專利名稱：管道地下安裝施工裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種管道地下安裝施工設施及其方法，特別是一種用于軟土層開挖容易塌方、 埋設較深的地下大型管道安裝施工裝置及其安裝施工方法。
背景技術：
在我國地下大型管道的施工項目已越來越多，軟土層的地區(qū)大型管道施工安裝由于埋設 較深，開挖容易塌方，使得施工難度越來越大，施工成本度越來越高。當前均采取放坡大開 口開挖或者預打鋼板支護樁后開挖施工。開挖時根據(jù)所要安裝的管道型號不同所開挖的施工 范圍不同，大型管道管徑均在1800mm以上， 一般情況下管道埋深較深，采用大開口開挖施工 時，首先需要多臺土方開挖設備；增大了土方的開挖和回填量；大開口后，吊裝管道水平距 增大，所需的吊裝機械必須由大噸位吊車完成。這樣大開口施工雖能完成工程的工作內容， 但此方法需要的工作面大，增大了工程的工作量，增加了機械的使用，增大了施工成本。如 采用鋼板支護樁，能解決土方塌方的問題，但打支護樁的成本大，施工效率低。同時存在嚴 重的安全隱患。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種管道地下安裝施工裝置及其方法，以解決現(xiàn)有地下管道安裝施 工時開挖工作面大，需要大型機械設備，工序復雜，環(huán)節(jié)多，工程量大，不僅降低了施工效 率，而且增大了施工成本的問題；以解決現(xiàn)有地下管道安裝施工中存在嚴重的安全隱患問題。 以達到開挖工作面小， 一機多用，降低土方開挖的工程量，提高施工效率，消除安全隱患的 目的。
本發(fā)明是在現(xiàn)有技術的基礎上，對現(xiàn)有管道地下施工設施及其方法作了進一步的改進， 用以解決上述問題和實現(xiàn)上述目的。本發(fā)明的管道地下安裝施工裝置包括起重機、挖掘機、 主體框架、液壓千斤、履帶行走裝置與主體框架支撐梁、履帶行走裝置、支撐板、主體框架 橫梁、支撐板梁端頭、支撐板卡扣、支撐板梁、挖掘機橫向行走齒條、挖掘機橫向行走齒輪、 挖掘機橫向行走支撐裝置、支撐板吊耳、支撐板起吊止落銷孔、挖掘機橫向行走支撐輪、挖 掘機底盤、挖掘機橫向行走支撐輪架、挖掘機橫向行走支撐輪軸、挖掘機橫向行走支撐軌道 梁。
其結構特征是起重機(1)、挖掘機(2)分別安裝在主體框架(3)的前后兩端的上面， 液壓千斤(4)分別安裝在主體框架(3)的前后兩端的側面，履帶行走裝置與主體框架支撐 梁(5)的一端用端頭板與主體框架(3)連接，另一端伸入到履帶行走裝置(6)中，履帶
4框架支撐梁(5)分別安裝在主體框架(3)的兩側， 支撐板(7)插入到支撐板卡扣(10)中，支撐板卡扣(10)安裝在支撐板梁(11)上， 支撐板梁(11)通過支撐板梁端頭(9)安裝在主體框架(3)的內部兩側，主體框架橫梁(8) 是主體框架(3) —部分，分別安裝在主體框架(3)的前后兩端，挖掘機橫向行走齒條(12) 安裝在主體框架(3)內部，同挖掘機橫向行走齒輪(13)嚙合，挖掘機橫向行走齒輪(13)、 挖掘機橫向行走支撐裝置(14)安裝在挖掘機底盤(21)上，挖掘機橫向行走支撐裝置(14) 由挖掘機橫向行走支撐輪(20)、挖掘機橫向行走支撐輪架(22)、挖掘機橫向行走支撐輪軸 (23)組成，挖掘機橫向行走支撐輪(20)安裝在挖掘機橫向行走支撐軌道梁(24)中，挖 掘機橫向行走支撐軌道梁(24)安裝在主體框架(3)上。
本發(fā)明是一種用于管道地下安裝施工裝置的安裝施工方法，包括地下管道坑的挖掘方法， 管道的吊裝方法，支撐板(7)的管道坑支撐的操作方法，該方法
