大直徑混凝土管吊裝夾具研究

趙文俊 劉旭

摘要：混凝土管是用混凝土或鋼筋混凝土制作的管子，用于輸送水、油、氣等流體，按混凝土管內徑的不同，可分為內徑400毫米以下的小直徑管，內徑400～1400毫米的中直徑管和內徑1400毫米以上大直徑管，通常在鋪設安裝時，需要吊裝混凝土管，吊裝混凝土管時需要夾持混凝土管的夾具。結合涇河二街南段施工現場的實際情況雨水管道采用直徑3000的大直徑管道和以往大直徑管吊裝相關經驗技術，項目積極研究更具不同的吊裝直徑發明一種可調節的混凝土管吊裝家具，有效的控制了混凝土吊裝的進度并且大大提高了吊裝的安全性。

關鍵詞：吊裝夾具;大直徑管道;拼裝精度;安全性

1 引 言

域市排水工程是市政道路排水工程的重要組成部分。排水管道的密閉性是評價排水工程使用性能的一個重要指標，直接影響著管道的功能發揮，因此排水管道密閉性的改善和提高一直是排水管道施工中的關鍵按照傳統工藝施工，鋼筋混凝土管安裝后經常發生管道管口被吊裝過程中的鋼絲繩磁破，管口鑿毛不徹底、砂漿脫落、裂縫，管道接空、漏水及閉水不合格等現象。其中，管道接口不嚴密時，在水流沖刷下，容易在管道周圍形成空洞，進而發生沉陷。以往在鋼筋混凝土管道吊裝施工時，通常使用穿心吊或捆綁吊法進行。當使用穿心吊時，泥凝土管口處易被鋼絲繩損壞，且安管時，為了使于摘取鋼絲繩，通常會在管道接口處留設較大縫隙，而使用捆綁吊時，則可以解決管口縫隙的控制問題。

2 工程概況

涇河二街南段道路南北走向，雨水管道采用單排布設，雨水管位于路中線西側13.5m。雨水干管按照涇河新城雨水專項規劃設計，起自涇河大道與涇河二街平交口現狀雨水管，自北向南排入南側規劃d3000雨水管道，最終排入涇河。設計雨水管道管徑d3000mm，總長度888.3m，雨水開挖最大深度可達8m。

3 吊具構成

為了改善鋼管吊裝穩定性較低的問題，項目組織相關人員發明一種大直徑混凝土管用吊裝夾具，包括插入筒、兩個上限位板和兩個下限位板，插入筒上固定連接有掛鉤，插入筒外壁與混凝土管一端周向抵接;兩個上限位板關于插入筒長度方向的軸線正對設置，且與混凝土管外壁抵接，兩個上限位板分別連接有用于固定上限位板位置的固定組件，固定組件和插入筒連接;兩個下限位板關于插入筒長度方向的軸線正對設置，且與混凝土管內壁抵接，兩個下限位板分別連接有用于固定下限位板位置的定位組件，定位組件和插入筒連接。

4 吊具原理

通過采用上述技術方案，插入筒的設置，使得插入筒外壁一周均可以與混凝土管抵接，則混凝土管在被吊裝時，混凝土管的周向均可以被插入管支持，則不僅吊裝的穩定性高，且吊裝過程難以破壞混凝土管內部材料的部分區域力學性質;上限位板與下限位板的設置，使得混凝土管的管壁可以同時被上限位板與下限位板夾緊，則混凝土管被上限位板與下限位板同時夾持時，吊裝的穩定性較高。插入筒呈喇叭狀;兩個上限位板均和插入筒滑動連接，且滑動方向為沿插入筒筒壁的直線方向。

通過采用上述技術方案，呈喇叭狀的插入筒設計，使得插入筒可以適用于任何大直徑混凝土管的支持，上限位板與插入筒的滑動連接，使得上限位板也可以配合下限位板適用于任何大直徑管的夾持，則此吊裝夾具可以適用于任何大直徑管的夾持，且夾持穩定性較高。

插入筒的筒壁內開設有兩個滑動槽，滑動槽從插入筒口徑較小一端向插入筒口徑較大一端延伸;上限位板下方固定連接有滑動塊，滑動塊位于滑動槽內;滑動槽背離上限位板一側開設有開口，滑動塊通過開口和固定組件連接。滑動槽與滑動塊的設置，使得上限位板可以通過滑動塊在滑動槽內滑動，從而改變上限位板本身的位置與高度，以適用于不同厚度管壁的夾持，且由于滑動塊被滑動槽限位，使得滑動塊在滑動槽內滑動時難以晃動，從而與滑動塊連接的上限位板難以晃動，上限位板與下限位板對混凝土管的管壁夾持較穩定。

固定組件包括豎直固定桿與水平固定桿，豎直固定桿一端與滑動塊固定連接，另一端與水平固定桿固定連接;兩個水平固定桿之間連接有用于驅動兩個水平固定桿相互靠近或遠離的雙向絲杠。

水平固定桿作為兩個豎直固定桿與雙向絲杠的中間連接體，雙向絲杠可以改變兩個水平固定桿之間的距離，從而間接改變兩個上限位板之間的距離，使得上限位板與混凝土管的管外壁緊密貼合，工作人員僅通過對雙向絲杠的控制就可以對兩個上限位板進行控制。

雙向絲杠包括左絲杠、右絲杠和套筒，左絲杠的長度方向、右絲杠的長度方向和套筒的長度方向與兩個滑動塊的連接線重合，左絲杠一端與水平固定桿固定連接，右絲杠一端與另一水平固定桿固定連接，套筒套于左絲杠和右絲杠上，并與左絲杠、右絲杠螺紋連接。

