管片吊装工具及其使用方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说涉及一种管片吊装工具及其使用方法。

背景技术：

随着城市地铁建设的快速发展，盾构法施工因其速度快、质量高、干扰小、安全环保等的技术优点获得了广泛的应用和推广，而衬砌环管片作为成型隧道的主要构件在盾构法施工中扮演了重要的角色。管片的运输和拼装是通过旋入吊装孔内的吊销来实现的，所以吊装孔内的、承受管片起吊或拼装时的自重和动载的螺纹管预埋件作为重要的受力构件，不仅要求有较高的结构强度，还要与混凝土形成足够的握裹力。

请参阅图1所示，管片1的中部预制有吊装孔10，所述吊装孔10的相对两侧预制有用于管片1拼接的第一螺栓孔11及第二螺栓孔12，所述管片1的两端设有若干拼接孔，所述第一螺栓孔11及所述第二螺栓孔12的两端分别位于所述管片1的内弧面13及管片1的侧面14上。

在施工中预埋件的滑脱事故很多，且多是因为抓举头未旋到位或返松，出现部分预埋件螺牙“扫牙”现象。在出现此类现象后，管片往往不能正常使用，需要对预埋件经过返修且达到设定强度后方可继续使用，有时甚至将管片进行报废处理。

在实用新型专利(cn201924941u)中公开了“一种钢筋混凝土管片吊装的装置”，包括吊装头，所述吊装头一端设有用于连接管片的型板，所述型板上布设有多个连接孔，其通过膨胀螺栓穿置所述连接孔将焊有吊装头的型板与管片连接固定，实现管片的吊装作业。

前述方法虽然结构简单、操作方便，但需要在管片上预先开孔，且未考虑型板架设在管片内弧面时，中部膨胀螺栓孔和边缘孔与管片弧面距离不等，型板底部并未设置承载构件，易造成型板中部弯曲，进而影响管片拼装质量。

技术实现要素：

鉴于上述情况，本发明提供一种无需返修、结构稳定、安装便捷、安全可靠的管片吊装工具及使用方法，解决现有的管片吊装孔损坏后管片不能使用或者需要对损坏的吊装孔进行返修导致施工成本增加、施工效率降低以及管片拼装质量不规范的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种管片吊装工具，所述管片的两侧预制有相对设置的第一螺栓孔及第二螺栓孔，所述第一螺栓孔及所述第二螺栓孔的两端分别位于所述管片的内弧面及管片的侧面上，所述吊装工具包括：用于与管片拼装机的扣头连接的吊销及连接所述吊销与所述管片的连接机构，其中：

所述连接机构包括主梁、第一定位组件及第二定位组件，所述主梁顶部固定有所述吊销；第一定位组件及第二定位组件分别设于所述主梁两端；令第一螺栓的杆部顺序穿置所述第一定位组件及所述管片内弧面上的第一螺栓孔端；令第二螺栓顺序穿置所述第二定位组件及所述管片内弧面上的第二螺栓孔端并从所述管片侧面的第二螺栓孔端穿出后与螺母螺接紧固以连接所述管片与所述第二定位组件。

本发明实施例中，所述主梁包括相对的二立板，所述二立板的中部之间固定有连接部，所述连接部上固定有所述吊销。

本发明实施例中，所述第一定位组件包括相对设置的前板及后板，所述前板与所述主梁中部的距离小于所述后板与所述主梁中部的距离，所述前板及所述后板上分别开设有前穿孔及后穿孔，所述第一螺栓的杆部顺序穿置所述前板孔及所述后板孔，所述前板与所述后板之间设有限位部以限位所述第一螺栓的头部定位于所述后板与所述前板之间。

本发明实施例中，所述限位部包括相对设置的二卡板及限位板，所述二卡板分别设于所述前板与所述后板之间，所述二卡板的一侧与所述后板固定，所述二卡板的另一侧与所述前板之间界定形成供所述限位板插设的卡槽，所述限位板的底端抵顶所述第一螺栓的上表面。

本发明实施例中，所述第二定位组件包括第一定位板及第二定位板，所述第一定位板固定于所述二立板之间，所述第一定位板相对所述二立板倾斜设置，所述第二定位板设于所述二立板的末端并相对所述主梁转动。

