[发明专利]长距离套管内穿管施工装置及施工方法

权利要求书

1.一种长距离套管内穿管施工装置，包括用于管道前端牵引的卷扬机I（10）和滑轮组I（11），用于管道中间起吊的吊车（14）和助拉的卷扬机II（20）及滑轮组II（21），以及用于管道后端推动的推土机（15）；其特征在于：该装置还包括安装于管道（3）外周的滑轮总成（1）、镯式阳极（7），以及分别固定于管道（3）头部的锥形头（2）和尾部的钢保护套（16）；

所述滑轮总成（1）由滑轮夹环和滑轮构成，滑轮夹环由滑轮上夹环（1.1）和滑轮下夹环（1.2）连接而成，滑轮上夹环（1.1）、滑轮下夹环（1.2）的两端焊接有扣板（1.3），由紧固螺栓（1.4）穿过扣板（1.3）上的螺栓孔将滑轮上夹环（1.1）、滑轮下夹环（1.2）连接成整体，滑轮均布于滑轮夹环的圆周外侧；滑轮由弧形底板（1.5）、支撑板（1.6）、轮轴（1.7）和滚轮（1.8）构成；滚轮（1.8）沿管道（3）轴向设置，滚轮（1.8）的轮轴（1.7）连接于两支撑板（1.6）之间，两支撑板（1.6）焊接于弧形底板（1.5）上，弧形底板（1.5）与滑轮夹环外壁焊接固定；

所述镯式阳极（7）安装于管道外周、滑轮总成（1）后侧，镯式阳极（7）通过铠装电缆进行连通；

所述锥形头（2）与管道（3）头部焊接，锥形头（2）的头部焊接有牵引鼻子（17），牵引鼻子（17）上安装万向节。

2.根据权利要求1所述的长距离套管内穿管施工装置，其特征在于：所述管道（3）外侧涂有一层防腐层（4），防腐层（4）与滑轮夹环之间垫有一层橡胶垫（5）。

3.根据权利要求1或2所述的长距离套管内穿管施工装置，其特征在于：所述扣板（1.3）外侧面与滑轮夹环之间垂直连接有扣板加强板（1.10）。

4.根据权利要求3所述的长距离套管内穿管施工装置，其特征在于：所述两支撑板（1.6）的外侧面与弧形底板（1.5）之间垂直连接有滚轮加强板（1.9）。

5.一种采用权利要求1-4所述任意一项的长距离套管内穿管施工装置的施工方法，其特征在于施工步骤如下：

步骤一，滑轮总成（1）在预制厂加工后运至现场；

步骤二，在混凝土套管（6）后方开挖穿管沟（8）；

步骤三，穿管前混凝土套管（6）内的处理；

步骤四，第一组待穿管道（3）的组焊及下沟，在穿管沟（8）内预制焊接第一组待穿管道，检测、防腐合格后，在管道（3）上安装好滑轮总成（1）和镯式阳极（7）；用紧固螺栓（1.4）穿过扣板（1.3）上的螺栓孔将滑轮上夹环（1.1）、滑轮下夹环（1.2）连接成整体；同时在穿管沟（8）边按单次穿管长度分别组焊需穿越的剩余管道；

步骤五，穿第一组管；

A、管道起吊，在穿管沟（8）侧根据管道（3）的长度、重量、吊车工作半径选用多台吊车（14）联合将管道吊起，吊车（14）沿管道（3）长向间隔分布；

B、管道中间助拉，在混凝土套管（6）后方的穿管沟（8）内设置卷扬机II（20）并配备滑轮组II（21），其中定滑轮固定安装在卷扬机II底部的平台II（19）上，卷扬机II（20）的钢丝绳穿过动滑轮与定滑轮组成的滑轮组II（21）固定在动滑轮固定端上，动滑轮大吊鼻子与包裹在管道（3）上的双软吊带（18）通过钢丝绳锁紧，启动卷扬机，将钢管穿入套管内；

步骤六，在第一组待穿管道穿入混凝土套管（6）至末端剩余1m时停止穿管，用多台吊车联合将穿管沟边组焊的第二组待穿管道下至穿管沟（8）底部，进行两组管道的对口焊接、检测、防腐，然后准备穿第二组管；

A、管道前端牵引，在混凝土套管（6）前方的顶管坑（9）内设置卷扬机I（10）并配备滑轮组I（11），其中定滑轮固定安装在卷扬机I底部的平台（12）上，卷扬机I（10）的钢丝绳穿过动滑轮与定滑轮组成的滑轮组I（11）固定在动滑轮固定端上，动滑轮大吊鼻子与管道（3）通过钢丝绳（13）进行连接，管道（3）的头部焊接锥形头（2），锥形头（2）头部焊接牵引鼻子（17），牵引鼻子（17）上安装一个万向节，由万向节与钢丝绳（13）连接；

B、管道起吊，在穿管沟（8）侧根据管道（3）的长度、重量、吊车工作半径选用多台吊车（14）联合将管道吊起，吊车（14）沿管道（3）长向间隔分布；

C、管道中间助拉，在混凝土套管（6）后方的穿管沟（8）内设置卷扬机II（20）并配备滑轮组II（21），其中定滑轮固定安装在卷扬机II底部的平台II（19）上，卷扬机II（20）的钢丝绳穿过动滑轮与定滑轮组成的滑轮组II（21）固定在动滑轮固定端上，动滑轮大吊鼻子与包裹在管道（3）上的双软吊带（18）通过钢丝绳锁紧；

D、管道后端推动，在穿管沟（8）中的管道（3）后端安一个钢保护套，然后用推土机（15）进行辅助推进；

步骤七，按照步骤六依次进行剩余管道的下管及穿管工作，直至穿管完成。