立项背景

杭州市“大毛坞-仁和大道供水管道工程”为“千岛湖引水工程”的配套工程，引水规模为71万m3/d，是杭州市重点民生工程。盾构隧洞开挖直径6.2m，衬后内径5.5m，盾构隧洞内置一根DN3496管道。我公司承建的大毛坞-仁和大道供水管道V标含有3个区间，隧道长度8272米，钢管安装8401米。隧道施工后需在6个月内完成钢管安装、钢管外周混凝土填充等工程，要求钢管安装进度要求达到60米/天，工期紧、任务重。需要采用集成钢管运输、安装一体化设备，提高作业效率。

主要做法、设备原理

采用轮胎式管廊运架机，实现了钢管运输、安装一体化。两台设备组成一套管廊运架机，吊装后，运架机的轮胎式机构可在圆弧形管片上平稳行走，运行速度40/min，依靠液压马达可靠制动。运架机可实现水平±200mm，垂直±200mm，旋转角度±45°调节，采用全自动操作来提高对接精度和效率。

钢管运输至对接作业面后，由起升链条调整钢管接口位置，由起升油顶上下左右移动实现钢管对接。通过运架机上油缸的伸长、收缩、左右横移能较为精确的实现钢管的上下、左右移动及旋转，从而实现钢管的定位。钢管定位完成后下部设置3组型钢支墩用于钢管的支撑，型钢支墩安装完毕后方能退出安装设备，进行下节管的安装。下节管节安装以已调整合格的定位节为基准，靠近定位节，环缝对接符合要求后（管节错台≤2mm），在钢管下部安装好型钢支墩，然后撤出安装设备。

创效点和借鉴之处

行走机构适应范围广：采用自变形轮胎式行走机构，可适应平面、圆弧面行走，满足圆形衬砌隧道内施工作业的要求。

集成化程度高：设备集成钢管运输、安装功能，钢管运输到位后直接用于对接安装，降低了作业人员劳动强度，提高了施工效率。

运输效率高：设备运行时速达到40-50m/min，运输平稳快捷，提高了运输效率。

调节高效：可实现上下、左右移动及旋转调节，钢管运输到位后，能快速调整对接管口，施工效率高。

安全可靠：设备带有液压制动装置，可实现重载有效制动，在隧道内如履平地，重载情况下也能有效制动。

4、应用前后效果对比

采用轮胎式管廊运架机作业前，钢管运输、安装分为两个环节，采用轨道运输车辆运输钢管，运输过程中风险高，钢管运输到位后，需拆除安装区域的钢轨，交叉环节多。钢管对接采用顶升设备进行调节，作业人员依赖程度高，施工效率取决于作业人员的经验，需配备较多的辅助操作人员，机械化程度底、施工精度低。每根钢管从运输到安装到位（不含接口焊接）耗时约8小时，需投入110人作业（两班制），钢管安装安装进度为2根（24米）/天，远不能满足工期需要。

采用轮胎式管廊运架机，仅需投入60人作业（两班制），钢管安装安装进度平均7根（84米）/天。既保证了施工作业安全，提高了施工效率，又降低了施工成本，圆满完成了工期要求，设备经济效益、社会效益良好。

5、可推广范围

轮胎式管廊运架机适用于水平面、圆弧面行走，可较好适用于供水管道工程、排污管道工程、轨排安装工程，针对隧道的断面形式、尺寸，以及管道的规格进行针对性设计，调整设备结构形式后，能满足管廊快速化运架施工的需要。