本发明实施例中，所述前板及所述后板固定于所述二立板之间并相对所述二立板倾斜设置，所述前板及后板的倾斜方向与所述第一螺栓孔的倾斜方向相同，所述第一定位板相对所述二立板倾斜设置，所述第一定位板的倾斜方向与所述第二螺栓孔的倾斜方向相同。

本发明实施例中，所述主梁的相对两侧分别设置有支撑框，所述支撑框抵顶所述管片的内弧面，所述支撑框与所述主梁的立板界定形成矩形空间，所述支撑框可转动连接于所述主梁的立板上。

本发明实施例中，所述第一螺栓、所述第二螺栓均为杆部呈弧形的弯螺栓，所述第一螺栓与所述第一螺栓孔匹配穿置，所述第二螺栓与所述第二螺栓孔匹配穿置。

本发明另提供一种管片吊装工具的使用方法，包括以下步骤：

s1：提供如权利要求1至9中任一权利要求所述的管片吊装工具；

s2：将所述吊装工具置于待拼管片的内弧面上，令第一螺栓穿置所述第一定位组件及所述第一螺栓孔；令第二螺栓穿置所述第二定位组件及所述第二螺栓孔并与螺母螺接紧固；

s3:将所述待拼管片运送至拼装区，调整拼装机位置使拼装机扣头与所述吊销连接，所述拼装机将所述待拼管片移送至指定位置进行与前序管片的拼接；

s4：拼接完成后，使所述拼装机扣头与所述吊销脱离，拆除所述第一螺栓及所述第二螺栓使所述吊装工具与所述管片脱离，用螺栓将所述第一螺栓孔与邻接的前序管片对应位置固定，所述第二螺栓孔与下一待拼管片的第一螺栓孔通过螺栓固定。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)本发明所述连接机构通过第一定位组件及所述定位组件分别与所述管片既有的第一螺栓孔、第二螺栓孔连接，以使得在管片的吊装孔损坏后无需在管片上另外穿孔，也无需对管片进行返修即可实现管片与吊销的固定及管片的拼接，提高工作效率，节约成本。

(2)所述第一定位组件、所述第二定位组件设于主梁的二立板之间，有利于增大所述第一定位组件、所述第二定位组件与所述主梁连接的稳定性；所述第二定位板的设置有利于提高所述第二定位组件与所述管片的连接稳定性；所述支撑框的设置有利于防止所述管片在吊装过程中位置不固定，左右摇摆，影响管片拼装质量。

附图说明

图1是现有技术管片的结构示意图。

图2是本发明管片吊装工具的三维结构示意图。

图3是本发明管片吊装工具的俯视示意图。

图4是本发明第一螺栓的结构示意图。

图5是本发明第二螺栓的结构示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

管片1；吊装孔10；第一螺栓孔11；第二螺栓孔12；内弧面13；侧面14；吊销2；连接机构3；主梁31；立板311；连接部312；加固部313；第一定位组件32；前板321；后板322；第二定位组件33；第一定位板331；第二定位板332；连接件333；转轴334；第一螺栓34；加长筋341；握持部3411；第二螺栓35；直线形螺接部351；限位部36；卡板361；限位板362；把手363；支撑框37。

具体实施方式

为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

本发明提供一种管片吊装工具，所述吊装工具包括用于与管片拼装机的扣头连接的吊销2及连接所述吊销2与所述管片1的连接机构3。所述连接机构3包括主梁31、第一定位组件32及第二定位组件33，所述主梁31顶部固定有所述吊销2；所述第一定位组件32及所述第二定位组件33分别设于所述主梁31的两端，令第一螺栓34的杆部顺序穿置所述第一定位组件32及所述管片1内弧面13上的第一螺栓孔端；令第二螺栓35顺序穿置所述第二定位组件33及所述管片1内弧面13上的第二螺栓孔端并从所述管片1侧面14的第二螺栓孔端穿出后与螺母螺接紧固以固定所述管片1与所述第二定位组件33。

