一种管廊节段的移位系统论文和设计-俞孟凡

全文摘要

一种管廊节段的移位系统，移位系统包括基坑两侧的硬化行走地面和移位装置，移位装置包括移位车和可拆卸连接在移位车上的悬吊挂篮，移位车包括万向轮、钢骨架和配重，钢骨架包括底盘、中部悬挑盘、中轴立柱、斜拉索和栏杆扶手。本实用新型解决了管廊节段纵移时工作面和安全问题，加快了施工进度，提高工效的同时，保证了安装精度，投入设备简单，工艺简便，具有较好的经济效益。

主设计要求

1.一种管廊节段的移位系统，位于基坑（1）纵向两侧的施工便道（2）上，其特征在于：包括对称浇筑在施工便道（2）上、分别紧靠竖向基坑支护（3）外侧的两道硬化行走地面（4），所述移位系统还包括在行走地面上纵向移动的移位装置，所述移位装置包括移位车和可拆卸连接在移位车上的悬吊挂篮（5），所述移位车包括万向轮（6）、钢骨架和配重（7），所述钢骨架包括底盘（8）、中部悬挑盘（9）、中轴立柱（10）、斜拉索（11）和栏杆扶手（12），所述底盘（8）包括矩形的底盘边框（81）和满铺并固定连接在底盘边框上侧的配重承托钢板（82），所述中轴立柱（10）在横向两侧分设有两根，中轴立柱（10）的底部分别与底盘边框（81）的内端部固定连接，所述中部悬挑盘（9）包括矩形的悬挑边框（91）和固定连接铺设在悬挑边框（91）上侧的上人钢板（92），所述中部悬挑盘（9）的内端部为悬挑端、伸出施工便道（2）和基坑支护（3）位于基坑的上方，所述斜拉索（11）共设有两对四根，包括一对外拉索（111），一对内拉索（112），所述外拉索（111）从上至下依次与中轴立柱（10）的顶部、悬挑边框（91）的外端部和底盘边框（81）的外端部固定连接，所述内拉索（112）从上至下依次与中轴立柱（10）的顶部和悬挑边框（91）的内端部固定连接，所述外拉索（111）位于底盘边框（81）与悬挑边框（91）之间设为爬梯踏步梁（13），所述配重（7）落置在配重承托钢板（82）的外端部，所述悬吊挂篮（5）包括悬吊拉杆（51）和水平的上人篮（52），所述悬吊拉杆（51）为桁架杆，悬吊拉杆（51）的顶部与悬挑边框（91）的悬挑端侧壁通过螺栓（14）可拆卸连接，所述悬吊拉杆（51）的底部内侧与上人篮（52）固定连接，所述上人篮（52）相对悬吊拉杆（51）向基坑（1）内凸，所述万向轮（6）共设有四个，万向轮（6）固定连接在底盘边框（81）的下侧，所述栏杆扶手（12）沿悬挑边框（91）和爬梯踏步梁（13）通长设置在两侧。

设计方案

1.一种管廊节段的移位系统，位于基坑（1）纵向两侧的施工便道（2）上，其特征在于：包括对称浇筑在施工便道（2）上、分别紧靠竖向基坑支护（3）外侧的两道硬化行走地面（4），

所述移位系统还包括在行走地面上纵向移动的移位装置，所述移位装置包括移位车和可拆卸连接在移位车上的悬吊挂篮（5），

所述移位车包括万向轮（6）、钢骨架和配重（7），所述钢骨架包括底盘（8）、中部悬挑盘（9）、中轴立柱（10）、斜拉索（11）和栏杆扶手（12），

所述底盘（8）包括矩形的底盘边框（81）和满铺并固定连接在底盘边框上侧的配重承托钢板（82），所述中轴立柱（10）在横向两侧分设有两根，中轴立柱（10）的底部分别与底盘边框（81）的内端部固定连接，

所述中部悬挑盘（9）包括矩形的悬挑边框（91）和固定连接铺设在悬挑边框（91）上侧的上人钢板（92），所述中部悬挑盘（9）的内端部为悬挑端、伸出施工便道（2）和基坑支护（3）位于基坑的上方，

