【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及坡面水管安装领域，尤其是涉及一种坡面受限场地明装重型水管安装装置及其安装方法。
技术介绍
1、随着时代的发展，年代久远的老旧小区、办公楼等建筑群多需要进行水管网升级改造，由于改造工程位于建筑设施成熟的生活办公区，且管道布设多位于隐蔽部分，施工现场往往不具有大型设备运输、吊装的场地，而为了满足生活办公需要，设计重型管道多需利用起重设备辅助吊装，导致了一系列施工难题。而在西北等山岭重丘地区，建筑物座落于地势高差变化区域，部分主管网布设在场内坡面，进一步提高了改造施工的难度。过往针对该类问题施工主要是以临时征地布设大型起重设备的方法，但常常受限于场地条件、建设要求的限制，存在大量的施工资源消耗。近年来随着小型机械化设备的发展，部分项目提出了以缆索吊的方式辅助坡面管道运输、吊装作业（陡坡段管道吊装运输设备，专利号cn216190534 u）；或直接大幅度建设坡面作业平台用于管道运输、吊装（一种山区高陡边坡管道运输装置，专利号cn213922824u；一种高边坡运输装置，专利号cn219906779u），新方法有一定的成效但仍存在不足。采用缆索吊辅助作业需要在坡脚、坡面建设门架、卷扬机等多个临时设施，且施工不仅需要考虑材料自重，还需提供缆绳预应力拉紧、多个锚定基础，施工安全风险高、场地建设资源消耗大、周转周期长；简易运输装置克服坡面运输具有一定成效，但在管道改造施工中仍需克服吊装、精调难题。
2、综上所述，针对目前受限场地坡面明装重型水管改造施工中存在安全风险高、场地建设作业量大、周转周期长等问题，亟需研究设计一
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种坡面受限场地明装重型水管安装装置及其安装方法，解决目前受限场地坡面明装重型水管改造施工中存在安全风险高、场地建设作业量大和周转周期长的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种坡面受限场地明装重型水管安装装置，包括布设在坡面上的行走轨道和设置在坡顶上的牵引机构，牵引机构通过牵引绳连接吊运机构，吊运机构可在行走轨道上滑动行走，用于在坡面上吊装水管，坡面上还设置有多个调平器，用于水管对接时的临时支撑和精度调节。
3、优选方案中，行走轨道由两个对称设置的导轨单元组成，导轨单元包括底板，底板的顶部设置由轨道槽，底板上设置有多个插入坡面中的钢锚刺。
4、优选方案中，吊运机构包括两个吊运单元和设置在两个门架之间用于连接彼此的多个钢丝绳；
5、吊运单元包括门架，门架底端的四角处均设置有与轨道槽相适配的行走轮，门架的横梁上设置有可沿横梁横向移动的电动葫芦，电动葫芦的吊绳端部设置有用于固定水管的卡箍。
6、优选方案中，牵引机构包括设置在坡顶的锚锭基础，锚锭基础的顶部设置有卷扬机，卷扬机通过高强螺栓固定在锚锭基础上，锚锭基础的底部设置有插入坡顶地面中的注浆锚杆，牵引绳的一端与卷扬机的收放轴相连接，另一端与吊运机构相连接。
7、优选方案中，调平器包括底座，底座的底部设置有插入坡面中的多个锚钉，顶部设置有导向滑杆，导向滑杆的外部套装有滑动座，底座的顶部还设置有输出端与滑动座相连接的推拉油缸，滑动座的顶部设置有旋转轴座，旋转轴座上设置有可转动的旋转盘，旋转盘的顶部设置有多个升降油缸，升降油缸的伸缩端设置有用于支撑水管的弧形支撑座，弧形支撑座上设置有用于锁定水管的止锁件。
8、优选方案中，止锁件包括与水管相适配的弧形止锁块，弧形止锁块的内侧设置有弧形橡胶块，弧形止锁块的两个端部均设置有锁定螺杆，弧形支撑座上设置有与锁定螺杆相适配的贯穿孔，贯穿孔的底端设置有向下延伸的套筒，锁定螺杆的端部穿过贯穿孔和套筒后螺纹套装有止锁螺母；
9、弧形支撑座上设置有多组贯穿孔和套筒，用于适应不同直径的止锁件。
10、优选方案中，还包括用于水管精准对接的精度控制机构，精度控制机构由两个张力定位机构组成，其中一个张力定位机构设置在待安装的水管的对接处，且其相对端中心处设置有激光对准发射器和电磁铁，另一个张力定位机构设置在以安装的水管的对接处，且其相对端中心处设置有激光对准接收器和磁吸块。
11、优选方案中，张力定位机构包括中心座，中心座的背面设置有延伸杆，延伸杆的外部活动套装有伸缩环和张力弹簧，张力弹簧位于中心座与伸缩环之间，中心座的外部铰接有多个向前倾斜的支撑杆，支撑杆的端部铰接有接触块，且两者铰接处设置有扭簧，支撑杆的背面设置有用于抵触接触块的限位块，当接触块与限位块相抵触时，其与中心座的中轴线相垂直，支撑杆与伸缩环之间设置有连动杆，连动杆的两端分别与支撑杆和伸缩环相铰接；
12、激光对准发射器和电磁铁设置在张力定位机构中心座的前端，激光对准接收器和磁吸块设置在另一个张力定位机构延伸杆的背面；
13、位于待安装的水管上的张力定位机构的延伸杆端部连接有空心拉绳，空心拉绳中贯穿设置有与激光对准发射器和电磁铁相连接的电线。
