程节段安装效率低、不利于节能环保以及对安装起重机的设备要求高的问题，本发明提供了一种地下工程节段的安装方法、安装系统及安装起重机，地下工程节段安装起重机的结构简单，安装效率高且节能环保。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种地下工程节段安装起重机，设于基坑内，包括：

第一主梁和第二主梁，所述第一主梁与所述第二主梁沿第二方向相互平行设置，其中所述第一主梁和所述第二主梁相对的一侧分别设有第一轨道和第二轨道；

提升装置，设于所述第一主梁和所述第二主梁上，与第二方向平行；

牵引装置，设于所述第一主梁和所述第二主梁相对的一侧上，用于牵引待安装地下工程节段沿所述第二方向移动；

多组行走机构，分别设于所述第一主梁和所述第二主梁的两端，用于支撑所述起重机沿所述第一方向行走；

支撑脱离装置，沿所述第一方向连接于两组所述行走机构之间，用于在所述提升装置提升所述待安装地下工程节段后，增大所述第一轨道与所述第二轨道之间的距离，实现所述待安装地下工程节段的下放安装。

采用上述技术方案，通过采用牵引的方式将地下工程节段从基坑的一侧牵引至基坑内的地下工程节段安装起重机上，此过程无需配置卸车起重机，无需对地下工程节段进行90°旋转，使得地下工程节段安装起重机的整机高度小，地下工程节段的安装效率高且节能环保，特别适用于有高度净空限制的施工场所，而且相对于架梁机式的地下工程节段安装方式，本申请将地下工程节段安装起重机设置在基坑内，地下工程节段顶部不需要额外加强，对基坑两侧加固要求降低，减少了设备的使用，降低了安装成本。

进一步地，所述牵引装置包括至少一辆牵引小车，所述牵引小车设于所述第一轨道和所述第二轨道上。

进一步地，所述牵引小车包括：

车架；

驱动机构，设于所述车架上，用于驱动所述牵引小车行走；

齿条齿轮装置，包括齿条，所述齿条设于所述第一主梁和所述第二主梁相对的一侧，与所述第一轨道和所述第二轨道平行，沿所述第二方向延伸；

滚轮，设于所述车架的下方，用于所述牵引小车行走；

牵引耳板，设于所述车架沿所述第二方向的一侧，用于实现与所述待安装地下工程节段的连接。

进一步地，所述牵引小车的数量为两辆，所述第一轨道和所述第二轨道上分别设有所述牵引小车。

进一步地，所述牵引装置包括固定式牵引装置，所述固定式牵引装置设于所述第一主梁或第二主梁的远端。

进一步地，所述固定式牵引装置为卷扬机、液压牵引装置中的一种。

进一步地，所述提升装置包括：

门架；

液压提升器，设于所述门架上；

移动梁，设于所述门架的下方，所述移动梁的上部沿所述第一方向设有第一滑道；

螺杆机构，沿所述第一方向设于所述门架的一侧，包括螺杆，所述螺杆连接于所述门架，以带动所述门架沿所述第一滑道移动。

进一步地，所述地下工程节段安装起重机还包括：

第二滑道，沿所述第二方向分别设于所述第一主梁和所述第二主梁上；及

所述提升装置还包括：

油缸，连接于所述移动梁沿所述第二方向的一侧，用于驱动所述移动梁和所述门架沿所述第二滑道移动。

进一步地，所述提升装置的数量至少为4套，所述第一主梁和所述第二主梁的中间位置分别对应设有两套所述提升装置。

进一步地，还包括：

支腿，设于所述行走机构的上方，用于支撑所述第一主梁和所述第二主梁；

横梁，连接于所述支腿与所述行走机构之间。

本发明的实施方式又公开了一种地下工程节段的安装系统，包括：

用于将待安装地下工程节段运送至基坑一侧的运廊车，使所述待安装地下工程节段的轴向与第一方向平行；以及，

上述地下工程节段安装起重机。

本发明的实施方式还公开了一种地下工程节段的安装方法，利用上述地下工程节段安装起重机，所述方法包括：

运送待安装地下工程节段至基坑一侧，使所述待安装地下工程节段的轴向与第一方向平行；

牵引所述待安装地下工程节段沿第二方向移动至提升装置的下方；

提升所述待安装地下工程节段至离开双主梁轨道；

增大双主梁轨道之间的距离；

下放安装所述待安装地下工程节段。

本发明的实施方式再公开了一种地下工程节段的安装方法，利用上述地下工程节段的安装系统，包括上述地下工程节段的安装方法，其中，在所述牵引所述待安装地下工程节段沿第二方向移动至提升装置的下方步骤中，包括：