所述斜拉索（11）共设有两对四根，包括一对外拉索（111），一对内拉索（112），所述外拉索（111）从上至下依次与中轴立柱（10）的顶部、悬挑边框（91）的外端部和底盘边框（81）的外端部固定连接，所述内拉索（112）从上至下依次与中轴立柱（10）的顶部和悬挑边框（91）的内端部固定连接，

所述外拉索（111）位于底盘边框（81）与悬挑边框（91）之间设为爬梯踏步梁（13），

所述配重（7）落置在配重承托钢板（82）的外端部，

所述悬吊挂篮（5）包括悬吊拉杆（51）和水平的上人篮（52），所述悬吊拉杆（51）为桁架杆，悬吊拉杆（51）的顶部与悬挑边框（91）的悬挑端侧壁通过螺栓（14）可拆卸连接，所述悬吊拉杆（51）的底部内侧与上人篮（52）固定连接，所述上人篮（52）相对悬吊拉杆（51）向基坑（1）内凸，

所述万向轮（6）共设有四个，万向轮（6）固定连接在底盘边框（81）的下侧，所述栏杆扶手（12）沿悬挑边框（91）和爬梯踏步梁（13）通长设置在两侧。

2.根据权利要求1所述的管廊节段的移位系统，其特征在于：所述底盘边框（81）包括相对的两根横杆（811）和相对的两根纵杆（812），所述中轴立柱（10）共设有两根，中轴立柱的底部分别与横杆（811）的内端部固定连接，所述万向轮（6）固定连接在横杆（811）的下侧。

3.根据权利要求2所述的管廊节段的移位系统，其特征在于：所述悬挑边框（91）包括分别与两道中轴立柱（10）中部固定连接的两根横向的悬挑杆（911），悬挑边框还包括一根纵向的连接杆（912），所述悬挑杆（911）的内端部为悬挑端、伸出施工便道（2）和基坑支护（3）位于基坑（1）的上方，两根悬挑杆（911）的外端部之间固定连接有连接杆（912），

所述悬吊拉杆（51）的顶部与悬挑杆（911）的侧壁通过螺栓（14）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的管廊节段的移位系统，其特征在于：所述栏杆扶手（12）沿悬挑杆（911）和爬梯踏步梁（13）通长设置在两侧。

5.根据权利要求3所述的管廊节段的移位系统，其特征在于：所述外拉索（111）的顶端部与中轴立柱（10）的顶端部固定连接，外拉索（111）的中部与悬挑杆（911）的外端部固定连接，外拉索（111）的底端部与横杆（811）的内端部固定连接，所述内拉索（112）的顶端部与中轴立柱（10）的顶端部固定连接，内拉索（112）的底端部与悬挑杆（911）的内端部固定连接。

6.根据权利要求1所述的管廊节段的移位系统，其特征在于：所述底盘（8）、中部悬挑盘（9）、中轴立柱（10）和斜拉索（11）均采用型钢制成，相互连接均为焊接；所述栏杆扶手（12）由钢筋焊接而成。

7.根据权利要求1所述的管廊节段的移位系统，其特征在于：所述硬化行走地面（4）为厚不小于20cm，标号不小于C25的混凝土地面，所述配重（7）为混凝土块。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于管廊施工，特别是一种管廊节段辅助移动装置。

背景技术

我国城市地下综合管廊建设已进入高速发展期，由于综合管廊多采用矩形断面，一般采用预制和现浇法。其中预制节段拼装法，通过工厂或现场预制，再运至现场装配组合成整体，可以避免大量现场湿浇作业，具有工期短受现场条件限制小等优点而逐步得到推广应用。管廊节段安装前，需先进行基坑开挖和基底处理，基坑开挖深度一般在3m以上，特别是位于软弱地基时，基坑围护间的钢横撑间距往往较密，约4m每道，管廊节段铺设过程受基坑围护钢支撑及管节倒角影响，管节很难确保一次性吊装到位。因此针对城市地下综合管廊节段安装阶段，采用大吨位汽车吊吊装管节利用基坑围护钢横撑间隙将管节吊放至基坑底后，通常受钢横撑影响存在无法直接纵向纵移拼装到位的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管廊节段的移位系统，要解决大吨位汽车吊吊装管廊管节受钢横撑影响存在无法直接纵向纵移拼装到位的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种管廊节段的移位系统，位于基坑纵向两侧的施工便道上，包括对称浇筑在施工便道上、分别紧靠竖向基坑支护外侧的两道硬化行走地面，

