一种吊装工装、吊装组件及吊装方法

摘要

本发明实施例提供一种吊装工装、吊装组件及吊装方法，其中，吊装工装包括若干个吊耳和工装本体，吊耳上设有用于穿设第一钢缆的吊孔；工装本体设有用于穿过管形件的安装通孔，沿安装通孔的轴向一侧设有第一承载面，第一承载面用于与管形件周向表面的各挡块抵接，以承载管形件，吊耳设置于工装本体上。本发明实施例中的吊装工装通过第一承载面与挡块沿管形件的轴向的抵接，使得在吊装的过程中第一承载面能够直接承载管形件的重力，降低了吊装工装对管形件施加的径向作用力，从而减小了管形件的变形，降低了对管形件后续施工的影响；该吊装工装结构简单，易于制造，制造、运行和维护成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及工程设备技术领域，具体涉及一种吊装工装、吊装组件及吊装方法。

背景技术

在相关技术中，竖直吊装管形件一般通过在管形件上设置吊耳后进行吊装作业。

由于管形件自身重力作用，在吊装过程中容易变形导致管形件圆度超差，造成施工难度增加，施工质量难以保障，甚至影响施工安全。此外，在一些施工场景中，需要多段管形件在竖直吊装的过程中进行对焊，对吊装过程中管形件竖直度和圆度的变形量提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种能够在吊装管形件的过程中减小管形件的变形的吊装工装、吊装组件和吊装方法。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种吊装工装，用于吊装管形件，该吊装工装包括：

若干个吊耳，所述吊耳上设有用于穿设第一钢缆的吊孔；

工装本体，所述工装本体设有用于穿过所述管形件的安装通孔，沿所述安装通孔的轴向一侧设有第一承载面，所述第一承载面用于与所述管形件周向表面的各挡块抵接，以承载所述管形件，所述吊耳设置于所述工装本体上。

在一些实施例中，所述吊耳设置于所述工装本体沿所述管形件径向且背离所述安装通孔的一侧。

在一些实施例中，所述工装本体上设有若干个减重孔，所述减重孔沿所述管形件的径向贯穿所述工装本体。

在一些实施例中，所述工装本体包括多个分装体，所述分装体沿所述管形件的周向延伸，多个分装体沿所述管形件的周向首尾相接以围设形成所述安装通孔。

在一些实施例中，所述分装体包括两个承载板和若干个连接板，所述承载板为沿所述管形件的周向延伸的圆弧形，两所述承载板沿所述管形件的轴向间隔设置，所述第一承载面位于所述承载板背离另一所述承载板的一侧，所述连接板连接在两所述承载板之间且沿所述管形件的周向间隔布置。

在一些实施例中，所述连接板包括两个第一连接板和若干个第二连接板，两个所述第一连接板位于所述分装体沿所述管形件的周向的两端，所述第二连接板沿所述管形件的周向间隔设置于两个所述第一连接板之间，所述吊耳设置于所述第一连接板沿所述管形件径向背离所述安装通孔的一侧，所述第一连接板与相邻的另一所述分装体的所述第一连接板贴合并连接，所述第一钢缆穿过两所述吊耳的所述吊孔。

本发明实施例还提供一种吊装组件，所述吊装组件包括管形件和前述实施例中所述的吊装工装，所述管形件穿设在所述安装通孔中，所述管形件的表面沿周向间隔设置若干个挡块，所述第一承载面与所述挡块抵接，以使所述吊装工装沿重力方向承载所述管形件。

