一种企口式大直径预制混凝土管节安装设备的制作方法

技术领域：

本实用新型属于市政预制混凝土管节安装技术领域，尤其属于大直径企口式预制混凝土排水管节安装技术领域，具体地说，是一种企口式大直径预制混凝土管节安装设备。

背景技术：
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市政道路排水管工程中一般需要单根大直径(d为1800～3500mm)预制混凝土管拼装而成，管节安装一般选用企口式、承插式、平口式混凝土管。预制混凝土管施工工艺简单，施工快速，适用范围广泛。由于大直径预制混凝土管一般体型较大且沉重，管节拼装时，拼装口缝隙的处理十分重要，管节拼装时需要使用吊车、钢丝绳、手板葫芦等工具，以钢丝绳为传力装置，手扳葫芦提供作用力，将两节管节合拢，但由于钢丝绳横截面较小，管节口容易因受力面积较小而发生破损，在合拢过程中，也容易造成管节受力不均，管节偏移，管节与管节之间无法完全合拢，橡胶密封圈无法充分挤压到位，致使运营期间存在漏水的风险。同时，漏出的水流会侵蚀道路路基，长期以往易造成地基空洞，路面塌陷，从而引起交通事故。

因此大直径预制混凝土管节安装过程中，亟需一种安装设备，能够在管节安装过程中保护管节口壁完整且让管节整体受力均匀、平行移动，使管节与管节之间充分合拢，橡胶密封圈得到充分挤压，以减小管节之间的缝隙，增强管节之间的密封性，避免漏水。

技术实现要素：
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针对现有技术的不足，本实用新型提供一种企口式大直径预制混凝土管节安装设备，不仅能够快速安装，同时能够使得管节之间充分合拢，避免管节口因安装被破坏，减小管节之间缝隙，增强管节之间的密封性。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型提供一种企口式大直径预制混凝土管节安装设备，本管节安装设备包括对接装置a、对接装置b、动力系统。对接装置a、对接装置b安装在管节对应的卡点处，二者配套使用。对接装置a包含上部分a1、下部分a2，a1固定在管节横截面圆心正上方顶点处，a2为长形工字钢，结构左右对称，固定在距管节底部1/3d高度处，d为管节直径，工字钢横向固定，与管节相交两个点，与a1形成受力均匀的等边三角形。对接装置b包含b1、b2，对接装置组b与对接装置组a固定方式一致。对接装置a与对接装置b在安装固定时，a1和b1、a2和b2连接一一对应。动力系统包括动力装置和传力装置，动力装置为手板葫芦，传力装置为钢丝绳和u型卡扣，u型卡扣连接对接装置与钢丝绳。

a1包括前端顶部卡位器、第一u型卡扣插孔、a1支撑钢板、前端凹面稳固器、前端凹面三角加固器、前端凸面稳固器、前端凸面三角加固器；a2包括前端底部平衡器、左前端凹面稳固器、a2左支撑钢板、左前端凸面稳固器、前端连接器、第二u型卡扣插孔、右前端凸面稳固器、右前端凹面稳固器、a2右支撑钢板；b1包括后端顶部卡位器、第三u型卡扣插孔、b1支撑钢板、后端凸面稳固器、后端凸面三角加固器、后端凹面稳固器、后端凹面三角加固器；b2包括后端底部平衡器、左后端凸面稳固器、左后端凹面稳固器、b2左支撑钢板、后端连接器、第四u型卡扣插孔、右后端凹面稳固器、b2右支撑钢板、右后端凸面稳固器；凹凸面稳固器与相对应的卡位器焊接，凹凸稳固器与卡位器之间均固定有三角加固器；对接装置a、b的卡位器、平衡器之间使用钢丝绳；第一u型卡扣插孔和第三u型卡扣插孔与钢丝绳连接；前端连接器、后端连接器及第二u型卡扣插孔、第四u型卡扣插孔配套使用钢丝绳。