运送所述待安装地下工程节段的运廊车上的管廊支撑轨道与双主梁的轨道在同一平面上；

位于双主梁轨道上的牵引小车沿所述第二方向牵引所述待安装地下工程节段移动至提升装置的下方。

进一步地，在所述牵引所述待安装地下工程节段沿第二方向移动至提升装置的下方步骤之后，还包括：

断开所述牵引小车与所述待安装地下工程节段之间的连接；

根据所述待安装地下工程节段上的吊点，与所述提升装置连接。

进一步地，在所述增大双主梁轨道之间的距离步骤中，包括：

通过支撑脱离装置增大双主梁轨道之间的距离，以增大双主梁之间的距离。

进一步地，在所述下放安装所述待安装地下工程节段步骤中，包括：

所述提升装置将所述待安装地下工程节段下放至基坑中；

调整所述待安装地下工程节段的安装位置，以完成所述待安装地下工程节段的安装。

本发明相比于现有技术具有以下技术效果：

通过采用牵引的方式将地下工程节段从基坑的一侧牵引至基坑内的地下工程节段安装起重机上，无需再配置卸车起重机，地下工程节段的安装效率高且节能环保；地下工程节段从基坑外进入基坑内，先期施工完成的工段可以及时回填，施工效率高；地下工程节段安装起重机设置在基坑内，无需对地下工程节段上部进行额外加强，无需对地下工程节段进行90°旋转，使得地下工程节段安装起重机的整机高度小、重量轻，特别适用于有高度净空限制的施工场所，同时对地下工程节段基础垫层强度要求降低，降低了施工成本。

附图说明

图1示出本发明实施例提供的地下工程节段的安装系统的示意图一；

图2示出本发明实施例提供的地下工程节段安装起重机的侧视图；

图3a示出本发明实施例提供的运廊车运送地下工程节段的示意图；

图3b示出为图3a的右视图；

图4a示出为图1中I的放大图；

图4b示出为图4a的左视图；

图5a示出为本发明实施例提供的提升装置的结构示意图；

图5b示出为图5a的部分左视图；

图6a示出本发明实施例提供的地下工程节段的安装系统的示意图二；

图6b示出为图6a的左视图；

图7示出本发明实施例提供的地下工程节段的安装方法的流程图；

图8a示出本发明实施例提供的地下工程节段的安装系统的示意图三；

图8b示出图8a中D-D示意图。

附图标记：

1.1第一主梁；1.11第一轨道；1.2第二主梁；1.21第二轨道；2支腿；3横梁；4行走机构；5提升装置；5.1提升吊点；5.2门架；5.3液压提升器；5.4油缸；5.5螺杆机构；5.51螺杆；5.6第一滑道；5.7第二滑道；5.8移动梁；6牵引小车；6.1驱动机构；6.2车架；6.3滚轮；6.31滚轮轨道；6.4齿条齿轮装置；6.5牵引耳板；7运廊车；7.1管廊支撑轨道；7.2运廊车支腿；8待安装地下工程节段；9支撑脱离装置；10固定式牵引装置；A第一方向；B第二方向。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明中“第一方向”是指地下工程节段的安装方向，第二方向垂直于第一方向。

本发明中“第一主梁或第二主梁的远端”是指在牵引待安装地下工程节段之前，距离该待安装地下工程节段较远的第一主梁或第二主梁的一端。

参考图1和图2，本发明的实施方式公开了一种地下工程节段安装起重机，设于基坑内，包括：第一主梁1.1和第二主梁1.2，第一主梁1.1与第二主梁1.2沿第二方向B相互平行设置，其中第一主梁1.1和第二主梁1.2相对的一侧分别设有第一轨道1.11和第二轨道1.21；提升装置5，设于第一主梁1.1和第二主梁1.2上，与第二方向B平行；牵引装置，设于第一主梁1.1和第二主梁1.2相对的一侧上，用于牵引待安装地下工程节段8沿第二方向B移动；多组行走机构4，分别设于第一主梁1.1和第二主梁1.2的两端，用于支撑起重机沿第一方向A行走；支撑脱离装置9，沿第一方向A连接于两组行走机构4之间，用于在提升装置5提升待安装地下工程节段8后，增大第一轨道1.11与第二轨道1.21之间的距离，实现待安装地下工程节段8的下放安装。

