【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矩形顶管施工，具体是一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置及其吊装方法。
技术介绍
1、随着城市发展，为减少对地面交通和管线的影响，地下过街通道和地铁出入口广泛采用矩形顶管技术，由于其在城市环境施工中的特有优势，矩形顶管技术得到越来越广泛的运用。目前，大型矩形顶管均为工厂预制成品，整节运至现场，采用刚性扁担型式进行垂直吊装下井。
2、因大型矩形顶管的矩形管节尺寸较大，为满足矩形管节扁担型式吊装和顶进要求，工作井结构需在长度和宽度两个方向上均预留足够的空间，预留空间要沿矩形管节竖直轴线对称设置，以满足垂直吊装和顶进要求。因受特殊设备和结构的影响，吊装空间受限，预留空间容易偏离矩形管节的轴线，采用传统扁担型式吊装方法，大型矩形顶管无法吊装至预定到位，需要拆除已经完成结构，为其吊装提供空间，在完成顶管后再予以恢复，造成成本严重浪费，施工效率低，且易造成结构的损坏。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置及其吊装方法，解决了大型矩形顶管的矩形管节在非垂直空间吊装的难题，实现安全、快速吊装下井，减少了大型矩形顶管吊装的作业空间，且与矩形管节连接分离时，无需拆卸结构，降低了成本，提高了施工效率。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，包括有两个u型主吊梁、多个连接横梁、四个吊装耳板、两个限位销和两个伸缩式防旋横梁，两个u型主吊梁均竖直设置且相互平行，每个u型主吊梁均包括有
4、所述的两个u型主吊梁之间通过多个连接横梁焊接固定，四个吊装耳板分别两两固定于每个u型主吊梁上水平部分两端的顶面上；
5、所述的两个限位销均水平设置且分别固定于两个u型主吊梁竖直部分的内壁上，两个限位销设置的水平高度一致且均向对应u型主吊梁u型槽内水平延伸；
6、两个伸缩式防旋横梁的固定端分别固定连接于两个u型主吊梁的下水平部分上，两个伸缩式防旋横梁的伸缩端向两个u型主吊梁下水平部分的外侧延伸。
7、所述的两个u型主吊梁的下水平部分上且邻近端头处均铰接有旋转吊梁，旋转吊梁的旋转区间为旋转吊梁与u型主吊梁下水平部分同轴位置向u型主吊梁下水平部分外侧旋转90度之间的区间，两个旋转吊梁外端的顶部均固定有所述的限位板。
8、所述的两个u型主吊梁均为u型弯折的矩形空心型钢，两个u型主吊梁的两端均焊接有端部加强板；所述的每个u型主吊梁上水平部分和竖直部分的l型弯折处、下水平部分和竖直部分的l型弯折处均焊接有l型加强板。
9、所述的多个连接横梁分别固定连接于两个u型主吊梁的上水平部分之间、以及两个u型主吊梁的下水平部分之间。
10、所述的四个吊装耳板中，每个吊装耳板均包括有两个吊装连接板和带有耳孔的耳板，两个吊装连接板竖直设置且相互平行，两个吊装连接板的底端均焊接固定于u型主吊梁上水平部分端头的顶面上，耳板竖直设置且与两个吊装连接板相互垂直，耳板的底端插接于两个吊装连接板上且与两个吊装连接板焊接固定。
11、所述的两个伸缩式防旋横梁的固定端上均套装固定有横梁连接板，两个横梁连接板分别紧贴两个u型主吊梁的下水平部分并与对应u型主吊梁的下水平部分通过螺栓固定连接。
12、所述的两个u型主吊梁的下水平部分其底端和顶端上均焊接固定有定位连接板，每个u型主吊梁下水平部分上两个定位连接板的长度均大于u型主吊梁下水平部分的长度，即在两个定位连接板的外端之间形成安装间隙，两个定位连接板中，位于下层的定位连接板其顶端固定有定位销，每个旋转吊梁的内端部置于对应两个定位连接板之间的安装间隙中通过定位于定位销上的铰接柱与两个定位连接板铰接。
13、所述的限位板为l型限位板，l型限位板水平部分的厚度与u型主吊梁下水平部分顶面上的定位连接板的厚度一致，l型限位板的水平部分与旋转吊梁焊接固定，l型限位板水平部分的内端与下层的定位连接板的外端对接，l型限位板的竖直部分位于旋转吊梁的外端上。
14、所述的u型主吊梁下水平部分顶面上的定位连接板其外侧长边与外端宽边之间的夹角为弧形倒角结构、其内侧长边与外端宽边之间的夹角为直角结构，l型限位板水平部分端头的两棱角均为直角结构，使得旋转吊梁的旋转区间为旋转吊梁与u型主吊梁下水平部分同轴位置向u型主吊梁下水平部分外侧旋转90度之间的区间。