套筒的設置，使得工作人員通過轉動套筒，可以控制左絲杠與右絲杠伸出與縮進套筒，從而間接控制兩個正對的上限位板相互靠近或遠離，使得兩個上限板可以和下限位板協同作用，共同夾緊混凝土管。

兩個水平固定桿之間設置有導向桿，導向桿與兩個水平固定桿滑動連接。通過采用上述技術方案，導向桿的設置，一方面來說，可以對兩個水平固定桿進行導向，使得兩個水平固定桿始終保持平行，則與水平固定桿間接連接的上限位板穩定性較高;另一方面來說，導向桿可以輔助雙向絲杠，使得導向桿與雙向絲杠共同作用，以對上限位板進行更穩定的支持。

下限位板包括水平段與傾斜段，水平段與傾斜段固定連接，水平段與上限位板平行;傾斜段位于水平段靠近插入筒小口徑一端，傾斜段傾斜設置，且傾斜方向向插入筒長度方向的軸線處延伸。

水平段的設置，使得水平段可以抵接混凝土管的內壁，則水平段與上限位板共同為混凝土管進行限位;傾斜段的設置，使得工作人員將插入筒插入混凝土管時，傾斜段首先抵接混凝土管的端部，則傾斜段順著混凝土管的端部滑入混凝土管中，從而水平段也同時進入混凝土管內壁，使得工作人員無需手動調整下限位板的位置。

定位組件包括連接桿和壓簧，連接桿設置為兩個，兩個連接桿分別穿出插入筒，并和水平段固定連接;壓簧一端與一個連接桿固定連接，壓簧另一端與另一連接桿固定連接。

定位組件的設置，使得下限位板可以根據混凝土管的直徑改變自身的位置，壓簧的彈性作用力會使得兩個連接桿推動下定位板與混凝土管內壁緊密抵接，下定位板還可以通過壓簧實現自動定位，簡單便捷。

定位組件包括伸縮桿，伸縮桿一端與一個連接桿固定連接，伸縮桿另一端與另一連接桿固定連接，壓簧套設于伸縮桿外。

伸縮桿的設置，使得伸縮桿可以跟隨兩個連接桿的位置變化進行伸縮，伸縮桿也可以為壓簧進行導向，使得壓簧自身的穩定性較高，不易彎折，則兩個連接桿隨著壓簧而運動時，連接桿的運動穩定性較高。

5 ?設計簡圖及說明

工作人員準備將大直徑混凝土管8吊起時，首先將兩個插入筒1分別插入混凝土管8兩端，上限位板2會被推動而滑動，上限位板2帶動滑動塊21、豎直固定桿41與水平固定桿42滑動，插進插入筒1的同時轉動套筒53，套筒53的轉動使得左絲杠51和右絲杠52伸出套筒53;同時，傾斜段32碰到混凝土管8的端部，傾斜段32帶動連接桿61向混凝土管8長度方向的軸線靠近，壓簧62被兩個連接桿61壓縮，伸縮桿63縮短，待傾斜段32進入混凝土管8內后，水平段31繼續進入混凝土管8內，則壓簧62的彈性作用力推動水平段31擠壓混凝土管8內壁;待上限位板2完全插入混凝土管8壁上時，不再轉動套筒53，上限位板2被定位，水平段31與上限位板2同時將混凝土管8壁夾緊;最后將吊繩掛于掛鉤12上，將混凝土管8吊裝起來。

6 技術效果

插入筒的設置，使得插入筒外壁一周均可以與混凝土管抵接，上限位板與下限位板的設置，使得混凝土管的管壁可以同時被上限位板與下限位板夾緊，則吊裝的穩定性較高;呈喇叭狀的插入筒設計，使得插入筒可以適用于任何大直徑混凝土管的支持，上限位板與插入筒的滑動連接，使得上限位板也可以配合下限位板適用于任何大直徑管的夾持;定位組件的設置，使得下限位板可以根據混凝土管的直徑改變自身的位置，下定位板還可以通過壓簧實現自動定位，簡單便捷。

7 結語

鋼筋混凝土管道夾具吊具解決了管口處易被鋼絲繩損壞、管口縫隙的控制、工人頻繁的摘掛鋼絲繩、難以摘取、管口毛效率低、抹帶砂漿強度低、砂漿與管道結合不緊密及滲水等一系列問題，提高了鋼筋混凝土管道接口的穩定性和完好性，保證了管道的也避免了因管道滲漏引起路面塌陷、管道閉水堵頭忘記拆除而使管道堵塞等現象的發生，達到了良好的閉水效果。同時此吊裝工具的推廣也大大提高了工作效率保障人員安全，該工具在今后的市政工程鋼筋混凝土管安裝施工中具有廣闊的應用空間和推廣價值。

參考文獻：

[1]林來盆.給排水管道施工技術在市政工程中的應用探討[J].河南建材，2018，（04）.

[2]宋麗麗，崔煥穎.市政給排水管道安裝施工技術的若干問題探析[J].

[3]允爽.淺析市政給排水管道工程施工風險與管理措施[J].建筑工程技術與設計.

[4]高瑞美，王儉金.市政給排水管道工程施工風險與管理措施[J].

[5] 劉杰.論市政給排水工程管道施工管理具體措施[J].建筑工程技術與設計，2018，（19）：2716

[6] 宋雷.淺析市政給排水管道工程施工風險與管理措施[J].城市建設理論研究，2014，（11）：2968.