阅读说明：本技术 一种立井井筒抢险强排水起吊体系及其吊装方法 (Vertical shaft emergency rescue strong drainage hoisting system and hoisting method thereof ) 是由 林勇 张海波 吴向东 张鲁鲁 余峰 汪指南 许刚 董小涛 姜百强 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：一种立井井筒抢险强排水起吊体系及其吊装方法,起吊体系包括下部的平衡系统和上部的起吊系统,平衡系统包括上悬挂倒三角平衡板、平衡箱、下悬吊正三角连接板和管路连接板,起吊系统包括井架平台、两组滑车系统和四台稳车,稳车包括四台,左右方向同一侧的两台稳车对应一组滑车系统,其余两台稳车对应另一组滑车系统。本发明利用平衡耳板、平衡箱和下悬吊三星板平衡构件,有效解决了传统技术起吊过程中系统受力不均衡的问题,极大程度的提高了安全性,还同时解决了已有空间布置吊装系统的难题,提高下放的效率,为矿井抢险排水赢得了时间。(A vertical shaft emergency strong drainage hoisting system and a hoisting method thereof are provided, the hoisting system comprises a lower balance system and an upper hoisting system, the balance system comprises an upper suspension inverted triangle balance plate, a balance box, a lower suspension regular triangle connecting plate and a pipeline connecting plate, the hoisting system comprises a derrick platform, two sets of trolley systems and four stable vehicles, the stable vehicles comprise four, two stable vehicles on the same side in the left and right directions correspond to one set of trolley system, and the other two stable vehicles correspond to the other set of trolley system. The invention utilizes the balance ear plate, the balance box and the lower suspension three-star plate balance member to effectively solve the problem of unbalanced stress of the system in the lifting process of the traditional technology, greatly improves the safety, simultaneously solves the problem of the existing spatial arrangement lifting system, improves the lowering efficiency and wins time for mine emergency drainage.)

一种立井井筒抢险强排水起吊体系及其吊装方法

技术领域

本发明属于建筑工程施工领域，特别是一种立井井筒抢险强排水起吊体系及其吊装方法。

背景技术

传统的立井井筒抢险强排水技术中，一般采用四根钢丝绳在井口的上方起吊排水管路和强排水水泵。由于单根钢丝绳的提升重量有限，一旦排水管路过长，排水管路和强排水水泵的重量和过大，则现有起吊体系完全不能满足下放重量300t的界限，同时传统技术吊装管路还存在受力不均衡的问题，导致安装排水管路过程中容易出现管路倾斜，甚至倾覆意外。

发明内容

本发明的目的是提供一种立井井筒抢险强排水起吊体系及其吊装方法，要解决传统起吊体系不能满足下放重量300t界限的技术问题，还要解决吊装管路受力不均衡的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种立井井筒抢险强排水起吊体系，包括下部的平衡系统和上部的起吊系统，

所述平衡系统由上至下依次包括竖向设置的上悬挂倒三角平衡板、水平的平衡箱、竖向设置的下悬吊正三角连接板和管路连接板，

所述上悬挂倒三角平衡板的底角销接在平衡箱的正中上方，上悬挂倒三角平衡板相对平衡箱可左右转动，

所述平衡箱的顶部四角处固定连接有等高的四个平衡箱耳板，

所述下悬吊正三角连接板的顶角销接在平衡箱的正中下方，下悬吊正三角连接板相对平衡箱可左右转动，

所述下悬吊正三角连接板的两个底角分别与水泵卡箍通过管路连接板可拆卸连接，

所述起吊系统包括井架平台、两组滑车系统和四台稳车，所述井架平台包括两根平台梁，分别为第一平台梁和第二平台梁，每组滑车系统均包括四个定滑轮和三个动滑轮，四个定滑轮包括两个第一平台梁定滑轮和两个第二平台梁定滑轮，三个动滑轮包括两个平衡箱动滑轮和一个平衡耳板动滑轮，

