本發(fā)明是一種超大型玻璃鋼管道安裝對(duì)口施工方法，屬于超大型玻璃鋼輸水管道施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

一般安裝pvc管或者pe管時(shí)，由于規(guī)格小重量輕，采用吊裝帶和一個(gè)緊線器或者一個(gè)手扳葫蘆組合安裝對(duì)口，這種對(duì)口方法對(duì)pvc管和pe管以及dn1600以下的玻璃鋼管都適用，但并不適用于管徑超過dn1600的玻璃鋼管，主要表現(xiàn)為管道對(duì)口慢，吊裝帶和一個(gè)手扳葫蘆的鏈子容易相對(duì)滑動(dòng)，需要反復(fù)重新松開把吊裝帶和鏈子相向后移多次才能把管道拉近。采用這種方法需要兩個(gè)綁扎點(diǎn)之間有較大的間距，反復(fù)重新綁扎時(shí)手扳葫蘆的累計(jì)行程很長(zhǎng)，而且由于管道體積過大導(dǎo)致拉近后難以對(duì)正。

參考預(yù)應(yīng)力混凝土管和鋼筋混凝土管的對(duì)口方法，采用2-4個(gè)手扳葫蘆(或者倒鏈葫蘆)和鋼絲繩綁扎管道，其中一端用槽鋼頂在要安裝管道的自由端，此方法確實(shí)可以有效地安裝超大型玻璃鋼管，但是由于操作的范圍過大(一般超大型水泥管的單根長(zhǎng)度為2m，最大不超過4m，而一般超大型玻璃鋼管的單根長(zhǎng)度為6米甚至更長(zhǎng))并且玻璃鋼管管壁摩擦小，存在鋼絲繩滑移的現(xiàn)象，所以安裝效率很低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種超大型玻璃鋼管道安裝對(duì)口施工方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種超大型玻璃鋼管道安裝對(duì)口施工方法，包括以下步驟：

設(shè)計(jì)出一個(gè)卡在對(duì)口玻璃鋼管道固定端附近的臨時(shí)抱卡；

在抱卡手扳葫蘆的一個(gè)拉點(diǎn)處，增加一個(gè)和拉點(diǎn)一樣的螺栓拼接點(diǎn)形成兩個(gè)吊耳，并將此拉點(diǎn)安置在玻璃鋼管道的正上方；

在拉點(diǎn)處安裝吊裝橫擔(dān)；

將管道吊至相應(yīng)位置，安裝移動(dòng)式的組合式腳手架，然后將管道安裝對(duì)口。

進(jìn)一步地，所述設(shè)計(jì)出一個(gè)卡在對(duì)口玻璃鋼管道固定端附近的臨時(shí)抱卡的具體步驟為：抱卡固定在距玻璃鋼管道對(duì)口端1米處，由于玻璃鋼管道的管壁極其光滑，為了保證抱卡在工作中不發(fā)生偏移，抱卡與玻璃鋼管道間墊有軟布。

進(jìn)一步地，所述在拉點(diǎn)處安裝吊裝橫擔(dān)的具體步驟為：橫擔(dān)主體采用250×250h型鋼，鋼材材質(zhì)為astma36，在橫擔(dān)兩端的上下位置各有一個(gè)與吊耳配合的吊鉤，吊鉤與h型鋼通過焊接連接，焊接部位設(shè)有加強(qiáng)筋。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種超大型玻璃鋼管道安裝對(duì)口施工方法，通過增加吊裝輔助設(shè)備方便施工人員操作以及安全施工，增加了整體的施工速度，減少了施工中出現(xiàn)的問題，達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和設(shè)計(jì)合理的目的。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種超大型玻璃鋼管道安裝對(duì)口施工方法，包括以下步驟：

設(shè)計(jì)出一個(gè)卡在對(duì)口玻璃鋼管道固定端附近的臨時(shí)抱卡；

在抱卡手扳葫蘆的一個(gè)拉點(diǎn)處，增加一個(gè)和拉點(diǎn)一樣的螺栓拼接點(diǎn)形成兩個(gè)吊耳，并將此拉點(diǎn)安置在玻璃鋼管道的正上方；