首先，將本裝置組裝、調試、就位后是用挖掘機(2)在要安裝的地下管道(15)的延長 線上挖一坑，挖土深度以墊層底標高為宜，寬以地下管道(15)直徑加作業(yè)面寬為宜，長以 稍大于支撐板(7)的總寬度為宜，放坡可根據(jù)地質情況以滿足每段地下管道(15)施工完不 塌方為宜，管道坑挖完驗槽合格后，將本裝置二次就位，兩條履帶行走裝置(6)騎在管道坑 的兩邊，液壓千斤(4)將主體框架(3)調平，調整支撐板梁的相對距離，使插入的支撐板 相對距離滿足管道坑的下底寬；將支撐板(7)用起重機(1) 一一吊起插入支撐板卡扣(10) 直到管道坑的底部。
其次，是由起重機(1)起吊料斗從主體框架(3)的中部回填墊層石料(17)到底部， 墊層(17)鋪好后用起重機(1)將第一節(jié)地下管道(15)由主體框架(3)的中部吊入管道 坑內并設在鋪好的墊層(17)上，后再用起重機(1)將第二節(jié)地下管道吊入管道坑內，同第 一節(jié)地下管道對接，同時回填管道回填料(16);由于受支撐板(7)總寬度的限制，本裝置 每向前移位一次所安裝的地下管道長度要小于支撐板(7)總寬度。
第三，在安裝的地下管道的同時，用挖掘機(2)開挖下一施工段的土方，驗槽合格后啟 動本裝置向前移動到位；向前移動中如果管道坑兩側或坑底對支撐板(7)有擠壓或掩埋時， 可用起重機(1)利用支撐板吊耳(18)吊起支撐板(7)到支撐板起吊止落銷孔(19)將支 撐板(7)固定后，再啟動本裝置向前移動，否則可不起吊支撐板(7)直接啟動本裝置向前 移動。支撐板(7)吊起后的固定可用銷釘插入到支撐板起吊止落銷孔(19)中加以固定。
第四，在向前移動到下一施工段后，再從主體框架(3)的中部回填墊層石料(17)到底 部，第二段墊層(17)鋪好后用起重機再起吊地下管道入管道坑內并設在鋪好的墊層(17) 上；按照前述步驟循環(huán)進行各段管道的安裝施工。本發(fā)明在實施上述技術方案中，其挖設管道坑的坑底標高為墊層(17)底標高，其回填 墊層(17)石料厚度及夯實以設計要求為準。
本發(fā)明對現(xiàn)有地下管道安裝施工設施及其安裝施工方法作了進一步的改進，采用支撐板 內安裝管道施工方法，用支撐板兩側阻擋土方的塌翻，用支撐板內空間進行管道底石料墊層 與管道的安裝，是用履帶行走裝置驅動本裝置位移，用液壓千斤穩(wěn)定本裝置，用 本裝置的起重機吊裝管道及其他用料，用本裝置的挖掘機開挖土方，用本裝置挖掘機的橫向 行走裝置卸土。由于用本裝置最大限度接近施工作業(yè)面，能有效地發(fā)揮了起重機、挖掘機的 效率。解決了現(xiàn)有地下管道安裝施工時的大面積開挖工作面的問題以及采用重型機械設備的 問題；解決了安裝施工環(huán)節(jié)多、工序復雜和工程量大的問題。大大提高了地下管道安裝施工 的效率，節(jié)約了工程成本，避免了在地下管道安裝施工時的安全隱患，為進一步實現(xiàn)地下管 道安裝施工的全自動化奠定了基礎。
圖1是本發(fā)明管道地下安裝施工主體結構示意圖
圖2是本發(fā)明管道地下安裝施工圖1的俯視結構示意圖
圖3是本發(fā)明管道地下安裝施工圖1的左視結構示意圖
圖4是本發(fā)明的支撐板結構示意圖
圖5是本發(fā)明的支撐板圖4的左視結構示意圖
圖6是本發(fā)明的挖掘機橫向行走支撐裝置主視結構示意圖
圖7是本發(fā)明的挖掘機橫向行走支撐裝置圖6的左視結構示意圖