这里，地下工程节段包括预制综合管廊、预制地下空间共构体节段和预制下沉式道路节段。

本实施例中，牵引装置包括至少一辆牵引小车6，牵引小车设于第一轨道1.11和第二轨道1.21上。

本实施例中，第一主梁1.1与第二主梁1.2沿第一方向A上通过提升装置5连接，地下工程节段安装起重机设于基坑内，通过牵引小车6将待安装地下工程节段8从基坑的一侧直接牵引至第一主梁1.1和第二主梁1.2的第一轨道1.11和第二轨道1.21上，待安装地下工程节段8在牵引小车6的牵引下在第一轨道1.11和第二轨道1.21上移动至提升装置5的下方，通过提升装置5将待安装地下工程节段8提升至离开第一轨道1.11和第二轨道1.21，然后支撑脱离装置9及螺杆机构5.5同时动作，增大沿第一方向A第一轨道1.11和第二轨道1.21之间的距离，即增大沿第一方向A第一主梁1.1与第二主梁1.2之间的距离，提升装置5下放安装待安装地下工程节段8。

采用本实施例提供的地下工程节段安装起重机，无需对地下工程节段进行90°旋转；无需再配置卸车起重机，卸车时地下工程节段无提升动作，地下工程节段的安装效率高且节能环保；地下工程节段从基坑外进入基坑内，先期施工完成的工段可以及时回填，雨水对施工的影响大大减小，施工效率高；地下工程节段安装起重机设置在基坑内，无需对地下工程节段顶部进行额外加强，且无需对地下工程节段进行90°旋转，使得地下工程节段安装起重机的整机高度小、重量轻，特别适用于有高度净空限制的施工场所，降低安装成本。

这里，牵引小车6和待安装地下工程节段8均在第一轨道1.11、第二轨道1.21上移动。

参考图4a和图4b，本发明的实施方式提供的牵引小车6包括：车架6.2；驱动机构6.1，设于车架6.2上，用于驱动牵引小车6行走；齿条齿轮装置6.4，包括齿条，齿条设于第一主梁1.1和第二主梁1.2相对的一侧，且位于第一轨道1.11和第二轨道1.21的上方，沿第二方向B延伸；滚轮6.3，设于车架6.2的下方，用于牵引小车6行走平衡；牵引耳板6.5，设于车架6.2沿第二方向B的一侧，用于实现与待安装地下工程节段8的连接。

本实施例中，牵引小车6的滚轮在第一轨道1.11和第二轨道1.21下方的滚轮轨道6.31滚动，这里，对滚轮轨道的位置不做限制，滚轮轨道根据滚轮在门架上的位置进行调整设置。

继续参考图1和图2，本实施例中，牵引小车的数量为两辆，第一轨道1.11和第二轨道1.21上分别设有一辆牵引小车6，本发明对牵引小车的数量不做限制。

参考图8a和图8b，本发明的实施方式提供的牵引装置包括固定式牵引装置10，固定式牵引装置设于第一主梁1.1或第二主梁1.2的远端。

这里，当牵引装置为固定式牵引装置时，第一主梁1.1和第二主梁1.2上的第一轨道1.11和第二轨道1.21的长度可以小于第一主梁1.1和第二主梁1.2的长度，可以在未设有第一轨道1.11的第一主梁1.1的远端设有固定式牵引装置，或者在未设有第二轨道1.21的第二主梁1.2的远端设有固定式牵引装置，其中，固定式牵引装置为卷扬机、液压牵引装置中的一种，本发明对固定式牵引装置的类型不做限制。

参考图5a和图5b，本发明的实施方式提供的提升装置5包括：门架5.2；液压提升器5.3，设于门架5.2上；移动梁5.8，设于门架5.2下，移动梁5.8的上部沿第一方向A设有第一滑道5.6；螺杆机构5.5，沿第一方向A设于门架5.2的一侧，包括螺杆5.51，螺杆5.51连接于门架5.2，以带动门架5.2沿第一滑道5.6移动。

具体来说，提升装置将待安装地下工程节段下放到基坑后，根据安装需要，可通过螺杆机构带动门架沿第一滑道移动来调整待安装地下工程节段在第一方向上的位置。

本实施例中，对液态提升器的数量不做限制，可根据提升吊点的数量以及待安装地下工程节段的尺寸和总量进行设置。

继续参考图5a和图5b，本发明实施例提供的地下工程节段安装起重机还包括：第二滑道5.7，沿第二方向B分别设于第一主梁1.1和第二主梁1.2上；及提升装置5还包括：油缸5.4，连接于移动梁5.8沿第二方向B的一侧，用于驱动移动梁5.8沿第二滑道5.7移动。

具体来说，提升装置将待安装地下工程节段下放到基坑后，根据安装需要，通过油缸驱动移动梁沿第二滑道移动来调整待安装地下工程节段在第二方向上的位置。

继续参考图1和图2，提升装置的数量为4套，第一主梁1.1和第二主梁1.2的中间位置分别对应设有两套提升装置5。

具体来说，沿第一方向的两套提升装置通过其门架进行连接，提升装置对应设置在第一主梁和第二主梁的中间位置，使得第一主梁和第二主梁的受力平衡，为地下工程节段的安装过程提供安全保障。