所述的上部分a1由多块1cm厚钢板焊接而成，下部分a2由20号工字钢与多块1cm厚钢板焊接而成；所述对接装置b组成材料与对接装置a一样。

所述的管节内部布置两个手板葫芦，管节顶部布置一个手板葫芦。

所述的对接装置a、对接装置b所对应的稳固器凹凸位置不一致。

所述的前端顶部卡位器、后端顶部卡位器是由多块1cm钢板焊接而成，其焊接形状能够卡在管节凹凸处。

所述的前端底部平衡器、后端底部平衡器为长形工字钢，结构左右对称。

所述的对接装置a、对接装置b的卡位器安装在管节口横截面圆心正上方处，平衡器安装在距离地面1/3d的高度处，d是管节直径，与管节接触的三个点组成受力均匀的等边三角形。

所述的稳固器采用钢板制成。

一种企口式大直径预制混凝土管节安装设备的施工工艺，该施工工艺操作步骤包括：

①根据安装企口式管节直径，测量出管节凹凸截面宽度，使用1cm钢板、20号工字钢进行焊接拼装成该管节安装设备。

②按照设计要求吊入第一节管节，安装完成第一节管节后，吊入第二节管节，对接装置a固定在第一节管节前端，对接装置b安装在第二节管节后端,两套对接装置中间用钢丝绳进行连接，连接过程中安装手扳葫芦，管内两个、管顶一个，并在相应位置涂抹黄油。

③调整第二节管节，使其符合设计要求，调整完成后，同时转动三个手扳葫芦提供作用力，在管节合拢过程中，一名观察员在管节接口处观察合拢情况，并进行指挥相应手板葫芦改变转动速度，直到管节完全合拢，密封橡胶圈挤压到位。

④假设安装方向由前端向后端方向安装，则前端的对接装置a不移动，后端的对接装置b移动到下一节管节后端，重复步骤二、三；依次安装剩余管节，可根据安装管线的长度，加大手扳葫芦及钢丝绳型号；一般可循环安装20～30m长的管线。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型能够充分利用合拢管节的作用力，使得管节之间充分合拢，避免管节口破裂，减小管节之间的缝隙，增强管线整体的密闭性，解决了管线因管节之间受力不均匀合拢不充分，挤压密封橡胶圈不到位或安装过程中管节口被挤压破坏，最终导致管线在运营期间漏水的问题。

附图说明：

图1是企口管结构的示意图；

图2是本实用新型的使用状态示意图；

图3是本实用新型的对接装置a的使用状态正视图；

图4是本实用新型的对接装置b的使用状态正视图；

图5是本实用新型的a1装置正视图；

图6是本实用新型的a1装置俯视图；

图7是本实用新型的a1装置侧视图；

图8是本实用新型的a2装置正视图；

图9是本实用新型的a2装置俯视图；

图10是本实用新型的a2装置侧视图；

图11是本实用新型的b1装置正视图；

图12是本实用新型的b1装置俯视图；

图13是本实用新型的b1装置侧视图；

图14是本实用新型的b2装置正视图；

图15是本实用新型的b2装置俯视图；

图16是本实用新型的b2装置侧视图。

图中附图标记：

图中a1部分：1-前端顶部卡位器，2-第一u型卡扣插孔，3-a1支撑钢板，4-前端凹面稳固器，5-前端凹面三角加固器，6-前端凸面稳固器，7-前端凸面三角加固器。

图中a2部分：8-前端底部平衡器，9-左前端凹面稳固器，10-a2左支撑钢板，11-左前端凸面稳固器，12-前端连接器，13-第二u型卡扣插孔，14-右前端凸面稳固器，15-右前端凹面稳固器，16-a2右支撑钢板。

图中b1部分：17-后端顶部卡位器，18-第三u型卡扣插孔，19-b1支撑钢板，20-后端凸面稳固器，21-后端凸面三角加固器，22-后端凹面稳固器，23-后端凹面三角加固器。

图中b2部分：24-后端底部平衡器，25-左后端凸面稳固器，26-左后端凹面稳固器，27-b2左支撑钢板，28-后端连接器，29-第四u型卡扣插孔，30-右后端凹面稳固器，31-b2右支撑钢板，32-右后端凸面稳固器。