14、优选方案中，精度控制机构的使用方法包括：将设置有激光对准发射器和电磁铁的张力定位机构的所有支撑杆绑扎起来，使其处于收拢状态，并从待安装的水管的另一端放至其对接端处，使空心拉绳穿过整个待安装的水管，然后解除支撑杆的绑扎，使其在张力弹簧的张力作用下张开，进而利用接触块与管壁的抵触将其临时固定在待安装的水管对接端处，然后利用相同临时固定原理将设置有激光对准接收器的磁吸块的张力定位机构安装在以安装的水管对接处，然后通过激光对准发射器与激光对准接收器进行水管的精准对接，当两个水管相对接后，电磁铁与磁吸块相贴合，利用磁吸将两个张力定位机构相连接，通过拉动空心拉绳将两者拉出至水管外部，在拉动过程中，支撑杆拉动伸缩环压缩张力弹簧，可减少拉动时的阻力。
15、该方法包括：
16、s1、技术参数确定，根据水管和支墩的参数确认所有设备的参数以及尺寸；
17、s2、现场准备，根据坡面条件平整施工区段，坡顶施作锚锭基础，锚锭基础可为位于坡顶处的支墩，必要时设置注浆锚杆，在锚锭基础上通过高强螺栓安装卷扬机，并坡面安设行走轨道，现场将吊运机构两个吊运单元的门架、行走轮、电动葫芦和卡箍组装完成，并通过钢丝绳将两个吊运单元连接起来，然后通过牵引绳将吊运机构与卷扬机连接起来，在坡面上安装行走轨道，在安装时，利用钢锚刺将其锚固在坡面上；
18、s3、布置调平器，现场优先施作坡面的支墩基础、钢筋及模板，然后根据支撑需求布设调平器，每个水管至少需要设置两个调平器，布设时首先依据放样设计中线定位调平点，然后人工锚入锚钉将其固定在坡面上，现场尺量坡面标高与设计水管底标高差值，取该差值初步调整调平器上弧形支撑座的高度；
19、s4、运输水管，水管进场后临时存放至坡顶位置，管道运输由坡顶向坡脚运输，安装由坡脚向坡顶逐节组装，现场将待安装的水管两端分别安装至吊运机构两个电动葫芦的卡箍内，锁紧后吊起至一定高度悬空，检查钢丝绳和牵引绳完好合格后，推本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：包括布设在坡面上的行走轨道（1）和设置在坡顶上的牵引机构（2），牵引机构（2）通过牵引绳（7）连接吊运机构（3），吊运机构（3）可在行走轨道（1）上滑动行走，用于在坡面上吊装水管（6），坡面上还设置有多个调平器（4），用于水管（6）对接时的临时支撑和精度调节。
2.根据权利要求1所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：行走轨道（1）由两个对称设置的导轨单元组成，导轨单元包括底板（101），底板（101）的顶部设置由轨道槽（102），底板（101）上设置有多个插入坡面中的钢锚刺（103）。
3.根据权利要求2所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：吊运机构（3）包括两个吊运单元（31）和设置在两个门架（31）之间用于连接彼此的多个钢丝绳（32）；
4.根据权利要求1所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：牵引机构（2）包括设置在坡顶的锚锭基础（201），锚锭基础（201）的顶部设置有卷扬机（202），卷扬机（202）通过高强螺栓（203）固定在锚锭基础（201）上，锚锭基础（
5.根据权利要求1所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：调平器（4）包括底座（401），底座（401）的底部设置有插入坡面中的多个锚钉（410），顶部设置有导向滑杆（402），导向滑杆（402）的外部套装有滑动座（403），底座（401）的顶部还设置有输出端与滑动座（403）相连接的推拉油缸（404），滑动座（403）的顶部设置有旋转轴座（405），旋转轴座（405）上设置有可转动的旋转盘（406），旋转盘（406）的顶部设置有多个升降油缸（407），升降油缸（407）的伸缩端设置有用于支撑水管（6）的弧形支撑座（408），弧形支撑座（408）上设置有用于锁定水管（6）的止锁件（409）。
6.根据权利要求5所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：止锁件（409）包括与水管（6）相适配的弧形止锁块（4091），弧形止锁块（4091）的内侧设置有弧形橡胶块（4094），弧形止锁块（4091）的两个端部均设置有锁定螺杆（4092），弧形支撑座（408）上设置有与锁定螺杆（4092）相适配的贯穿孔（4081），贯穿孔（4081）的底端设置有向下延伸的套筒（4082），锁定螺杆（4092）的端部穿过贯穿孔（4081）和套筒（4082）后螺纹套装有止锁螺母（4093）；
7.根据权利要求1-6中任一项所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：还包括用于水管（6）精准对接的精度控制机构（8），精度控制机构（8）由两个张力定位机构组成，其中一个张力定位机构设置在待安装的水管（6）的对接处，且其相对端中心处设置有激光对准发射器（10）和电磁铁（11），另一个张力定位机构设置在以安装的水管（6）的对接处，且其相对端中心处设置有激光对准接收器（9）和磁吸块（12）。
