【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水利水电大型压力钢管施工现场环境条件下的安装，具体涉及一种竖井大节段压力钢管安装装置及方法。
技术介绍
1、有很多建设在高山峡谷的大型水利水电工程，引水压力钢管布置的隧洞内，面临着竖井内大型压力钢管安装的技术难题。受隧洞作业环境的影响，通常大型压力钢管只能分短节（或分瓦片）运输到竖井的转弯位置，由竖井起重设备转运吊装到拼装位置，在竖井拼装位置上，将短节压力钢管拼装为整体。由于竖井段长度从数十米到数百米，甚至上千里米，该竖井压力钢管安装方法存在安装空间受限制、管节对位次数多、精度控制难度大、水平焊缝多、质量保证难度大、安全风险大及安装周期长等难题。针对大型压力钢管竖井安装的特点和难点，需研究一种竖井压力钢管安装方法及装置，解决施工技术难题，保障施工质量、工期和安全。
技术实现思路
1、针对本专利技术所要解决的技术难题，本专利技术提供一种竖井大节段压力钢管装置及方法，能够有效解决短节竖井压力钢管安装拼装段次多、周期长、不利焊位的焊接工作量大、质量控制难度大、安全风险大等技术难题的技术方案，降低安装成本和优化施工管理。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种竖井大节段压力钢管安装装置，包括机架、转位平台、转运台车、压力钢管安装桥机和转位机构，所述转位平台设置在竖井入口处，所述机架设置在转位平台上，所述转位平台上设置有辊焊台车、焊机、溜放台车、可调托辊和压力钢管限位持住装置，压力钢管限位持住装置和辊焊台车间隔设置，所述转运台车设置在隧
4、优选的，所述压力钢管限位持住装置包括两个竖直夹持部和水平部，两个竖直夹持部均与水平部铰接，竖直夹持部通过锁紧油缸与水平部相连，锁紧油缸带动竖直夹持部转动实现压力钢管短节的夹持或松开。
5、优选的，所述转位平台两侧均通过平台锁定装置设置在竖井入口处。
6、优选的，所述转位机构包括转位驱动齿轮、转位驱动齿条和转位驱动油缸，所述转位驱动油缸前端与转位驱动齿条相连，转位驱动齿条与转位驱动齿轮啮合，转位驱动油缸带动转位驱动齿轮转动，所述转位驱动齿轮固定设置在机架上。
7、优选的，所述辊焊台车包括辊焊底座，所述辊焊底座左右两侧铰接有辊焊组件，所述辊焊组件包括旋转件，所述旋转件与辊焊底座转动连接，所述旋转件上下两侧均设置有滚轮，下侧的滚轮通过连接件与旋转驱动件相连。
8、优选的，所述可调托辊设置有多个，可调托辊设置在机架与水平部之间或机架与辊焊底座之间。
9、优选的，所述机架上设置有多组调节电动推杆。
10、优选的，还包括液压控制系统，所述液压控制系统用于控制锁紧油缸和转位驱动油缸的启停。
11、一种竖井大节段压力钢管安装方法，包括以下步骤：
12、步骤一、压力钢管短节一转运至可调托辊上，调整压力钢管短节一的端面垂直度；
13、步骤二、压力钢管短节二转运至可调托辊上，调整拼装压力钢管短节一和压力钢管短节二；
14、步骤三、焊接压力钢管短节一和压力钢管短节二的焊缝，并进行无损检测；
15、步骤四、无损检测和后，重复步骤一至步骤三完成长节段压力钢管拼焊；
16、步骤五、长节段压力钢管与转位平台锁定，可调托辊缩回，随后打开转位平台锁定；
17、步骤六、转位平台转位，压力钢管安装桥机与长节段压力钢管连接，预紧提升系统，松开转位平台的压力钢管锁定机构，下放或提升长节段压力钢管；
18、步骤七、调整拼装合格，竖段节间焊接；
19、步骤八、重复步骤五至步骤七，直至竖井压力钢管安装完成。
20、优选的，所述步骤一和步骤二中，压力钢管短节一放置在压力钢管限位持住装置上，压力钢管短节二放置在辊焊台车上，先采用压力钢管安装桥机吊装压力钢管短节二与压力钢管短节一之间完成粗定位后采用压力钢管限位持住装置调整短节一端面的垂直度，通过可调托辊和调节电动推杆调整压力钢管短节二与压力钢管短节一的水平方向的同轴度。
21、优选的，所述步骤三中，人工点焊固定相连的压力钢管短节后，松开压力钢管限位持住装置，转位平台上安装埋弧焊机安装支架及埋弧焊机；辊焊台车驱动压力钢管短节一与压力钢管短节二进行旋转，同时埋弧焊机自动进行压力钢管短节一与压力钢管短节二之间环缝的焊接。