所述移位系统还包括在行走地面上纵向移动的移位装置，所述移位装置包括移位车和可拆卸连接在移位车上的悬吊挂篮，所述移位车包括万向轮、钢骨架和配重，所述钢骨架包括底盘、中部悬挑盘、中轴立柱、斜拉索和栏杆扶手，

所述底盘包括矩形的底盘边框和满铺并固定连接在底盘边框上侧的配重承托钢板，所述中轴立柱在横向两侧分设有两根，中轴立柱的底部分别与底盘边框的内端部固定连接，

所述中部悬挑盘包括矩形的悬挑边框和固定连接铺设在悬挑边框上侧的上人钢板，所述中部悬挑盘的内端部为悬挑端、伸出施工便道和基坑支护位于基坑的上方，

所述斜拉索共设有两对四根，包括一对外拉索，一对内拉索，所述外拉索从上至下依次与中轴立柱、悬挑边框的外端部和底盘边框的外端部固定连接，所述内拉索从上至下依次与中轴立柱和悬挑边框的内端部固定连接，

所述外拉索位于底盘边框与悬挑边框之间设为爬梯踏步梁，

所述配重落置在配重承托钢板的外端部，

所述悬吊挂篮包括悬吊拉杆和上人篮，所述悬吊拉杆为桁架杆，悬吊拉杆的顶部与悬挑端的侧壁通过螺栓可拆卸连接，所述悬吊拉杆的底部内侧与水平上人篮固定连接，所述水平上人篮相对悬吊拉杆向基坑内凸，

所述万向轮共设有四个，万向轮固定连接在底盘边框的下侧，所述栏杆扶手沿悬挑边框和爬梯踏步梁通长设置在两侧。

所述底盘边框包括相对的两根横杆和相对的两根纵杆，所述中轴立柱共设有两根，中轴立柱的底部分别与横杆的内端部固定连接，所述万向轮固定连接在横杆的下侧。

所述悬挑边框包括分别与两道中轴立柱中部固定连接的两根横向的悬挑杆，悬挑边框还包括一根纵向的连接杆，所述悬挑杆的内端部为悬挑端、伸出施工便道和基坑支护位于基坑的上方，两根悬挑杆的外端部之间固定连接有连接杆，

所述悬吊拉杆的顶部与悬挑杆的侧壁通过连接件可拆卸连接。

所述栏杆扶手沿悬挑杆和爬梯踏步梁通长设置在两侧。

所述斜拉索共设有两对四根，包括一对外拉索，一对内拉索，所述外拉索的顶端部与中轴立柱的顶端部固定连接，外拉索的中部与悬挑杆的外端部固定连接，外拉索的底端部与纵杆的内端部固定连接，所述内拉索的顶端部与轴立柱的顶端部固定连接，内拉索的底端部与悬挑杆的内端部固定连接，

所述底盘、中部悬挑盘、中轴立柱和斜拉索均采用型钢制成，相互连接均为焊接；所述栏杆扶手由钢筋焊接而成。

所述硬化行走地面为厚不小于20cm，标号不小于C25的混凝土地面，所述配重为混凝土块。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型为了解决管廊节段采用大型吊机吊装时受基坑围护钢横撑及管节倒角影响，管节很难确保一次性吊装到位的难题，根据基坑内的支护形式和有限的安装空间设计了在基坑两侧使用的管廊节段移位系统。该移位系统结合基坑施工便道，在上侧施工硬化行走地面给移位装置提供了强度支撑，移位装置由可拆卸连接移位车和悬吊挂篮组成，悬吊挂篮作为操作平台伸入基坑内，上人篮可方便站立施工人员，以便进行后期的手拉葫芦操作。移位装置设计为双层，受力合理，中柱、斜拉索和底盘为主要受力结构，底盘上放置防止移位车倾覆的配重块，悬挑盘为上人设计，悬挑盘与底盘之间设有踏步梁，施工人员可以自踏步梁上悬挑盘然后爬入悬吊挂篮内。