15、一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置的吊装方法，具体包括有以下步骤：
16、(1)、将成品矩形管节运输至施工现场，垂直堆放；
17、(2)、采用履带吊整体起吊大型矩形顶管吊装装置就位，就位方向与矩形管节的顶进方向保持一致，使两个u型主吊梁上的限位板位于矩形管节前端面的正前方，两个限位销与矩形管节上水平部分上的预留孔插接；
18、(3)、根据矩形管节内圈的宽度，调整两个伸缩式防旋横梁的长度，使得两个伸缩式防旋横梁的外端抵住矩形管节内圈顶端的两个阴角，再对伸缩式防旋横梁的伸缩段和固定段进行固定连接，锁定两个伸缩式防旋横梁外端之间的距离，从而将矩形管节居中安装于大型矩形顶管吊装装置上；
19、(4)、履带吊通过钢丝绳与大型矩形顶管吊装装置的四个吊装耳板连接，履带吊将矩形管节吊装运输至吊装工作井内，缓慢下降，当矩形管节顶端的水平高度低于预留顶进洞口主体结构底面的水平高度后，水平横向移动矩形管节，使其轴线与设计顶进轴线重叠，然后矩形管节在履带吊配合下沿预留顶进洞口的轴线向顶进方向水平纵向移动至设计顶进平面位置，并缓慢下降到达设计顶进高度；
20、(5)、当矩形管节吊装至设计顶进位置处后，拆卸两个伸缩式防旋横梁的锁止连接结构，并缩短伸缩式防旋横梁，使得两个伸缩式防旋横梁的外端与矩形管节的内圈分离，然后履带吊带动大型矩形顶管吊装装置背向顶进方向平移，使得限位销与矩形管节上的预留孔分离，履带吊再带动矩形管节缓慢下降一定距离，使得两个u型主吊梁上的限位板移动至矩形管节的水平下方，然后再利用履带吊旋转和牵引绳的牵引作用，使大型矩形顶管吊装装置与矩形管节完全分离后，将大型矩形顶管吊装装置吊装出工作井至地面上，从而完成矩形管节一个循环的吊装作业。
21、本专利技术的优点：
22、(1)、本专利技术的两个u型主吊梁之间通过多个连接横梁焊接固定，且顶端的四个拐角处均设置有吊装耳板，从而形成一定宽度的整体式吊梁结构，保证了大型矩形顶管矩形管节吊装时受力均匀，实现安全平稳的吊装作业；
23、(2)、本专利技术在u型主吊梁的底端连接旋转吊梁，旋转吊梁可进行90度的旋转调节，可以实现u型主吊梁支撑部的延长，可以根据不同长度矩形管节的吊装要求连接不同长度的旋转吊梁；
24、(3)、本专利技术在两个u型主吊梁的竖直部分上设置有两个对称的限位销，两个限位销可以实现吊装装置在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：包括有两个U型主吊梁、多个连接横梁、四个吊装耳板、两个限位销和两个伸缩式防旋横梁，两个U型主吊梁均竖直设置且相互平行，每个U型主吊梁均包括有上下相互平行的上水平部分和下水平部分、以及连接于上水平部分和下水平部分之间的竖直部分，两个U型主吊梁下水平部分端头的顶部均固定有向上延伸的限位板；
2.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的两个U型主吊梁的下水平部分上且邻近端头处均铰接有旋转吊梁，旋转吊梁的旋转区间为旋转吊梁与U型主吊梁下水平部分同轴位置向U型主吊梁下水平部分外侧旋转90度之间的区间，两个旋转吊梁外端的顶部均固定有所述的限位板。
3.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的两个U型主吊梁均为U型弯折的矩形空心型钢，两个U型主吊梁的两端均焊接有端部加强板；所述的每个U型主吊梁上水平部分和竖直部分的L型弯折处、下水平部分和竖直部分的L型弯折处均焊接有L型加强板。
4.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其
5.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的四个吊装耳板中，每个吊装耳板均包括有两个吊装连接板和带有耳孔的耳板，两个吊装连接板竖直设置且相互平行，两个吊装连接板的底端均焊接固定于U型主吊梁上水平部分端头的顶面上，耳板竖直设置且与两个吊装连接板相互垂直，耳板的底端插接于两个吊装连接板上且与两个吊装连接板焊接固定。