22、优选的，所述步骤五中，机架与长节段压力钢管连接固定，调节电动推杆回缩，使得调节电动推杆的伸缩端与水平部或辊焊底座脱离，锁定电动推杆将锁定梁回缩并远离土建的锁定梁固定插销，完成转位平台解锁。
23、优选的，所述步骤六中，转位平台上的机架与地面通过轴铰接，通过转位平台两侧均设置的一套液压油缸推和拉，实现转位平台的转位；长节段压力钢管连接压力钢管安装桥机，压力钢管安装桥机对拉绳预紧，并通过压力钢管安装桥机下放或提升长节段压力钢管。
24、优选的，所述步骤七中，通过压力钢管安装桥机升降；采用人工进行环缝对接焊。
25、本技术方案的有益效果如下：
26、一、本专利技术提供的一种竖井大节段压力钢管安装方法及装置，本装置具有短节段钢管拼装、夹持定位、节间调整、钢管旋转驱动、节间焊缝焊接、长节段压力钢管转位、转位过程和垂直状态压力钢管的锁定及持住等功能，并能协同提升系统工作，完成竖段压力钢管安装。
27、二、本专利技术提供的一种竖井大节段压力钢管安装方法，能够有效解决短节竖井压力钢管安装拼装段次多、周期长、不利焊位的焊接工作量大、质量控制难度大、安全风险大等技术难题的技术方案，降低安装成本和优化施工管理。
28、三、本专利技术提供的一种竖井大节段压力钢管安装方法，隧洞平直段与竖弯的接口部位附近设置焊接转位平台，在转位平台上压力钢管短节段拼装为压力钢管长节段，并用埋弧焊焊接为长节段压力钢管。长节段压力钢管通过转铰变位方式就位到安装轴线上，用钢管起重设备下放或提升到位，并与前段压力钢管对接拼焊，该方法将串行的安装工作分解为两个工位的并行工作，同时可明显减少垂直状态压力钢管的拼装次数和焊接量（以最少两短节段计算，可减少50%不利工位的工作量），从而实现降低施工难度、保障安装质量、降低劳动强度、提高效率、降低成本、缩短工期和提升安全性的目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：包括机架（1）、转位平台（2）、转运台车（4）、压力钢管安装桥机（6）和转位机构（7），所述转位平台（2）设置在竖井入口处，所述机架（1）设置在转位平台（2）上，所述转位平台（2）上设置有辊焊台车（11）、焊机、溜放台车（12）、可调托辊（8）和压力钢管限位持住装置（3），压力钢管限位持住装置（3）和辊焊台车（11）间隔设置，所述转运台车（4）设置在隧洞平直段内，所述压力钢管安装桥机（6）滑动设置在隧洞平直段内，所述压力钢管限位持住装置（3）用于夹持和固定压力钢管短节，所述压力钢管安装桥机（6）用于压力钢管短节在隧洞平直段内X、Y和Z三轴移动以及焊接后的压力钢管长管节的下放或提升；所述转位机构（7）用于转位平台（2）的转位。
2.根据权利要求1所述的一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：所述压力钢管限位持住装置（3）包括两个竖直夹持部（31）和水平部（32），两个竖直夹持部（31）均与水平部（32）铰接，竖直夹持部（31）通过锁紧油缸（34）与水平部（32）相连，锁紧油缸（34）带动竖直夹持部（31）转动实现压力钢
3.根据权利要求2所述的一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：所述转位机构（7）包括转位驱动齿轮（71）、转位驱动齿条和转位驱动油缸（72），所述转位驱动油缸（72）前端与转位驱动齿条相连，转位驱动齿条与转位驱动齿轮（71）啮合，转位驱动油缸（72）带动转位驱动齿轮（71）转动，所述转位驱动齿轮（71）固定设置在机架（1）上。
4.根据权利要求3所述的一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：所述辊焊台车（11）包括辊焊底座（111），所述辊焊底座（111）左右两侧铰接有辊焊组件（113），所述辊焊组件（113）包括旋转件（114），所述旋转件（114）与辊焊底座（111）转动连接，所述旋转件（114）上下两侧均设置有滚轮（115），下侧的滚轮（115）通过连接件与旋转驱动件相连。