本实用新型解决了管廊节段纵移时工作面和安全问题，加快了施工进度，提高工效的同时，保证了安装精度，投入设备简单，工艺简便，具有较好的经济效益。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型移位装置的结构示意图。

图2是本实用新型移位系统的俯视布置示意图。

图3是本实用新型管廊节段的吊装示意图。

图4是本实用新型使用方法步骤五第二块管廊节段的吊装示意图。

图5是本实用新型使用方法步骤五第二块管廊节段的手拉葫芦布置示意图。

图6是本实用新型移位系统以及应用移位系统对第二块管廊节段的纵移示意图。

图7是图6的侧视结构示意图。

图8是悬吊挂篮与移位车的可拆卸连接螺栓示意图。

附图标记：1－基坑、2－施工便道、3－基坑支护、4－硬化行走地面、5－悬吊挂篮、51－悬吊拉杆、52－上人篮、6－万向轮、7－配重、8－底盘、81－底盘边框、811－横杆、812－纵杆、82－配重承托钢板、9－悬挑盘、91－悬挑边框、911－悬挑杆、912－连接杆、92－上人钢板、10－中轴立柱、11－斜拉索、111－外拉索、112－内拉索、12－栏杆扶手、13－爬梯踏步梁、14－螺栓、15－汽车吊、16－吊车承托钢板、17－枕木、18－平板车、19－吊装孔、20－上排吊装孔、21－基坑横撑、22－上排工人、23－上排手拉葫芦、24－第一块管廊节段、25－第二块管廊节段、26－下排手拉葫芦、27－下排工人、28－下排吊装孔、29－限位短钢筋、30－吊绳、31－L型保护钢板。

具体实施方式

实施例参见图1、2、6、7和8所示，一种管廊节段的移位系统，位于基坑1纵向两侧的施工便道2上，包括对称浇筑在施工便道2上、分别紧靠竖向基坑支护3外侧的两道硬化行走地面4。

所述移位系统还包括在行走地面上纵向移动的移位装置，所述移位装置包括移位车和可拆卸连接在移位车上的悬吊挂篮5。

所述移位车包括万向轮6、钢骨架和配重7，所述钢骨架包括底盘8、中部悬挑盘9、中轴立柱10、斜拉索11和栏杆扶手12。

所述底盘8包括矩形的底盘边框81和满铺并固定连接在底盘边框上侧的配重承托钢板82，所述中轴立柱10在横向两侧分设有两根，中轴立柱10的底部分别与底盘边框81的内端部固定连接。

所述中部悬挑盘9包括矩形的悬挑边框91和固定连接铺设在悬挑边框91上侧的上人钢板92，所述中部悬挑盘9的内端部为悬挑端、伸出施工便道2和基坑支护3位于基坑的上方。

所述斜拉索11共设有两对四根，包括一对外拉索111，一对内拉索112，所述外拉索111从上至下依次与中轴立柱10的顶部、悬挑边框91的外端部和底盘边框81的外端部固定连接，所述内拉索112从上至下依次与中轴立柱10的顶部和悬挑边框91的内端部固定连接。

所述外拉索111位于底盘边框81与悬挑边框91之间设为爬梯踏步梁13。

所述配重7落置在配重承托钢板82的外端部。

所述悬吊挂篮5包括悬吊拉杆51和水平的上人篮52，所述悬吊拉杆51为桁架杆，悬吊拉杆51的顶部与悬挑边框91的悬挑端侧壁通过螺栓14可拆卸连接，所述悬吊拉杆51的底部内侧与上人篮52固定连接，所述上人篮52相对悬吊拉杆51向基坑1内凸