33-手板葫芦，34-钢丝绳。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见图1-图16，本实用新型提供一种企口式大直径预制混凝土管节安装设备，本管节安装设备包括对接装置a、对接装置b、动力系统。对接装置a、对接装置b配套使用，动力系统提供相应的合拢作用力，对接装置a、对接装置b安装在管节对应的卡点处，通过人工观察合拢情况，调整动力系统的转动情况，可循环使用安装多节管节。

对接装置a包含上部分a1、下部分a2，上部分a1固定在管节横截面圆心正上方顶点处，下部分a2为长形工字钢，结构左右对称，固定在距管节底部1/3d高度处(d为管节直径)，工字钢横向固定，与管节相交两个点，与a1形成受力均匀的等边三角形。上部分a1由多块1cm厚钢板焊接而成，下部分a2由20号工字钢与多块1cm厚钢板焊接而成。对接装置b包含b1、b2，对接装置组b，与对接装置组a固定方式一致，对接装置b组成材料与对接装置a无差别。

动力系统包括动力装置和传力装置，动力装置为手板葫芦33，手扳葫芦33提供作用力，管节内部布置两个手板葫芦33，管节顶部布置一个手板葫芦33，传力装置和动力装置在工作使用时，三个手扳葫芦33必须保持同一转速；传力装置为钢丝绳34和u型卡扣，u型卡扣用于连接对接装置与钢丝绳34，钢丝绳34传递作用力。

a1包括前端顶部卡位器1、第一u型卡扣插孔2、a1支撑钢板3、前端凹面稳固器4、前端凹面三角加固器5、前端凸面稳固器6、前端凸面三角加固器7。a2包括前端底部平衡器8、左前端凹面稳固器9、a2左支撑钢板10、左前端凸面稳固器11、前端连接器12、第二u型卡扣插孔13、右前端凸面稳固器14、右前端凹面稳固器15、a2右支撑钢板16。b1包括后端顶部卡位器17、第三u型卡扣插孔18、b1支撑钢板19、后端凸面稳固器20、后端凸面三角加固器21、后端凹面稳固器22、后端凹面三角加固器23。b2包括后端底部平衡器24、左后端凸面稳固器25、左后端凹面稳固器26、b2左支撑钢板27、后端连接器28、第四u型卡扣插孔29、右后端凹面稳固器30、b2右支撑钢板31、右后端凸面稳固器32。

对接装置a、对接装置b因预制企口式混凝土管节两端端口凹凸截面宽度不一，则对接装置a、对接装置b的区别也在于所对应的稳固器凹凸位置不一致。对接装置a与对接装置b在安装固定时，a1和b1、a2和b2连接一一对应；前端顶部卡位器1、后端顶部卡位器17是由多块1cm钢板焊接而成，其焊接形状能够卡在管节凹凸处，细部尺寸可以在保证安全的情况下，根据实际情况进行加强调整；前端底部平衡器8、后端底部平衡器24为长形工字钢，结构左右对称。对接装置a、对接装置b的卡位器安装在管节口横截面圆心正上方处，平衡器安装在距离地面1/3d(d是管节直径)的高度处，与管节接触的三个点可组成受力均匀的等边三角形。

对接装置a和b均是根据所安装的管节直径大小进行现场焊接制作，所需材料为1～2cm厚钢板及10～20号工字钢，针对不同管径的管节，所对应的尺寸不相同，现场制作时，根据预制企口管节凹凸面的宽度尺寸进行制作凹凸面稳固器，然后与相对应的前端顶部卡位器1、后端顶部卡位器17进行焊接。

a1和b1的凹凸稳固器与卡位器之间均有三角加固器加强固定；所述稳固器为加大受力截面的钢板，有利于将力平均作用在管节口壁；对接装置a、对接装置a的卡位器、平衡器之间使用钢丝绳34作为传力装置。a1支撑钢板3、b1支撑钢板19，是用于a1和b1能够平稳放在管节表面，防止安装时装置发生偏转而导致受力偏移。a1的第一u型卡扣插孔2和b1的第三u型卡扣插孔18，用以与钢丝绳34连接。前端连接器12、后端连接器28及a2的第二u型卡扣插孔13、b2的第四u型卡扣插孔29，配套使用钢丝绳34，将底部两个平衡器连接拉紧，防止脱落。钢丝绳34及手扳葫芦33的规格选取应根据管径增加而增加，以管径1.8m的企口混凝土管为例，其所对应的φ12的钢丝绳34，5t的手板葫芦33。