在拉點(diǎn)處安裝吊裝橫擔(dān)；

將管道吊至相應(yīng)位置，安裝移動(dòng)式的組合式腳手架，然后將管道安裝對(duì)口。

設(shè)計(jì)出一個(gè)卡在對(duì)口玻璃鋼管道固定端附近的臨時(shí)抱卡的具體步驟為：抱卡固定在距玻璃鋼管道對(duì)口端1米處，由于玻璃鋼管道的管壁極其光滑，為了保證抱卡在工作中不發(fā)生偏移，抱卡與玻璃鋼管道間墊有軟布。

在拉點(diǎn)處安裝吊裝橫擔(dān)的具體步驟為：橫擔(dān)主體采用250×250h型鋼，鋼材材質(zhì)為astma36，在橫擔(dān)兩端的上下位置各有一個(gè)與吊耳配合的吊鉤，吊鉤與h型鋼通過焊接連接，焊接部位設(shè)有加強(qiáng)筋。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例：根據(jù)超大型玻璃鋼輸水管道的施工技術(shù)分析表明，對(duì)于dn3200玻璃鋼管道，需要提供107.02kn以上的拉力才能克服單根管道的最大靜摩擦力，為了使管道受力均勻，通過采用3-5個(gè)手扳葫蘆或者倒鏈來實(shí)現(xiàn)，比如可以采用4個(gè)4噸的手扳葫蘆，這個(gè)拉力可以達(dá)到160kn；對(duì)于dn4000玻璃鋼管道，需要提供164.6kn以上的拉力，可以采用4個(gè)5噸的手扳葫蘆，這個(gè)拉力可以達(dá)到200kn。

同時(shí)，手扳葫蘆的固定點(diǎn)需要仔細(xì)考慮。如果參照預(yù)應(yīng)力混凝土管的安裝對(duì)口方法，固定在需要對(duì)口管道的自由端附近，由于單根管道的長(zhǎng)度為12m，對(duì)口時(shí)所用鋼絲繩和手扳葫蘆的單根累計(jì)長(zhǎng)度將超過12m，這種方法顯然不合理。為解決此問題，設(shè)計(jì)出了一個(gè)能卡在要對(duì)口玻璃鋼管道固定端附近的臨時(shí)抱卡，抱卡固定在距管道對(duì)口端1米處，這個(gè)位置廠家是允許的。由于玻璃鋼管道的管壁極其光滑，為了保證抱卡在工作中不發(fā)生偏移，抱卡與管道間應(yīng)墊軟布。

在管道安裝對(duì)口之前，首先要將管道吊至相應(yīng)位置。一般的做法是采用吊裝帶進(jìn)行吊裝，但是安裝和拆卸吊裝帶的過程非常麻煩，都需要管道底部具備一定的操作空間，尤其是拆卸吊裝帶的時(shí)候需要挖出工作坑，否則無法完成拆卸。其次施工人員需要爬上爬下，施工危險(xiǎn)性較大。為了解決此問題，對(duì)臨時(shí)抱卡的設(shè)計(jì)做了相應(yīng)改進(jìn)，具體做法是在抱卡手扳葫蘆的一個(gè)拉點(diǎn)處，增加一個(gè)和拉點(diǎn)一樣的螺栓拼接點(diǎn)形成兩個(gè)吊耳，并將此拉點(diǎn)安置在管道的正上方。為驗(yàn)證此方法的可行性，進(jìn)行如下可行性驗(yàn)算。dn4000玻璃鋼管道的自重為19.9t，考慮到起吊時(shí)的動(dòng)載因素、安全因素以及可靠度因素，取其自重為20t。起吊設(shè)備采用4個(gè)8噸的t型吊環(huán)，鋼材材質(zhì)為q235；17噸的d型銷扣，銷子的直徑為38mm；暫定吊耳鋼板的厚度為20mm，最小截面寬度為180mm，吊耳開孔為40mm。