所述连接机构3通过所述第一定位组件32及所述定位组件33分别与所述管片1预制的第一螺栓孔11、第二螺栓孔12连接，以使得在管片1的吊装孔10损坏后无需在管片1上另外穿孔，也无需对管片1进行返修即可实现管片1与吊销2的固定及管片的拼接，提高工作效率，节约成本。

本发明实施例中，所述主梁31包括相对的二立板311，所述二立板311的中部之间固定有连接部312，所述连接部312上固定有所述吊销2。所述吊销2是由普通吊销经切割螺纹旋入端后加工而成，较优地，所述吊销2与所述主梁31焊接固定，所述吊销2的底端对准所述吊装孔10，以保证吊装过程中管片1保持水平状态；所述吊销2的两侧固定有加固部313，所述加固部313与所述连接部312固定。

作为本发明的较佳实施例，所述第一定位组件32包括相对设置的前板321及后板322，所述前板321及所述后板322固定于所述二立板311之间，所述前板321与所述主梁31中部的距离小于所述后板322与所述主梁31中部的距离，所述前板321及所述后板322上分别开设有前穿孔及后穿孔，所述前板321与所述后板322相对所述立板311倾斜设置，所述前板321及所述后板322的倾斜方向与所述第一螺栓孔11的倾斜方向相同，以便于所述第一螺栓34顺利穿入所述前板孔、所述后板孔及所述第一螺栓孔11。

令所述第一螺栓34的杆部顺序穿置所述前板孔、所述后板孔及所述管片1内弧面13上的第一螺栓孔端实现所述管片1与所述第一螺栓34的连接，本发明实施例中，所述第一螺栓34的长度小于所述第一螺栓孔11的长度，所述第一螺栓34穿置于所述第一螺栓孔11内且未从所述第一螺栓孔11中穿出以防止所述第一螺栓34的杆部末端过长影响所述管片1与前序管片的拼接。

较优地，所述第一螺栓34的头部尺寸小于所述前穿孔的孔径且大于所述后穿孔的孔径，所述第一螺栓34的头部穿过所述前板孔后被限位于所述前板孔与后板孔之间，为防止所述第一螺栓34的头部缩回至所述前板孔中并从所述第一定位组件32中脱出，所述前板321与所述后板322之间设置有限位部36。

所述限位部36包括相对设置的二卡板361及限位板362，所述二卡板361分别设于所述前板321与所述后板322之间，所述二卡板361的一侧与所述后板322固定，所述二卡板361的另一侧与所述前板321之间界定形成供所述限位板362插设的卡槽，所述限位板362的底端抵顶所述第一螺栓34的上表面。较优地，所述限位板362的顶端设置有把手363以便于拆除所述吊装工具时将所述限位板362从所述卡槽中拔出。

所述第二定位组件33包括第一定位板331及第二定位板332，所述第一定位板331固定于所述二立板311之间，所述第一定位板331相对所述二立板311倾斜设置，较优地，所述第一定位板的倾斜方向与所述第二螺栓孔的倾斜方向相同，以便于所述第二螺栓35顺利穿入所述第一定位板孔、第二定位板孔及所述第二螺栓孔12；所述第一定位板331通过连接件333与所述二立板311固定，所述连接件333的设置可以增加所述立板311与所述第一定位板331的连接稳固性。所述第二定位板332铰接于所述二立板311的末端并相对所述主梁31转动，具体地，所述二立板311之间设有转轴334，所述第二定位板332与所述转轴334固定，所述第二定位板332与所述管片1的侧面贴合。

作为本发明的较佳实施例中，所述主梁31的相对两侧分别设置有支撑框37，所述支撑框37与所述主梁31的立板311界定形成矩形空间。较优地，所述支撑框37可转动连接于所述主梁31的立板311上以方便调节所述支撑框37与所述内弧面13的贴合程度，使得所述支撑框37抵顶所述管片1的内弧面13，便于在起吊时对所述管片1进行定位。本发明实施例中，所述支撑框37与所述主梁31通过螺栓连接；所述支撑框37具有一定的强度。