操作前分清管节的前端和后端，管节的插口端为前端、承口端为后端，对接装置a使用在管节前端，对接装置b使用在管节后端，对接装置与动力系统用钢丝绳34同步进行安装。

先按照设计要求安装第一节管节，安装完成第一节管节后，吊入第二节管节。在企口管需要对接的一端内壁涂抹黄油，以减小拼装时管节之间的摩擦力，将对接装置a的a1、a2分别固定在第一节管节前端处(外壁长于内壁长度)，再将对接装置b的b1、b2同样固定在第二节管节的后端处(外壁短于内部长度)，将传力装置钢丝绳34的一端使用u型卡扣分别与对接装置a的a1、a2进行连接，将另一端钢丝绳34对应的连接在对接装置b的b1、b2，钢丝绳34中部布置动力装置手扳葫芦33。两套对接装置通过u型卡扣与钢丝绳34进行连接，并稍微拉紧，防止两套装置脱落。当第二节管节已按照设计参数进行安装，同时转动三个手扳葫芦33提供作用力，三个手扳葫芦33保持同一转速，在合拢过程中需要一名观察员在管节合拢处进行观察指挥，当合拢发生偏差，指挥相应的手扳葫芦33降低或提高转速，直到管节充分完全合拢(例如管节左边缝隙大于右边，则指挥左边手扳葫芦33提高转速，右边手扳葫芦33降低转速，顶部手扳葫芦33转速保持不变)，第二节管节安装完成。此时吊入第三节管节，第一节管节前端(即管线安装的起始端)的对接装置a不拆除，将第二节管节后端的对接装置b拆除，加长钢丝绳34长度，将装置b固定到第三节管节后端重复上述安装操作，依次安装剩余管节，根据管线安装长度及安装方向，可调整手扳葫芦33及钢丝绳34型号，及移动对应的对接装置。这样可循环安装管节20～30m。

该管节安装设备的施工工艺具体操作步骤如下：

1、根据安装企口式管节直径，测量出管节凹凸截面宽度，使用1cm钢板、20号工字钢进行焊接拼装成该管节安装设备。

2、按照设计要求吊入第一节管节，安装完成第一节管节后，吊入第二节管节，对接装置a固定在第一节管节前端，对接装置b安装在第二节管节后端,两套对接装置中间用钢丝绳34进行连接，连接过程中安装手扳葫芦33(管内两个，管顶一个)，并在相应位置涂抹黄油。

3、调整第二节管节，使其符合设计要求，调整完成后，同时转动三个手扳葫芦33提供作用力，在管节合拢过程中，一名观察员在管节接口处观察合拢情况，并进行指挥相应手板葫芦33改变转动速度，直到管节完全合拢，密封橡胶圈挤压到位。

4、假设安装方向由前端向后端方向安装，则前端的对接装置a不移动，后端的对接装置b移动到下一节管节后端，重复步骤2、3，依次安装剩余管节，可根据安装管线的长度，加大手扳葫芦及钢丝绳型号。一般可循环安装20～30m长的管线。

综上所述，采用本管线安装设备进行企口式大直径预制混凝土管节安装，安装过程中，使管节充分合拢，加宽的稳固器能够保证管节口壁受力均匀，保护合拢过程中管节口壁不被破坏，避免管节口破损，确保了大直径预制混凝土管线安装质量，解决了管线因管节之间合拢不充分、挤压密封橡胶圈不到位或安装过程中管节口被挤压破坏，最终导致管线在运营期间漏水的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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