在一些实施例中，所述挡块沿所述管形件的径向的表面为圆弧形。

在一些实施例中，所述挡块设置于所述管形件的一端，所述管形件的另一端的表面设有用于翻转所述管形件所需的第二钢缆连接的辅助吊耳。

本发明实施例还提供一种吊装方法，所述吊装方法包括：

提供管形件，其中，所述管形件的表面沿周向间隔设置若干个挡块；

提供吊装工装，其中，所述吊装工装包括与吊耳和工装本体，所述工装本体设有贯穿的安装通孔，沿所述安装通孔的轴向一侧设有用于承载管形件的第一承载面；

将所述管形件穿入吊装工装的安装通孔中，以使所述第一承载面与所述挡块沿所述管形件的轴向抵接；

将第一钢缆与所述吊耳连接；

牵引与所述吊耳连接的第一钢缆，直至所述管形件翻转至竖直状态，以使所述吊装工装沿竖直方向承载所述管形件；

牵引所述第一钢缆，以吊放所述管形件至施工位置。

在一些实施例中，所提供的所述吊装工装的所述工装本体包括多个分装体；

所述的将所述管形件穿入吊装工装的安装通孔中包括：将所述分装体沿所述管形件的周向依次首尾连接，以使所述管形件穿入由多个所述分装体围设形成的所述安装通孔中。

在一些实施例中，所提供的所述管形件的一端设有挡块，另一端设有与第二钢缆连接的辅助吊耳；

在所述的将第一钢缆与所述吊耳连接之后，所述吊装方法还包括：将第二钢缆与所述辅助吊耳连接；

所述的牵引与所述吊耳连接的钢缆，直至所述管形件翻转至竖直状态包括：

沿重力方向向上牵拉与所述吊耳连接的所述第一钢缆，沿重力方向向下释放与所述辅助吊耳连接的所述第二钢缆，以使所述管形件翻转至竖直状态。

本发明实施例中的吊装工装通过第一承载面与挡块沿管形件的轴向的抵接，使得在吊装的过程中第一承载面能够直接承载管形件的重力，降低了吊装工装对管形件施加的径向作用力，从而减小了管形件的变形，降低了对管形件后续施工的影响；该吊装工装结构简单，易于制造，制造、运行和维护成本低。

附图说明

图1为本发明一实施例中吊装工装的示意图；

图2为图1中吊装工装的另一视角的示意图；

图3为本发明一实施例中分装体的示意图；

图4为本发明一实施例中管形件的示意图；

图5为通过本发明一实施例中的吊装工装吊装管形件的示意图；

图6为本发明一实施例中吊装方法的步骤流程图。

附图标记说明

吊装工装10；安装通孔10a；工装本体11；第一承载面11a；分装体111；减重孔111a；承载板1111；连接板1112；第二连接板1112a；第一连接板1112b；吊耳12；吊孔12a；管形件20；挡块21；管体22；第一钢缆30

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，“轴向”方位或位置关系为基于附图4所示的方位或位置关系，“重力方向”方位或位置关系为基于附图5所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本发明实施例提供一种用于吊装管形件20的吊装工装10，参阅图1和图5，该吊装工装10包括若干个吊耳12和工装本体11。

吊耳12上设有用于穿设第一钢缆30的吊孔12a。通过第一钢缆30牵引吊装工装10进行移动。

工装本体11设有用于穿过管形件20的安装通孔10a，沿安装通孔10a的轴向一侧设有第一承载面11a，第一承载面11a用于与管形件20周向表面的各挡块21抵接，以承载管形件20。由于第一承载面11a与挡块21的抵接，管形件20无法穿过安装通孔10a，约束了管形件20的移动，从而使得管形件20能够随吊装工装10移动。由于第一承载面11a位于安装通孔10a的轴向一侧，使得第一承载面11a与管形件20的挡块21之间的相互作用力方向沿管形件20的轴向，减少了管形件20沿径向方向的受力。

吊耳12设置于工装本体11上。以使得通过吊放吊装工装10实现管形件20的吊装作业。

本发明实施例中的吊装工装10通过第一承载面11a与挡块21沿管形件20的轴向的抵接，使得在吊装的过程中第一承载面11a能够直接承载管形件20的重力，降低了吊装工装10对管形件20施加的径向作用力，从而减小了管形件20的变形，降低了对管形件20后续施工的影响；该吊装工装10结构简单，易于制造，制造、运行和维护成本低。

可以理解的是，吊耳12的具体结构形式不限。

例如，吊耳12为吊钩，第一钢缆30的一端设有钢缆套，第一钢缆30套穿过吊钩以使第一钢缆30与吊耳12连接；又如，吊耳12为块状结构，吊孔12a为贯穿吊耳12，第一钢缆30的一端穿过吊孔12a后再形成钢缆套，以使第一钢缆30与吊耳12连接。