其中1:起重機；2:挖掘機；3:主體框架；4:液壓千斤；5:履帶行走裝置與主體框 架支撐梁；6:履帶行走裝置；7:支撐板；8:主體框架橫梁；9:支撐板梁端頭；10:支撐 板卡扣；11:支撐板梁；12:挖掘機橫向行走齒條；13:挖掘機橫向行走齒輪；14:挖掘機 橫向行走支撐裝置；15:地下管道；16:管道回填料；17:墊層；18:支撐板吊耳；19:支 撐板起吊止落銷孔；20:挖掘機橫向行走支撐輪；21:挖掘機底盤；22:挖掘機橫向行走支 撐輪架；23:挖掘機橫向行走支撐輪軸；24:挖掘機橫向行走支撐軌道梁。
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
進一步描述本發(fā)明提出的一種管道地下安裝施工裝置及其方法， 本專業(yè)的普通技術人員在閱讀了本發(fā)明的具體實施方式
后，能夠理解和實施本發(fā)明，而本具 體實施方式是對本發(fā)明的詳細說明，并不對本發(fā)明作出任何限制。 實施例1
本發(fā)明的管道地下安裝施工裝置包括起重機、挖掘機、主體框架、液壓千斤、履帶行走裝置與主體框架支撐梁、履帶行走裝置、支撐板、主體框架橫梁、支撐板梁端頭、支撐板卡 扣、支撐板梁、挖掘機橫向行走齒條、挖掘機橫向行走齒輪、挖掘機橫向行走支撐裝置、支 撐板吊耳、支撐板起吊止落銷孔、挖掘機橫向行走支撐輪、挖掘機底盤、挖掘機橫向行走支 撐輪架、挖掘機橫向行走支撐輪軸、挖掘機橫向行走支撐軌道梁，其結構特征是起重機(1)、 挖掘機(2)分別安裝在主體框架(3)的前后兩端的上面，液壓千斤(4)分別安裝在主體框 架(3)的前后兩端的側面，履帶行走裝置與主體框架支撐梁(5)的一端用端頭板與主體框 架(3)連接，另一端伸入到履帶行走裝置(6)中，起重機(1)、挖掘機(2)分別安裝在主 體框架(3)的前后兩端的上面，液壓千斤(4)分別安裝在主體框架(3)的前后兩端的側面， 履帶行走裝置與主體框架支撐梁(5)的一端用端頭板與主體框架(3)連接，另一端伸入到 履帶行走裝置(6)中，履帶行走裝置(6)通過履帶行走裝置與主體框架支撐梁(5)分別 安裝在主體框架(3)的兩側，支撐板(7)插入到支撐板卡扣(10)中，支撐板卡扣(10) 安裝在支撐板梁(11)上，支撐板梁(11)通過支撐板梁端頭(9)安裝在主體框架(3)的 內部兩側，主體框架橫梁(8)是主體框架(3) —部分，分別安裝在主體框架(3)的前后兩 端，挖掘機橫向行走齒條(12)安裝在主體框架(3)內部，同挖掘機橫向行走齒輪(13)嚙 合，挖掘機橫向行走齒輪(13)、挖掘機橫向行走支撐裝置(14)安裝在挖掘機底盤(21)上， 挖掘機橫向行走支撐裝置(14)由挖掘機橫向行走支撐輪(20)、挖掘機橫向行走支撐輪架(22)、 挖掘機橫向行走支撐輪軸(23)組成，挖掘機橫向行走支撐輪(20)安裝在挖掘機橫向行走 支撐軌道梁(24)中，挖掘機橫向行走支撐軌道梁(24)安裝在主體框架(3)上。 實施例2
以軟土層區(qū)域地下排水砼管道施工為例碎石墊層的底標高為自然地平-5M，管道為砼 管，管長2.5M,直徑2.4M，壁厚250MM，碎石墊層800MM。由于是在軟土層區(qū)域安裝砼管， 碎石墊層不要求夯實。
根據(jù)施工區(qū)域和所安裝的管道特點，結合現(xiàn)場施工經驗，計劃開挖管道坑上開口8.4米， 管道坑下開口4.4米，挖深5米。因為管道直徑2.4米，坑底施工作業(yè)面一邊留1米，所以 管道坑下開口為4.4米?？紤]按1/0.4放坡在一個步段的安裝時間內不會發(fā)生管道坑塌方， 所以開挖管道坑上開口為8.4米。如果本裝置的液壓千斤跨距12.4米，液壓千斤的支點距管 道坑上開口邊有2米的距離，如果2米的距離還不能滿足安全的要求，那么就要考慮增加液 壓千斤的跨距及履帶行走裝置與主體框架支撐梁長度。