所有第一平台梁定滑轮均固定连接在第一平台梁上，所有第二平台梁定滑轮均固定连接在第二平台梁上，四个平衡箱动滑轮分别固定连接在四个平衡箱耳板的正上方，两个平衡耳板动滑轮分别固定连接在上悬挂倒三角平衡板的两个顶角正上方，

所述稳车包括四台，左右方向同一侧的两台稳车对应一组滑车系统，其余两台稳车对应另一组滑车系统，每个稳车对应一个第一平台梁定滑轮、一个平衡箱动滑轮和一个第二平台梁定滑轮，每组滑车系统通过滑轮钢丝绳顺次连接各滑轮，连接顺序为第一平台梁定滑轮、平衡箱动滑轮、第二平台梁定滑轮、平衡耳板动滑轮、第二平台梁定滑轮、平衡箱动滑轮和第一平台梁定滑轮。

所述平衡箱为矩形箱体，包括四侧围合形成的侧板和侧板内部的分隔支撑板，所述上悬挂倒三角平衡板和下悬吊正三角连接板上下正对并与前后两侧的侧板平行，所述分隔支撑板与侧板的上侧表面平齐，

所述分隔支撑板包括两道左右方向居中设置的中夹板，还包括固定连接中夹板与侧板之间的加劲板，所述中夹板的内侧固定连接有一对上耳板连接板，所述上悬挂倒三角平衡板的底角***上耳板连接板之间并与其通过销轴销接，所述中夹板的底部伸出侧板的下侧表面形成耳部，所述下悬吊正三角连接板的顶角***该耳部之间并与其通过销轴销接。

所述管路连接板为四块夹板，每两块夹板为一组夹板组，夹板组的顶部夹设在下悬吊正三角连接板的底部两侧并与其通过销轴销接，夹板组的底部夹设在水泵卡箍的端部并与其通过销轴销接。

所述水泵卡箍包括两侧竖向的箍板和水平的底板，所述箍板的呈Ω型，中部外凸形成供水泵或者排水管路卡固的圆箍，所述箍板的下侧表面落置并固定连接在底板的上侧表面，所述底板上正对圆箍设有尺寸相适应的圆环。