可以理解的是，安装通孔10a的尺寸，一方面需要满足挡块21无法穿过安装通孔10a的要求；另一方面，需要减小安装通孔10a的内壁对管形件20的管体22的作用力。

例如，安装通孔10a的半径大于管体22的半径，且安装通孔10a的半径小于挡块21沿径向的外表面至管体22轴线的距离。即安装通孔10a与管体22之间为间隙配合，以使安装通孔10a的内壁与管体22的表面的脱离接触，避免安装通孔10a的内壁对管体22直接施加作用力，从而减小在吊装过程中管形件20受力所产生的变形。

又如，安装通孔10a的半径等于管体22的半径。即安装通孔10a与管体22之间为过渡配合，一方面，增大第一承载面11a与挡块21之间的接触面积，以降低第一承载面11a和挡块21发生受力变形的几率；另一方面，降低了安装通孔10a的内壁对管体22直接施加作用力，从而减小在吊装过程中管形件20受力所产生的变形。在此情况下，安装通孔10a的圆度公差应与管形件20的圆度公差相适应。

可以理解的是，吊耳12的安装位置有利于降低管形件20与第一钢缆30之间的干涉，便于吊装作业的顺利进行。

在一些实施例中，参阅图1，吊耳12设置于工装本体11沿管形件20径向且背离安装通孔10a的一侧。以使吊耳12的位置远离管形件20，降低了吊装过程中第一钢缆30与管体22之间发生挤压而造成管体22发生形变的可能。

可以理解的是，对吊装工装10的结构进行优化，以降低吊放作业中吊放装置的负载。

在一些实施例中，参阅图1和图2，工装本体11上设有若干个减重孔111a。以减轻工装本体11的质量，便于工装本体11的搬运和安装，降低吊放作业中吊放装置的负载，从而降低对吊放装置的技术要求，降低了运行成本。

在一些实施例中，参阅图1和图2，减重孔111a沿管形件20的径向贯穿工装本体11，以尽量减轻工装本体11的重量。

可以理解的是，工装本体11的具体结构有利于管形件20穿入安装通孔10a中。

在一些实施例中，参阅图1和图3，工装本体11包括多个分装体111，分装体111沿管形件20的周向延伸，多个分装体111沿管形件20的周向首尾相接以围设形成安装通孔10a。工装本体11由多个分装体111组成，降低了工装本体11为整体构件而进行制造所需的原材料的尺寸，从而降低了材料成本，减少了制造工艺步骤；分装体111的体积更小，便于安装和运输；采用多个分装体111首尾连接以形成安装通孔10a，以使得管形件20在进入安装通孔10a的过程中，无需工装本体11与管形件20沿轴向发生相对移动以使管体22进入安装通孔10a中，而可以使分装体111沿周向依次安装以使管体22位于安装通孔10a中，从而减小作业量和作业时间，提高了吊装作业的效率。

可以理解的是，各分装体111之间的具体连接方式不限，例如，采用焊接、螺栓螺母连接等，根据分装体111的具体材质及结构形式灵活选择，以降低生产制造难度和制作成本。

可以理解的是，分装体111的具体结构形式有利于提高制造速度且降低制作成本。

在一些实施例中，参阅图1和图2，分装体111包括两个承载板1111和若干个连接板1112，承载板1111为沿管形件20的周向延伸的圆弧形，两承载板1111沿管形件20的轴向间隔设置，第一承载面11a位于承载板1111背离另一承载板1111的一侧，连接板1112连接在两承载板1111之间且沿管形件20的周向间隔布置。承载板1111和连接板1112采用板材制成，从而降低了生产成本，降低了制造难度，采用板件制造减少了加工过程，相互间隔设置的板材连接结构能够在满足承载强度的同时，减轻分装体111的结构重量。在两个承载板1111上均设置第一承载面11a，便于进行吊装时以任一承载板1111与挡块21抵接，无需区分工装本体11的朝向，从而提高吊装作业的效率。通过连接板1112，能够对承载板1111起到支撑作用，降低了第一承载面11a与挡块21抵接后承载板1111发生变形的几率，提高了吊装工装10的使用寿命。