調整支撐板梁的相對距離，使插入的支撐板相對距離滿足管道坑下開口 4. 4米的要求 施工時先將本裝置組裝、調試、就位后是用挖掘機在要安裝的地下管道的延長線上依據(jù) 計劃尺寸進行開挖，管道坑挖完驗槽合格后，將本裝置二次就位，兩條履帶行走裝置騎在管道坑的兩邊，液壓千斤將主體框架調平并將支撐板用起重機一一吊起插入支撐板卡扣直到管 道坑的底部。管道坑挖完驗槽合格后，由起重機起吊料斗由主體框架的中部回填墊層石料到 底部，墊層厚0.8米，墊層鋪好并檢驗后合格后用起重機將第一節(jié)地下管道由主體框架的中 部吊入管道坑內并設在鋪好的墊層上，后再用起重機將第二節(jié)地下管道吊入管道坑內，同第 一節(jié)地下管道對接，對接工藝及方法執(zhí)行有關地下管道施工規(guī)范，同時回填管道回填料；由 于受支撐板總寬度的限制，本裝置每向前移位一次所安裝的地下管道長度要小于支撐板總寬 度。假如支撐板總寬度為6米，那么每安裝兩節(jié)管道本裝置向前移位一次。在安裝地下管道 的同時，用挖掘機開挖下一施工段的土方，驗槽合格后啟動本裝置向前移動到位；向前移動 中如果管道坑兩側或坑底對支撐板有擠壓或掩埋時，可用起重機吊起支撐板到支撐板起吊止 落銷孔將支撐板固定后，再啟動本裝置向前移動，否則可不起吊支撐板直接啟動本裝置向前 移動。在向前移動到下一施工段后，再從主體框架的中部回填墊層石料到底部，第二段墊層 鋪好后用起重機再起吊地下管道入管道坑內并設在鋪好的墊層上；按照前述步驟循環(huán)進行各 段管道的安裝施工。
權利要求
1.一種管道地下安裝施工裝置，包括起重機、挖掘機、主體框架、液壓千斤、履帶行走裝置與主體框架支撐梁、履帶行走裝置、支撐板、主體框架橫梁、支撐板梁端頭、支撐板卡扣、支撐板梁、挖掘機橫向行走齒條、挖掘機橫向行走齒輪、挖掘機橫向行走支撐裝置、支撐板吊耳、支撐板起吊止落銷孔、挖掘機橫向行走支撐輪、挖掘機底盤、挖掘機橫向行走支撐輪架、挖掘機橫向行走支撐輪軸、挖掘機橫向行走支撐軌道梁，其特征是起重機(1)、挖掘機(2)分別安裝在主體框架(3)的前后兩端的上面，液壓千斤(4)分別安裝在主體框架(3)的前后兩端的側面，履帶行走裝置與主體框架支撐梁(5)的一端用端頭板與主體框架(3)連接，另一端伸入到履帶行走裝置(6)中，履帶行走裝置(6)通過履帶行走裝置與主體框架支撐梁(5)分別安裝在主體框架(3)的兩側，支撐板(7)插入到支撐板卡扣(10)中，支撐板卡扣(10)安裝在支撐板梁(11)上，支撐板梁(11)通過支撐板梁端頭(9)安裝在主體框架(3)的內部兩側，主體框架橫梁(8)是主體框架(3)一部分，分別安裝在主體框架(3)的前后兩端，挖掘機橫向行走齒條(12)安裝在主體框架(3)內部，同挖掘機橫向行走齒輪(13)嚙合，挖掘機橫向行走齒輪(13)、挖掘機橫向行走支撐裝置(14)安裝在挖掘機底盤(21)上，挖掘機橫向行走支撐裝置(14)由、挖掘機橫向行走支撐輪架(22)、挖掘機橫向行走支撐輪軸(23)組成，同時挖掘機橫向行走支撐輪(20)安裝在挖掘機橫向行走支撐軌道梁(24)中，挖掘機橫向行走支撐軌道梁(24)安裝在主體框架(3)上。
2. 權利要求1所述的管道地下安裝施工裝置，其特征是用履帶行走裝置驅動本裝置位移， 用液壓千斤穩(wěn)定本裝置。
3. 權利要求1所述的地下管道安裝施工裝置，其特征是在一個主體框架(3)上分別安裝 有起重機(1)、挖掘機(2)，挖掘機(2)可橫向移動。
4. 權利要求1所述的地下管道安裝施工裝置，其特征是支撐板梁(11)、支撐板(7)相 對距離可調。