所述稳车分别为第一稳车、第二稳车、第三稳车和第四稳车，第一稳车和第二稳车对应一组滑车系统，第三稳车和第四稳车对应另一组滑车系统。

所述定滑轮在平台梁上固定连接或者沿平台梁可移动。

所述滑轮钢丝绳为同一根钢丝绳或者每组滑车系统的两根钢丝绳通过临时接头连接，所述临时接头位于悬挂倒三角平衡板的上方。

一种立井井筒抢险强排水起吊体系的吊装方法，步骤如下：

步骤一，在井口的上方组装立井井筒抢险强排水起吊体系；

步骤二，将水泵运至井口，并将水泵与水泵卡箍连接，将水泵卡箍与管路连接板连接；然后同时启动四台稳车收绳，将水泵吊装至井口上方超过井口固定平台的位置；

步骤三，同时启动四台稳车放绳，将水泵下放直到水泵卡箍落在井口固定平台上，拆除水泵与管路连接板的连接；

步骤四，将排水管路运至井口，并将排水管路与水泵卡箍连接，同时启动四台稳车收绳，将排水管路吊装至水泵上方，然后将排水管路与水泵连接；

步骤五，同时启动四台稳车放绳，将水泵及排水管路组成的排水管路系统下放，直到水泵卡箍落在固定平台上，拆除排水管路与管路连接板的连接；

步骤六，不断重复步骤四及步骤五，直至将水泵下放至水面以下的设计位置，该位置相对井口大于10m。

所述骤一中，组装立井井筒抢险强排水起吊体系包括如下步骤：

步骤a：在井口的上方夹设井架平台：

步骤b：在井架平台上固定连接滑车系统的定滑轮；

步骤c：组装平衡系统：依次上悬挂倒三角平衡板、平衡箱、下悬吊正三角连接板和管路连接板进行连接；

步骤d：在三角平衡板和平衡箱上固定连接动滑轮；

步骤e：布置四台稳车，然后顺次连接滑轮钢丝绳形成起吊系统。

所述步骤二至步骤六中，上悬挂倒三角平衡板相对平衡箱可左右转动，以保证上悬挂倒三角平衡板在滑车系统的牵引下保证平衡箱一直水平；

所述下悬吊正三角连接板相对平衡箱可左右转动，以保证下悬吊正三角连接板水平，进而保证水泵或者排水管路的竖向安装垂直度。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明公开了一种立井井筒抢险强排水起吊体系，本起吊体系设计了平衡系统和起吊系统，其中平衡系统利用滑轮组原理，提升系统设置4台稳车与设计平衡箱实现同步提升，将单根钢丝绳的提升力通过滑轮组，放大至管路系统需要的安全提升力，从而解决了传统技术不能满足提升重量300t的界限。平衡系统中的平衡耳板和平衡箱用于平衡起吊系统的提升力；下悬吊三星板用于平衡管路系统受到的提升力。

本发明利用平衡耳板、平衡箱和下悬吊三星板平衡构件，有效解决了传统技术起吊过程中系统受力不均衡的问题，极大程度的提高了安全性，还同时解决了已有空间布置吊装系统的难题，提高下放的效率，为矿井抢险排水赢得了时间。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明起吊体系的结构示意图。

图2是图1平衡系统的俯视结构示意图。

图3是图2中平衡系统的结构示意图。

图4是图3的底部放大示意图。

图5是平衡箱的俯视结构示意图。

图6是平衡箱的仰视结构示意图。

图7是图6接上管路的结构示意图。

附图标记：1－第一稳车、2－第二稳车、3－第三稳车、4－第四稳车、5－第一平台梁定滑轮、6－第二平台梁定滑轮、7－上悬挂倒三角平衡板、8－平台梁、81－第一平台梁、82－第二平台梁、9－平衡箱、91－侧板、92－加劲板、93－中夹板、94－上耳板连接板、10－下悬吊正三角连接板、11－管路连接板、12－平衡箱动滑轮、13－平衡耳板动滑轮、14－滑轮钢丝绳、15－销轴、16－水泵卡箍、161－箍板、162－底板、17－排水管路、18－平衡箱耳板。

具体实施方式

实施例参见图1-7所示，一种立井井筒抢险强排水起吊体系，包括下部的平衡系统和上部的起吊系统。

所述平衡系统由上至下依次包括竖向设置的上悬挂倒三角平衡板7，水平的平衡箱9、竖向设置的下悬吊正三角连接板10和管路连接板11。

所述上悬挂倒三角平衡板7的底角销接在平衡箱9的正中上方，上悬挂倒三角平衡板7相对平衡箱9可左右转动。

所述平衡箱9的顶部四角处固定连接有等高的四个平衡箱耳板18。

所述平衡箱9为矩形箱体，包括四侧围合形成的侧板91和侧板内部的分隔支撑板，所述上悬挂倒三角平衡板7和下悬吊正三角连接板10上下正对并与前后两侧的侧板91平行，所述分隔支撑板与侧板91的上侧表面平齐。

所述分隔支撑板包括两道左右方向居中设置的中夹板93，还包括固定连接中夹板93与侧板91之间的加劲板92，所述中夹板93的内侧固定连接有一对上耳板连接板94，所述上悬挂倒三角平衡板7的底角***上耳板连接板94之间并与其通过销轴15销接，所述中夹板93的底部伸出侧板91的下侧表面形成耳部，所述下悬吊正三角连接板10的顶角***该耳部之间并与其通过销轴15销接。

所述下悬吊正三角连接板10的顶角销接在平衡箱9的正中下方，下悬吊正三角连接板10相对平衡箱9可左右转动。

所述下悬吊正三角连接板10的两个底角分别与水泵卡箍16通过管路连接板11可拆卸连接。

所述管路连接板11为四块夹板，每两块夹板为一组夹板组，夹板组的顶部夹设在下悬吊正三角连接板10的底部两侧并与其通过销轴15销接，夹板组的底部夹设在水泵卡箍16的端部并与其通过销轴15销接。所述水泵卡箍16包括两侧竖向的箍板161和水平的底板162，所述箍板的呈Ω型，中部外凸形成供水泵或者排水管路卡固的圆箍，所述箍板161的下侧表面落置并固定连接在底板162的上侧表面，所述底板162上正对圆箍设有尺寸相适应的圆环。