8.根据权利要求7所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：张力定位机构包括中心座（801），中心座（801）的背面设置有延伸杆（802），延伸杆（802）的外部活动套装有伸缩环（803）和张力弹簧（804），张力弹簧（804）位于中心座（801）与伸缩环（803）之间，中心座（801）的外部铰接有多个向前倾斜的支撑杆（805），支撑杆（805）的端部铰接有接触块（807），且两者铰接处设置有扭簧（808），支撑杆（805）的背面设置有用于抵触接触块（807）的限位块（809），当接触块（807）与限位块（809）相抵触时，其与中心座（801）的中轴线相垂直，支撑杆（805）与伸缩环（803）之间设置有连动杆（806），连动杆（806）的两端分别与支撑杆（805）和伸缩环（803）相铰接；
9.根据权利要求8所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：精度控制机构（8）的使用方法包括：将设置有激光对准发射器（10）和电磁铁（11）的张力定位机构的所有支撑杆（805）绑扎起来，使其处于收拢状态，并从待安装的水管（6）的另一端放至其对接端处，使空心拉绳（13）穿过整个待安装的水管（6），然后解除支撑杆（805）的绑扎，使其在张力弹簧（804）的张力作用下张开，进而利用接触块（807）与管壁的抵触将其临时固定在待安装的水管（6）对接端处，然后利用相同临时固定原理将设置有激光对准接收器（9）的磁吸块（12）的张力定位机构安装在以安装的水管（6）对接处，然后通过激光对准发射器（10）...
【技术特征摘要】
1.坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：包括布设在坡面上的行走轨道（1）和设置在坡顶上的牵引机构（2），牵引机构（2）通过牵引绳（7）连接吊运机构（3），吊运机构（3）可在行走轨道（1）上滑动行走，用于在坡面上吊装水管（6），坡面上还设置有多个调平器（4），用于水管（6）对接时的临时支撑和精度调节。
2.根据权利要求1所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：行走轨道（1）由两个对称设置的导轨单元组成，导轨单元包括底板（101），底板（101）的顶部设置由轨道槽（102），底板（101）上设置有多个插入坡面中的钢锚刺（103）。
3.根据权利要求2所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：吊运机构（3）包括两个吊运单元（31）和设置在两个门架（31）之间用于连接彼此的多个钢丝绳（32）；
4.根据权利要求1所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：牵引机构（2）包括设置在坡顶的锚锭基础（201），锚锭基础（201）的顶部设置有卷扬机（202），卷扬机（202）通过高强螺栓（203）固定在锚锭基础（201）上，锚锭基础（201）的底部设置有插入坡顶地面中的注浆锚杆（204），牵引绳（7）的一端与卷扬机（202）的收放轴相连接，另一端与吊运机构（3）相连接。
5.根据权利要求1所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：调平器（4）包括底座（401），底座（401）的底部设置有插入坡面中的多个锚钉（410），顶部设置有导向滑杆（402），导向滑杆（402）的外部套装有滑动座（403），底座（401）的顶部还设置有输出端与滑动座（403）相连接的推拉油缸（404），滑动座（403）的顶部设置有旋转轴座（405），旋转轴座（405）上设置有可转动的旋转盘（406），旋转盘（406）的顶部设置有多个升降油缸（407），升降油缸（407）的伸缩端设置有用于支撑水管（6）的弧形支撑座（408），弧形支撑座（408）上设置有用于锁定水管（6）的止锁件（409）。
6.根据权利要求5所述坡面受限场地明装重型水管安装装置，其特征是：止锁件（409）包括与水管（6）相适配的弧形止锁块（4091），弧形止锁块（4091）的内侧设置有弧形橡胶块（4094），弧形止锁块（4091）的两个端部均设置有锁定螺杆（4092），弧形支撑座（408）上设置有与锁定螺杆（4092）相适配的贯穿孔（4081），贯穿孔（4081）的底端设置有向下延伸的套筒（4082），锁定螺杆（4092）的端部穿过贯穿孔（408...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，代岳龙，尧建敏，易帅，明启盟，冉路尧，李鸿飞，许岩磊，刘康，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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