5. —種用于管道地下安裝施工裝置的方法，包括地下管道坑的挖掘方法，管道及其他用 料的吊裝方法，支撐板(7)的管道坑支撐的操作方法，其特征在于該方法是安下列步驟進行首先，將本裝置組裝、調試、就位后是用挖掘機(2)在要安裝的地下管道(15)的延長 線上挖一坑，挖土深度以墊層底標高為宜，寬以地下管道(15)直徑加作業(yè)面寬為宜，長以 稍大于支撐板(7)的總寬度為宜，放坡可根據(jù)地質情況以滿足每段地下管道(15)施工完不 塌方為宜，管道坑挖完驗槽合格后，將本裝置二次就位，兩條履帶行走裝置(6)騎在管道坑 的兩邊，液壓千斤(4)將主體框架(3)調平，調整支撐板梁(11)的相對距離，使插入的 支撐板(7)相對距離滿足管道坑的下底寬；將支撐板(7)用起重機(1) 一一吊起插入支撐 板卡扣(10)直到管道坑的底部。其次，是由起重機(1)起吊料斗從主體框架(3)的中部回填墊層石料(17)到底部， 墊層(17)鋪好后用起重機(1)將第一節(jié)地下管道(15)由主體框架(3)的中部吊入管道 坑內并設在鋪好的墊層(17)上，后再用起重機(1)將第二節(jié)地下管道吊入管道坑內，同第 一節(jié)地下管道對接，同時回填管道回填料(16);由于受支撐板(7)總寬度的限制，本裝置 每向前移位一次所安裝的地下管道長度要小于支撐板(7)總寬度。第三，在安裝的地下管道的同時，用挖掘機(2)開挖下一施工段的土方，驗槽合格后啟 動本裝置向前移動到位，向前移動中如果管道坑兩側或坑底對支撐板(7)有擠壓或掩埋時， 可用起重機(1)利用支撐板吊耳(18)吊起支撐板(7)到支撐板起吊止落銷孔(19)將支 撐板(7)固定后，再啟動本裝置向前移動，否則可不起吊支撐板(7)直接啟動本裝置向前 移動，支撐板(7)吊起后的固定可用銷釘插入到支撐板起吊止落銷孔(19)中加以固定。第四，在向前移動到下一施工段后，再用起重機從主體框架(3)的中部回填墊層石料(17) 到底部，第二段墊層(17)鋪好后用起重機再起吊地下管道入管道坑內并設在鋪好的墊層(17) 上；按照前述步驟循環(huán)進行各段管道的安裝施工。
6. 權利要求5所述的用于管道地下安裝施工裝置的方法，其特征是在支撐板空間內進行 管道底石料墊層與管道的安裝，用支撐板兩側阻擋土方的塌翻；
7. 權利要求5所述的用于管道地下安裝施工裝置的方法，其特征是支撐板梁的相對距離 可調整，使插入的支撐板相對距離滿足管道坑的下底寬。 —
8. 權利要求5所述的用于管道地下安裝施工裝置的方法，其特征是用本裝置的起重機吊 裝管道及其他用料，用本裝置的挖掘機開挖土方，用本裝置挖掘機的橫向行走裝置卸土。
9. 權利要求5所述的用于管道地下安裝施工裝置的方法，其特征是以支撐板總寬度為每 一施工段的長度，挖一段支撐一段，安裝一段，向前位移一段。
全文摘要
一種管道地下安裝施工裝置及其方法，其裝置是起重機(1)、挖掘機(2)分別安裝在主體框架(3)的前后兩端的上面，履帶行走裝置(6)通過履帶行走裝置與主體框架支撐梁(5)分別安裝在主體框架(3)的兩側，支撐板(7)插入到支撐板卡扣(10)中，采用支撐板內安裝管道施工方法，挖一段支撐一段，安裝一段，向前位移一段；用支撐板兩側阻擋土方的塌翻，用支撐板內空間進行管道底石料墊層與管道的安裝，是用履帶行走裝置驅動本裝置位移，用本裝置的起重機吊裝管道及其他用料，用本裝置的挖掘機開挖土方，用本裝置挖掘機的橫向行走裝置卸土。由于用本裝置最大限度接近施工作業(yè)面，能有效地發(fā)揮了起重機、挖掘機的效率。
文檔編號F16L1/028GK101634375SQ20091016844
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權日2009年8月20日
發(fā)明者曹藍天 申請人:曹藍天