5.一种竖井大节段压力钢管安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种竖井大节段压力钢管安装方法，其特征在于：所述步骤一和步骤二中，压力钢管短节一放置在压力钢管限位持住装置（3）上，压力钢管短节二放置在辊焊台车（11）上，先采用压力钢管安装桥机（6）吊装压力钢管短节二与压力钢管短节一之间完成粗定位后采用压力钢管限位持住装置（3）调整短节一端面的垂直度，通过可调托辊（8）和调节电动推杆（13）调整压力钢管短节二与压力钢管短节一的水平方向的同轴度。
7.根据权利要求6所述的一种竖井大节段压力钢管安装方法，其特征在于：所述步骤三中，人工点焊固定相连的压力钢管短节后，松开压力钢管限位持住装置（3），转位平台（2）上安装埋弧焊机安装支架及埋弧焊机；辊焊台车（11）驱动压力钢管短节一与压力钢管短节二进行旋转，同时埋弧焊机自动进行压力钢管短节一与压力钢管短节二之间环缝的焊接。
8.根据权利要求7所述的一种竖井大节段压力钢管安装方法，其特征在于：所述步骤五中，机架（1）与长节段压力钢管连接固定，调节电动推杆（13）回缩，使得调节电动推杆（13）的伸缩端与水平部（32）或辊焊底座（111）脱离，锁定电动推杆将锁定梁回缩并远离土建的锁定梁固定插销，完成转位平台（2）解锁。
9.根据权利要求8所述的一种竖井大节段压力钢管安装方法，其特征在于：所述步骤六中，转位平台（2）上的机架（1）与地面通过轴铰接，通过转位平台（2）两侧均设置的一套液压油缸推和拉，实现转位平台（2）的转位；长节段压力钢管连接压力钢管安装桥机（6），压力钢管安装桥机（6）对拉绳预紧，并通过压力钢管安装桥机（6）下放或提升长节段压力钢管。
10.根据权利要求9所述的一种竖井大节段压力钢管安装方法，其特征在于：所述步骤七中，通过压力钢管安装桥机（6）升降；采用人工进行环缝对接焊。
...【技术特征摘要】
1.一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：包括机架（1）、转位平台（2）、转运台车（4）、压力钢管安装桥机（6）和转位机构（7），所述转位平台（2）设置在竖井入口处，所述机架（1）设置在转位平台（2）上，所述转位平台（2）上设置有辊焊台车（11）、焊机、溜放台车（12）、可调托辊（8）和压力钢管限位持住装置（3），压力钢管限位持住装置（3）和辊焊台车（11）间隔设置，所述转运台车（4）设置在隧洞平直段内，所述压力钢管安装桥机（6）滑动设置在隧洞平直段内，所述压力钢管限位持住装置（3）用于夹持和固定压力钢管短节，所述压力钢管安装桥机（6）用于压力钢管短节在隧洞平直段内x、y和z三轴移动以及焊接后的压力钢管长管节的下放或提升；所述转位机构（7）用于转位平台（2）的转位。
2.根据权利要求1所述的一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：所述压力钢管限位持住装置（3）包括两个竖直夹持部（31）和水平部（32），两个竖直夹持部（31）均与水平部（32）铰接，竖直夹持部（31）通过锁紧油缸（34）与水平部（32）相连，锁紧油缸（34）带动竖直夹持部（31）转动实现压力钢管短节的夹持或松开。
3.根据权利要求2所述的一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：所述转位机构（7）包括转位驱动齿轮（71）、转位驱动齿条和转位驱动油缸（72），所述转位驱动油缸（72）前端与转位驱动齿条相连，转位驱动齿条与转位驱动齿轮（71）啮合，转位驱动油缸（72）带动转位驱动齿轮（71）转动，所述转位驱动齿轮（71）固定设置在机架（1）上。
4.根据权利要求3所述的一种竖井大节段压力钢管安装装置，其特征在于：所述辊焊台车（11）包括辊焊底座（111），所述辊焊底座（111）左右两侧铰接有辊焊组件（113），所述辊焊组件（113）包括旋转件（114），所述旋转件（114）与辊焊底座（111）转动连接，所述旋转件（114）上下两侧均设置有滚轮（115），...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾文，杨芳，代新启，范如谷，李欣欣，王兵，黄猛，苏坤，
申请(专利权)人：中国水利水电夹江水工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。