可以理解的是，参阅图1，相邻的两个连接板1112与两者之间的部分承载板1111共同围设形成减重孔111a。

可以理解的是，承载板1111与连接板1112的板材厚度根据所需吊装的管形件20的重量、连接板1112的数量等因素进行配置。

可以理解的是，在吊装过程中，若承载板1111与连接板1112发生变形，会导致安装通孔10a的尺寸发生变化而挤压管形件20，使得管形件20随之发生变形，严重者甚至能够导致挡块21从安装通孔10a中脱出而使得管形件20掉落，产生安全隐患。因此，承载板1111与连接板1112的板材材质需要一定的机械强度以减少承载管形件20后承载板1111与连接板1112所发生的变形。

承载板1111和连接板1112的材质可以选用不锈钢。

可以理解的是，承载板1111与连接板1112之间的具体连接方式不限，例如，采用焊接、螺栓螺母连接等，根据分装体111的具体材质、间隔的空间大小灵活选择，以降低生产制造难度和制作成本。

可以理解的是，吊耳12与分装体111之间的布置方式能够更好地提高第一钢缆30与吊装工装10之间的连接强度，提高安全冗余。

具体地，参阅图1至图3，连接板1112包括两个第一连接板1112b和若干个第二连接板1112a，两个第一连接板1112b位于分装体111沿管形件20的周向的两端，第二连接板1112a沿管形件20的周向间隔设置于两个第一连接板1112b之间，吊耳12设置于第一连接板1112b沿管形件20径向背离安装通孔10a的一侧，第一连接板1112b与相邻的另一分装体111的第一连接板1112b贴合并连接，第一钢缆30穿过两吊耳12的吊孔12a。第二连接板1112a起到连接承载板1111以加强结构强度的作用。第一连接板1112b的作用除了与第二连接板1112a的作用相同之外，一方面，能够与相邻分装件的第一连接板1112b连接，实现分装件首尾相接的目的；另一方面，避免相邻两分装件的承载板1111直接连接，防止了相邻两承载板1111因连接导致的受力变形而影响对管形件20的承载效果。吊耳12位于第一连接板1112b上，避免吊耳12位于承载板1111上而与挡块21发生干涉，吊耳12在第一连接板1112b上的位置距离安装通孔10a较远，能够降低第一钢缆30与吊耳12连接后与管形件20发生干涉的概率；并且，由于相邻的两个第一连接板1112b上均设有吊耳12，使得第一钢缆30所施加的作用力可以同时作用在两个吊耳12上，降低了吊耳12因负载过大而发生变形的概率，提高了安全冗余。

可以理解的是，各吊耳12在工装本体11上以管形件20的轴线为参考对称布置，以使得吊装过程中各吊耳12受力均匀，降低吊耳12发生变形、断裂而导致管形件20倾覆、掉落的风险。

可以理解的是，吊耳12的数目不少于两个，以便对称布置。

本发明实施例还提供一种吊装组件，参阅图1至图4，吊装组件包括管形件20和前述实施例中所述的吊装工装10，管形件20穿设在安装通孔10a中，管形件20的表面沿周向间隔设置的若干个挡块21，第一承载面11a与挡块21抵接，以使吊装工装10沿重力方向承载管形件20。通过挡块21将管形件20的重量沿重力方向传递到吊装工装10上，使得管形件20的管体22所受到的反作用力方向为沿重力方向而非沿管形件20的径向，从而降低了管形件20发生的变形的几率。

可以理解的是，挡块21与管体22之间的连接方式不限，例如螺钉连接、焊接等。

在一些实施例中，挡块21与管体22之间为焊接，且采用三面施焊，即挡块21与第一承载面11a的接触面与管体22之间未焊接，以避免焊缝影响挡块21与第一承载面11a之间的接触，增大两者之间的接触面积。

可以理解的是，挡块21的具体形状有利于管形件20的吊放作业。

在一些实施例中，挡块21沿管形件20的径向的表面为圆弧形。当需要将管形件20吊放至深井中，且挡块21至管形件20轴线的距离大于吊装工装10沿径向的尺寸时，挡块21的表面为圆弧形能够降低挡块21与深井的内壁的摩擦，降低了管形件20在吊放过程中发生卡阻的几率，在保证吊装质量的同时，降低施工难度。