本发明实施例中，所述第一螺栓34、所述第二螺栓35均为杆部呈弧形的弯螺栓，所述第一螺栓34与所述第一螺栓孔11匹配穿置，所述第二螺栓35与所述第二螺栓孔12匹配穿置，所述第二螺栓35的杆部末端为成形有外螺纹的直线形螺接部351以便于与螺母螺接。较优地，所述第一螺栓34上还固定有加长筋341，所述加长筋341与所述第一螺栓34的头部固定以便于拆除吊装工具时将所述第一螺栓34从所述前板321、所述后板322之间抽出，优选地，所述加长筋341的末端成形有握持部3411。较优地，所述第一螺栓34与所述第二螺栓35上分别穿置有垫片，所述垫片的外径分别大于所述第一螺栓34、所述第二螺栓35的头部尺寸。

以上具体说明了本发明管片吊装工具的结构，以下说明其使用方法。

s1：确定管片拼装顺序；

具体地，根据管片类型及拼装要求分析待拼管片的具体点位，并由此确定管片的拼装顺序，以保证管片拼装时机和拼装位置的准确；

s2：提供所述管片吊装工具；

s3：将所述吊装工具置于待拼管片的内弧面上，令第一螺栓穿置所述第一定位组件及所述第一螺栓孔；令第二螺栓穿置所述第二定位组件及所述第二螺栓孔并与螺母螺接紧固；具体地，包括：

s31：当前序管片即将拼装到位后，将主梁31架设于待拼管片1的中心轴线位置处，要求第一定位组件32与第一螺栓孔11同侧，第二定位组件33与第二螺栓孔12同侧以满足管片1的拼接顺序，且吊销2的吊装头朝上对准吊装孔10放置；

s32：令第一螺栓34穿置所述第一定位组件32及所述第一螺栓孔11；具体地，将第一定位组件32的孔位与第一螺栓孔11对齐，较优地，紧靠第一螺栓孔11内平面，令第一螺栓34穿置前板孔、后板孔及第一螺栓孔11，当第一螺栓34的头部紧贴后板322后插入限位板362，以保证第一螺栓34不能从前板孔内脱出；

s33：令第二螺栓35穿置所述第二定位组件33与所述管片1以紧固所述管片1与所述第二定位组件33连接紧固；

具体地，将第一定位板331的定位孔与第二螺栓孔12对齐，较优地，且紧靠第二螺栓孔12内平面；旋转第二定位板332与所述管片1侧面的第二螺栓孔端部对齐，令第二螺栓35穿置所述第一定位板331、所述第二螺栓孔端及所述第二定位板332，至所述直线形螺接部351全部穿出后用螺母旋紧，保证第二定位组件35与管片1连接紧固；

s34：撑开支撑框37，平放于管片1内弧面13上，检查支撑框37是否与管片1内弧面13紧密贴合，避免出现点式接触；

s4:将所述待拼管片1运送至拼装区，调整拼装机位置使拼装机扣头所述吊销2连接，所述拼装机将所述待拼管片1移送至指定位置进行与前序管片的拼接；

具体地，用喂片机将待拼管片1送至拼装区，调整拼装机位置使拼装机扣头勾住吊销2的吊装头，缓慢提升管片1至拼装机左右两侧压盘接触支撑框37，继续缓升至完全将管片1扣紧抱死，此时拼装机试旋转一定角度判断管片1是否稳定；

所述拼接的步骤包括：当管片1确认锁紧后，将管片1拼装到指定位置与邻接的前序管片1的拼接孔位对齐，伸长第二螺栓孔12对应的推进油缸外的其他油缸将管片1固定，迅速将螺栓穿入除第一螺栓孔11、第二螺栓孔12以外的拼接孔内，并用气动扳手旋紧拼接孔内的螺栓；

s5：拼接完成后，使所述拼装机扣头与所述吊销2脱离，拆除所述第一螺栓34及所述第二螺栓35使所述吊装工具与所述管片1脱离，用螺栓将所述第一螺栓孔12与邻接的前序管片1对应位置固定，所述第二螺栓孔12作为下一待拼接管片1的前序管片1与下一待拼接管片1的第一螺栓孔11通过螺栓固定。

以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。