所述起吊系统包括井架平台、两组滑车系统和四台稳车，所述井架平台包括两根平台梁8，分别为第一平台梁81和第二平台梁82，每组滑车系统均包括四个定滑轮和三个动滑轮，四个定滑轮包括两个第一平台梁定滑轮5和两个第二平台梁定滑轮6，三个动滑轮包括两个平衡箱动滑轮12和一个平衡耳板动滑轮13。

所有第一平台梁定滑轮5均固定连接在第一平台梁81上，所有第二平台梁定滑轮6均固定连接在第二平台梁82上，四个平衡箱动滑轮12分别固定连接在四个平衡箱耳板18的正上方，两个平衡耳板动滑轮13分别固定连接在上悬挂倒三角平衡板7的两个顶角正上方。

所述稳车包括四台，左右方向同一侧的两台稳车对应一组滑车系统，其余两台稳车对应另一组滑车系统，每个稳车对应一个第一平台梁定滑轮5、一个平衡箱动滑轮12和一个第二平台梁定滑轮6，每组滑车系统通过滑轮钢丝绳14顺次连接各滑轮，连接顺序为第一平台梁定滑轮5、平衡箱动滑轮12、第二平台梁定滑轮6、平衡耳板动滑轮13、第二平台梁定滑轮6、平衡箱动滑轮12和第一平台梁定滑轮5。

所述稳车分别为第一稳车1、第二稳车2、第三稳车3和第四稳车4，第一稳车和第二稳车对应一组滑车系统即第一滑车系统，第三稳车和第四稳车对应另一组滑车系统即第二滑车系统。

所述定滑轮在平台梁上固定连接或者沿平台梁可移动。

所述滑轮钢丝绳14为同一根钢丝绳或者每组滑车系统的两根钢丝绳通过临时接头连接，所述临时接头位于悬挂倒三角平衡板7的上方。

一种立井井筒抢险强排水起吊体系的吊装方法，步骤如下：

步骤一，在井口的上方组装立井井筒抢险强排水起吊体系。

所述骤一中，组装立井井筒抢险强排水起吊体系包括如下步骤：

步骤a：在井口的上方夹设井架平台：

步骤b：在井架平台上固定连接滑车系统的定滑轮；

步骤c：组装平衡系统：依次上悬挂倒三角平衡板7、平衡箱9、下悬吊正三角连接板10和管路连接板11进行连接；

步骤d：在三角平衡板和平衡箱9上固定连接动滑轮；

步骤e：布置四台稳车，然后顺次连接滑轮钢丝绳14形成起吊系统。

步骤二，将水泵运至井口，并将水泵与水泵卡箍16连接，将水泵卡箍16与管路连接板11连接；然后同时启动四台稳车收绳，将水泵吊装至井口上方超过井口固定平台的位置。

步骤三，同时启动四台稳车放绳，将水泵下放直到水泵卡箍16落在井口固定平台上，拆除水泵与管路连接板11的连接。

步骤四，将排水管路17运至井口，并将排水管路17与水泵卡箍16连接，同时启动四台稳车收绳，将排水管路吊装至水泵上方，然后将排水管路与水泵连接。

步骤五，同时启动四台稳车放绳，将水泵及排水管路组成的排水管路系统下放，直到水泵卡箍落在固定平台上，拆除排水管路17与管路连接板11的连接。

步骤六，不断重复步骤四及步骤五，直至将水泵下放至水面以下的设计位置，该位置相对井口大于10m。

所述步骤二至步骤六中，上悬挂倒三角平衡板7相对平衡箱9可左右转动，上悬挂倒三角平衡板7和平衡箱9共同平衡起吊系统的提升力；所述下悬吊正三角连接板10相对平衡箱9可左右转动，下悬吊正三角连接板10平衡水泵或者排水管路受到的提升力。