(1)吊耳的允許負(fù)載

吊耳的允許負(fù)載按下式計(jì)算：

式中：p—吊耳的允許負(fù)荷；

n—荷載；

c—不均勻受力系數(shù)，一般取1.1～1.3,此處取1.2；

n—同時(shí)受力的吊耳數(shù)。

(2)拉應(yīng)力計(jì)算

其強(qiáng)度計(jì)算公式為：

滿足要求。

式中：σ—拉應(yīng)力；

n—單個(gè)吊耳的荷載，

d—?jiǎng)虞d系數(shù)，一般取1.1～1.3,此處取1.2；

s1—斷面處截面積，s1＝(180-40)×20＝2800mm²；

[σ]—鋼材的許用拉應(yīng)力；

k—許用拉應(yīng)力系數(shù)，一般取2.5～3,此處取2.8。

(3)局部擠壓應(yīng)力計(jì)算

局部擠壓應(yīng)力的最不利位置在吊耳和銷軸的結(jié)合處，其強(qiáng)度計(jì)算公式：

滿足要求。

式中：σcj—局部擠壓應(yīng)力；

n—單個(gè)吊耳的荷載，

d—?jiǎng)虞d系數(shù)，一般取1.1～1.3,此處取1.2；

δ—吊耳的厚度；

d—銷軸直徑，d＝38mm；

—鋼材的許用壓應(yīng)力；

k—許用拉應(yīng)力系數(shù)，一般取2.5～3,此處取2.5。

通過以上計(jì)算說明，對(duì)于dn4000玻璃鋼管道，采用厚度為20mm，寬度為180mm的鋼板作為抱卡的吊耳是可行的；對(duì)于管徑小于dn4000的玻璃鋼管道，其自重都小于20t，所以采用此吊耳也是可行的。同時(shí)為了保證玻璃鋼管道安裝的可靠性，確保吊裝時(shí)抱卡只承擔(dān)豎向荷載，需要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)應(yīng)的吊裝橫擔(dān)。

橫擔(dān)主體采用250×250h型鋼，鋼材材質(zhì)為astma36，總長(zhǎng)度為10.3m，自重700kg；在橫擔(dān)兩端的上下位置各有一個(gè)吊耳，吊耳與h型鋼通過焊接連接，焊接部位設(shè)有加強(qiáng)筋；吊耳寬300mm，高150mm，厚度為20mm，吊孔的直徑為40mm。dn4000玻璃鋼管道自重為19900kg，加上吊裝索具和組裝卡具以及管箍套管的重量，吊裝靜載荷為21000kg。吊裝時(shí)不均勻系數(shù)取1.1；考慮到風(fēng)載與動(dòng)載的影響，動(dòng)荷系數(shù)取1.2，計(jì)算得最大吊裝重量為26520kg。

(1)受力計(jì)算

由力的平衡得：

fh＝fv·ctg60°＝78.56kn；(1-2)

式中：f—上吊耳所受的拉力；

fv—f的垂直分力；

fh—f的水平分力；

f1—下吊耳所受的拉力，

g—橫擔(dān)的重力荷載，g＝7kn；

(2)彎矩計(jì)算

在重力g作用下和水平力作用下橫擔(dān)所受最大彎矩：

mh＝fh·s＝78.56×0.225＝17.68kn·m(2-2)

式中：l—橫擔(dān)的長(zhǎng)度；

s—水平力的力臂,s＝0.225m。

通過分析可得，最大彎矩在橫擔(dān)跨中位置，mmax＝53.73kn·m。

(3)應(yīng)力計(jì)算

橫擔(dān)跨中截面最大彎曲應(yīng)力：

式中：w—h型鋼截面模量，w＝889.6cm³。

橫擔(dān)所受水平方向壓應(yīng)力：

式中：a—h型鋼截面面積，a＝92.7cm²。

橫擔(dān)所受最大應(yīng)力：

σmax＝σ1+σ2＝68.85mpa≤[σ]＝125mpa(3-3)

式中：[σ]—鋼材許用應(yīng)力，[σ]＝125mpa。

通過以上計(jì)算說明，橫擔(dān)滿足強(qiáng)度要求，故可安全使用，整個(gè)管道的吊裝輔助設(shè)備已經(jīng)準(zhǔn)備完成，通過增加吊裝輔助設(shè)備方便施工人員操作以及安全施工，增加了整體的施工速度，減少了施工中出現(xiàn)的問題，達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和設(shè)計(jì)合理的目的

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。