6.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的两个伸缩式防旋横梁的固定端上均套装固定有横梁连接板，两个横梁连接板分别紧贴两个U型主吊梁的下水平部分并与对应U型主吊梁的下水平部分通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求2所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的两个U型主吊梁的下水平部分其底端和顶端上均焊接固定有定位连接板，每个U型主吊梁下水平部分上两个定位连接板的长度均大于U型主吊梁下水平部分的长度，即在两个定位连接板的外端之间形成安装间隙，两个定位连接板中，位于下层的定位连接板其顶端固定有定位销，每个旋转吊梁的内端部置于对应两个定位连接板之间的安装间隙中通过定位于定位销上的铰接柱与两个定位连接板铰接。
8.根据权利要求7所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的限位板为L型限位板，L型限位板水平部分的厚度与U型主吊梁下水平部分顶面上的定位连接板的厚度一致，L型限位板的水平部分与旋转吊梁焊接固定，L型限位板水平部分的内端与下层的定位连接板的外端对接，L型限位板的竖直部分位于旋转吊梁的外端上。
9.根据权利要求8所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的U型主吊梁下水平部分顶面上的定位连接板其外侧长边与外端宽边之间的夹角为弧形倒角结构、其内侧长边与外端宽边之间的夹角为直角结构，L型限位板水平部分端头的两棱角均为直角结构，使得旋转吊梁的旋转区间为旋转吊梁与U型主吊梁下水平部分同轴位置向U型主吊梁下水平部分外侧旋转90度之间的区间。
10.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置的吊装方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：包括有两个u型主吊梁、多个连接横梁、四个吊装耳板、两个限位销和两个伸缩式防旋横梁，两个u型主吊梁均竖直设置且相互平行，每个u型主吊梁均包括有上下相互平行的上水平部分和下水平部分、以及连接于上水平部分和下水平部分之间的竖直部分，两个u型主吊梁下水平部分端头的顶部均固定有向上延伸的限位板；
2.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的两个u型主吊梁的下水平部分上且邻近端头处均铰接有旋转吊梁，旋转吊梁的旋转区间为旋转吊梁与u型主吊梁下水平部分同轴位置向u型主吊梁下水平部分外侧旋转90度之间的区间，两个旋转吊梁外端的顶部均固定有所述的限位板。
3.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的两个u型主吊梁均为u型弯折的矩形空心型钢，两个u型主吊梁的两端均焊接有端部加强板；所述的每个u型主吊梁上水平部分和竖直部分的l型弯折处、下水平部分和竖直部分的l型弯折处均焊接有l型加强板。
4.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的多个连接横梁分别固定连接于两个u型主吊梁的上水平部分之间、以及两个u型主吊梁的下水平部分之间。
5.根据权利要求1所述的一种非垂直空间大型矩形顶管吊装装置，其特征在于：所述的四个吊装耳板中，每个吊装耳板均包括有两个吊装连接板和带有耳孔的耳板，两个吊装连接板竖直设置且相互平行，两个吊装连接板的底端均焊接固定于u型主吊梁上水平部分端头的顶面上，耳板竖直设置且与两个吊装连接板相互垂直，耳板的底端插接于两个吊装连接板上且与两个吊装连接板焊接固定。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李光强，张三强，刘阳，彭波，周嘉其，刘文胜，吴亚磊，赵超，马健，朱利荣，武现民，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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