继续参考图1，本发明实施例提供的地下工程节段安装起重机，还包括：支腿2，设于行走机构4的上方，用于支撑第一主梁1.1和第二主梁1.2；横梁3，连接于支腿2与行走机构4之间。

继续参考图1，本发明实施例还提供一种地下工程节段的安装系统，包括：用于将待安装地下工程节段8运送至基坑一侧的运廊车7，使待安装地下工程节段8的轴向与第一方向A平行；以及，上述地下工程节段安装起重机。

具体来说，待安装地下工程节段8的轴向与第一方向A平行，采用上述地下工程节段安装起重机中的牵引小车6直接牵引待安装地下工程节段8至第一主梁1.1和第二主梁1.2上，在第一轨道1.11和第二轨道1.21上移动至提升装置5的下方，通过提升装置5将待安装地下工程节段8提升至离开第一轨道1.11和第二轨道1.21，然后在支撑脱离装置9的作用下，增大沿第一方向A第一轨道1.11和第二轨道1.21之间的距离，即增大沿第一方向A第一主梁1.1与第二主梁1.2之间的距离，提升装置5下方安装待安装地下工程节段8。

参考图3a和图3b，运廊车7上的待安装地下工程节段8沿管廊支撑轨道7.1向运廊车的尾部移动时，运廊车支腿7.2支起，并支撑于地面，以维持运廊车7的平衡和稳定。

参考图7，本发明实施例还提供一种地下工程节段的安装方法，利用上述地下工程节段安装起重机，方法包括：

S1：运送待安装地下工程节段至基坑一侧，使待安装地下工程节段的轴向与第一方向平行；

S2：牵引待安装地下工程节段沿第二方向移动至提升装置的下方；

S3：提升待安装地下工程节段至离开双主梁轨道；

S4：增大双主梁轨道之间的距离；

S5：下放安装待安装地下工程节段。

其中，双主梁是指第一主梁和第二主梁；双主梁轨道是指第一轨道和第二轨道。

采用上述技术方案，通过牵引小车将待安装地下工程节段从基坑的一侧直接牵引至第一主梁和第二主梁的第一轨道和第二轨道上，无需配置卸车起重机，待安装地下工程节段在牵引小车的牵引下在第一轨道和第二轨道上移动至提升装置的下方；通过提升装置将待安装地下工程节段提升至离开第一轨道和第二轨道，此时第一轨道和第二轨道不再承受待安装地下工程节段的载荷；然后在支撑脱离装置的作用下，增大沿第一方向第一轨道和第二轨道之间的距离，即增大沿第一方向第一主梁与第二主梁之间的距离，提升装置下方安装待安装地下工程节段。

参考图6a和图6b，本发明实施例又提供一种地下工程节段的安装方法，利用上述地下工程节段的安装系统，包括上述地下工程节段的安装方法，其中，在S2：牵引待安装地下工程节段8沿第二方向B移动至提升装置5的下方步骤中，包括：运送待安装地下工程节段8的运廊车7上的管廊支撑轨道7.1与双主梁(即第一主梁1.1、第二主梁1.2)的轨道(即第一轨道1.11、第二轨道1.21)在同一平面上；位于双主梁轨道(即第一轨道1.11、第二轨道1.21)上的牵引小车6沿第二方向B牵引待安装地下工程节段8移动至提升装置5的下方。

本实施例中，在S2：牵引待安装地下工程节段沿第二方向移动至提升装置的下方步骤之后，还包括：断开牵引小车与待安装地下工程节段之间的连接；根据待安装地下工程节段上的吊点，与提升装置连接。

本实施例中，在S4：增大双主梁轨道之间的距离步骤中，包括：通过支撑脱离装置增大双主梁轨道之间的距离，以增大双主梁之间的距离。

本实施例中，在S5：下放安装待安装地下工程节段步骤中，包括：提升装置将待安装地下工程节段下放至基坑中；调整待安装地下工程节段的安装位置，以完成待安装地下工程节段的安装。

本发明提供的地下工程节段的安装方法及安装系统，无需对地下工程节段进行90°旋转；卸车时对地下工程节段无提升动作，无需再配置卸车起重机，地下工程节段的安装效率高；地下工程节段从基坑外进入基坑内，先期施工完成的工段可以及时回填，施工效率高；地下工程节段安装起重机设置在基坑内，管廊顶部无需额外局部加强，且无需对地下工程节段进行90°旋转，使得地下工程节段安装起重机的整机高度小、重量轻，特别适用于有高度净空限制的施工场所，降低了施工成本。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体地实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。