所述万向轮6共设有四个，万向轮6固定连接在底盘边框81的下侧四角位置处，所述栏杆扶手12沿悬挑边框91和爬梯踏步梁13通长设置在两侧。

所述底盘边框81包括相对的两根横杆811和相对的两根纵杆812，所述中轴立柱10共设有两根，中轴立柱的底部分别与横杆811的内端部固定连接，所述万向轮6固定连接在横杆811的下侧。

所述悬挑边框91包括分别与两道中轴立柱10中部固定连接的两根横向的悬挑杆911，悬挑边框还包括一根纵向的连接杆912，所述悬挑杆911的内端部为悬挑端、伸出施工便道2和基坑支护3位于基坑1的上方，两根悬挑杆911的外端部之间固定连接有连接杆912，所述悬吊拉杆51的顶部与悬挑杆911的侧壁通过螺栓14可拆卸连接。

所述栏杆扶手12沿悬挑杆911和爬梯踏步梁13通长设置在两侧。

所述外拉索111的顶端部与中轴立柱10的顶端部固定连接，外拉索111的中部与悬挑杆911的外端部固定连接，外拉索111的底端部与横杆811的内端部固定连接，所述内拉索112的顶端部与中轴立柱10的顶端部固定连接，内拉索112的底端部与悬挑杆911的内端部固定连接。

本实施例中，所述底盘8、中部悬挑盘9、中轴立柱10和斜拉索11均采用型钢制成，相互连接均为焊接；所述栏杆扶手12由钢筋焊接而成。螺栓14的直径为120mm。

其中，底盘边框81为20号槽钢，悬挑边框91为20号槽钢，配重承托钢板的厚度为1cm，中轴立柱10为16号槽钢，斜拉索11为12号槽钢，爬梯踏步梁13为12号槽钢，栏杆扶手12为直径22cm的钢筋，悬吊挂篮5均采用16号槽钢。

所述硬化行走地面4为厚不小于20cm，标号不小于C25的混凝土地面，所述配重7为混凝土块。

这种应用移位系统的管廊安装方法，安装步骤如下：

步骤一，预拼装管廊节段：管廊节段在现场拼装前，先在预制场进行试拼装，确定管廊节段的承插口预留尺寸间隙是否合适。

因投入多套底模板，承插口拼装可能存在就只有差累计，从而出现拼装困难情况，根据需要采取打磨措施；确定止水带预留伸缩量是否合适，当图纸设计止水带位于插口侧面时，止水带伸缩量需根据承插口预留尺寸间隙调整。止水带尺寸偏大，预制管节拼缝将过大；止水带尺寸偏小，预制管节拼缝止水效果将不理想。

步骤二，在基坑1纵向两侧的施工便道2上、紧靠基坑支护3的外侧分别浇筑硬化行走地面4。

步骤三，运输管廊节段：本实施例中，汽车吊为65吨，平板车为5.5吨。在汽车吊15的站位位置即待安装管廊节段位置的基坑一侧采用宕渣填筑并压实，然后汽车吊经过经施工便道驶入施工现场，在汽车吊支腿位置铺设吊车承托钢板16，并在支腿位置下侧垫两根枕木17，以保证汽车吊作业时基础具有足够的承载能力。

后将待拼装管廊节段通过平板车18经施工便道2运输至汽车吊15的外侧，拼装管廊节段横向两侧侧板上分别开有上下两排吊装孔，所述吊装孔为盲孔，汽车吊吊起第一块管廊节段24穿过基坑横撑21的间隙下放至基坑1内预定位置完成初步就位，基坑1内预先平铺有一层细沙19，减少管节与基坑混凝土基础间的摩阻力，厚度不大于5mm。

步骤四，组装移位装置：移位车和悬吊挂篮分开加工制作。采用型钢制作钢骨架，然后在钢骨架的底部安装万向轮6，然后在钢骨架上放置配重7，将悬吊挂篮5的螺栓14连接到位，上人篮52的高度以适应上排工人22站立时方便进行上排手拉葫芦23工作的高度为准，基坑两侧分别设有两台相对设置的移位装置。