可以理解的是，在执行挡块21与第一承载面11a进行抵接的操作时，管形件20为平放状态，而管形件20在吊放的过程中处于竖直状态。在管形件20上设置辅助结构以使管形件20平稳安全地从平放状态转换为竖直状态。

在一些实施例中，挡块21设置于管形件20的一端，管形件20的另一端的表面设有用于翻转管形件20所需的第二钢缆连接的辅助吊耳。通过同时收放第一钢缆30和第二钢缆，使得管形件20完成从平放状态转换至竖直状态，降低了管形件20远离挡块21的一端在转换过程中与地面发生接触而产生变形概率。

本发明实施例还提供一种吊装方法，参阅图5和图6，吊装方法包括：

S1：提供管形件20，其中，管形件20的表面沿周向间隔设置的若干个挡块21。即为前述实施例中任一种实施例所述的管形件20。

S2：提供吊装工装10，其中，吊装工装10包括与吊耳12和工装本体11，工装本体11设有贯穿的安装通孔10a，沿安装通孔10a的轴向一侧设有用于承载管形件20的第一承载面11a。即为前述实施例中任一种实施例所述的吊装工装10。

S3：将管形件20穿入吊装工装10的安装通孔10a中，以使第一承载面11a与挡块21沿管形件20的轴向抵接。以降低后续步骤中，管形件20在翻转过程中挡块21与第一承载面11a之间发生碰撞而造成损害的几率。

S4：将第一钢缆30与吊耳12连接。

S5：牵引与吊耳12连接的第一钢缆30，直至管形件20翻转至竖直状态，以使吊装工装10沿竖直方向承载管形件20。在牵引第一钢缆30的过程中，吊装工装10在第一钢缆30的拉动下抬升，同时，由于挡块21与第一承载面11a之间的抵接，使得管形件20设有挡块21的一端同步抬升，从而实现管形件20翻转的目的。待管形件20翻转至竖直状态后，管形件20远离挡块21的一端脱离地面，管形件20的质量由吊装工装10承载且两者之间施加的作用力沿重力方向。

S6：牵引第一钢缆30，以吊放管形件20至施工位置。

通过上述步骤，在完成管形件20吊装作业的同时，使管形件20在吊装过程中所受的作用力方向沿管形件20的轴向，从而降低了管形件20在吊装过程中所受的剪切力，减少了管形件20所发生的变形。

在一些实施例中，所提供的吊装工装10的工装本体11包括多个分装体111。

S3步骤中的将管形件20穿入吊装工装10的安装通孔10a中包括：将分装体111沿管形件20的周向依次首尾连接，以使管形件20穿入由多个分装体111围设形成的安装通孔10a中。从而避免单独吊放吊装工装10以通过吊装工装10与管形件20沿轴向的相对运动实现管形件20进入安装通孔10a中的情况，减少了吊装的工作量，避免了轴向穿插安装方式中工装与管形件相对运动时可能对管形件产生的摩擦刮伤。

在一些实施例中，所提供的管形件20的一端设有挡块21，另一端设有与第二钢缆连接的辅助吊耳。

在前述的S4步骤之后，吊装方法还包括：将第二钢缆与辅助吊耳连接。通过牵引第二钢缆以使得管形件20远离挡块21的一端脱离地面，避免管形件20放置于地面的过程中受自身重力作用而发生变形。

S5步骤中的牵引与吊耳12连接的钢缆，直至管形件20翻转至竖直状态包括：

沿重力方向向上牵拉与吊耳12连接的第一钢缆30，沿重力方向向下释放与辅助吊耳连接的第二钢缆，以使管形件20翻转至竖直状态。通过牵拉第一钢缆30，实现靠近挡块21的管体22的一端向上抬升的目的；而释放第二钢缆，实现远离挡块21的管体22的一端向下下降的目的，从而让实现管形件20的翻转。

可以理解的是，第一钢缆30的牵拉和第二钢缆的释放同步进行或者交替进行，以降低管形件20翻转过快而与地面发生碰撞的几率。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。