步骤五，参见图3-6所示，运输第二块管廊节段下放至基坑内，然后在第二块管廊节段25的两侧上排吊装孔20之间分别安装上排手拉葫芦23；在第二块管廊节段25的两侧下排吊装孔25之间分别安装下排手拉葫芦26。

施工人员包括两个上排工人22和两个下排工人27，基坑两侧各自设有一个上排工人22和一个下排工人27，上排工人22分别站在两侧的上人篮52上；下排工人27与上排工人22错位站立在基坑1坑内，然后上排工人22拉动上排受拉葫芦23，下排工人27拉动下排受拉葫芦26，两侧的手拉葫芦上下同时均匀用力，进行第二块管廊节段25的纵向移动拼装到位，与第一块管廊节段24连接。

步骤六，每节管廊节段的纵移距离具体根据钢横撑位置来确定。当移位装置行走碰至基坑横撑21时，上排工人22自上人钢板92通过爬梯踏步梁13回到地面，然后松开螺栓14将悬吊挂篮5与移位车之间拆开收起，随后将悬吊挂篮5跨越基坑横撑21，移位车沿硬化行走地面4纵向移动至下一个位置，再将悬吊挂篮5下放到工作高度与移位车重新进行螺栓连接。

步骤七，运输将第三块管廊节段下放至基坑内，重复步骤五和步骤六直至将所有的拼装管廊节段连接。

所述步骤三、四、七中，管廊节段吊装下放的步骤如下：

参见图3所示，在每块管廊节段两侧的上排吊装孔内分别埋入吊装螺栓，吊装螺栓的直径为650mm，伸入管廊节段的侧壁内20cm，吊装螺栓的端面均伸出吊装孔，吊装螺栓上横向焊接有长度大于吊装孔的限位短钢筋29，限位短钢筋29的长度为15cm，直径为22mm，限位短钢筋29卡在管廊节段的侧壁上，然后将吊绳30的底端与短钢筋连接，以防钢丝绳脱钩，吊绳与管廊节段倒角边楞摩擦位置加设L型保护钢板31。

管廊节段安放至平板车上后，管廊节段的两端分别用钢丝绳和卡环通过手拉葫芦与平板车锁紧，同时平板车两侧各放置1cm厚度橡胶条，避免管节表面与平板车上的钢构件直接接触，对管廊节段造成破损。

由于拼装现场管廊两侧工作面空间有限，预留空间的宽度为80cm，所有手拉葫芦的大小均与管廊节段的尺寸和重量相适应，纵向移位后确保相邻两节管廊节段之间的拼缝距离控制在5mm内。

步骤八: 管节后续处理。在管廊主体结构完成后，按设计图纸进行，表面刷聚氨酯防水涂料，抹水泥砂浆隔离层，再在水泥砂浆隔离层上贴防水卷材外包，并在综合管廊两侧再抹一层水泥砂浆保护层，在管沟顶部敷设钢筋网，防水涂料施工完毕后，施工70mm厚C20细石混凝土保护层。综合管廊两侧对称同时回填，回填顺序按基底排水方向由高至低分层进行，回填材料分层摊铺，人工夯实每层厚度不大于250mm，机械夯实每层厚度不大于350mm，并应防止损伤防水层，压实系数≥0.94。本实施例中，汽车吊为65吨，平板车为5.5吨。

本实用新型在施工阶段利用管节预制阶段的预留孔安装手拉葫芦移位系统，同时根据管廊节段安装空间受限特点，分双层设计施工人员，上层利用悬吊挂篮，下层直接站立在基坑内，上层工人拉动下层手拉葫芦，下层工人拉动下层手拉葫芦四人共同操作完成纵移过程。在遇到钢横撑时，移位车自带万向轮可自由移动，移位车和悬吊挂篮之间为可拆卸连接，施工人员可以按上篮路线原路返回，然后通过拆卸悬吊挂篮跨越钢横撑再安装的过程，整体解决钢横撑的限制，进而完成移位的需求。

设计图

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