一种格型钢板桩大圆筒主格筒位拼装、散打多功能工装支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种格型钢板粧大圆筒主格的施工工艺，具体涉及一种用于格型钢板粧大圆筒主格安装施工的工装支架。
【背景技术】
[0002]人工岛一般为在近岸浅海水域中人工建造的陆地，作为进行海上作业或其他用途的场所，大多有栈桥或海底隧道与岸相连。现代工业发达的沿海国家，滨海一带人口密集、城市拥挤，使得进一步发展和建设新企业及公用设施受到很大限制，原有城市本身的居住、交通、噪声、水与空气污染等问题也很难解决。因此，兴建人工岛，改变或改善了上述难题。人工岛是利用海洋空间的方式之一，也是一种新兴的海洋工程。
[0003]例如中国港珠澳大桥香港人工岛(HKBCF)是港珠澳大桥香港连接线的一个重要组成部分，经过赤腊角机场连接屯门及大屿山，占地面积约150万平米。该人工岛填海工程作为港珠澳大桥配套工程，工程的进度、质量和安全关系到整个大桥的建设与发展，顺利的实施本项目，对整个港珠澳大桥的建设有着坚实的铺垫作用。该人工岛通过在格型钢板粧大圆筒加防波堤形成的围堰内回填填料而成。
[0004]参见图1和图2，该人工岛100为在格型钢板粧大圆筒101加防波堤102形成的围堰内回填填料而成，占地面积约150万平米。其格型钢板粧岛壁结构轴线长度约5.1km，共有格型钢板粧大圆筒(1la) 134只，直径分别为26.9m和31.194m。主格1la(即格型钢板粧大圆筒)与主格相连的副格1lb共133组，分别为:①直径26.9m主格之间的副格直径为10.976m，共55组(110片)，单片副格由33块钢板粧组成；②直径31.194m主格之间的副格直径为15.96m，共77组(154片)，单片副格由46块钢板粧组成；③直径26.9m主格与直径31.194m主格之间的副格直径为16.296m，共I组(2片)，单片副格由47块钢板粧组成。
[0005]同时，本工程采用YSP-FXL型直腹式钢板粧，材质为S355，长度23.6?37.lm，其公称宽度为500mm，腹板厚度为12.7mm，转角为10°，理论重量为77.2kg/m。在进行格型钢板粧大圆筒施工前，应首先完成碎石垫层、土工布和碎石粧的施工，待碎石粧施工一段作业面后方可进行格型钢板粧大圆筒的施工，格型钢板粧大圆筒安装完成后，24小时内进行筒内填料回填工作。两只相邻格型钢板粧大圆筒主格安装完成并回填完成后，方可进行副格施工。
[0006]上述工程在施工过程中主要有五大难点:1)施工区域限高。2)水深浅。3)地质条件差，使得粧长较长。4)完全离岸作业，海上环保要求高。5)工期紧。基于这种“上下左右都受限制”的现场条件及工期要求，格型钢板粧大圆筒主格施工选择了一种“1/4陆上预拼、水上组合散打”的工艺。
[0007]对于格型钢板粧大圆筒现场拼装，现有技术中有现场筒位散拼工艺、现场整体预拼装工艺，但在限高条件下，超长板粧的现场拼接无法实现，本工程格型钢板粧一般粧长达到37.lm，单个主格钢板粧总重量一般在450t?560t，为目前国际之最。
[0008]综上所述，受周围机场航空限高的制约、局部工程水域水深较浅以及周边拦污帷幕的影响，本工程格型钢板粧施工工艺和施工设备都受到很大限制，只能选择特定的工艺和设备实施钢板粧工程。现有的大吨位起重船高度不能适应现场限高的要求，也难以适应水深条件，所以现场吊装件必须在高度、重量上作限制。由此可见亟需要一种“工装支架”来实现每个格体钢板粧现场整体拼装工作。
【发明内容】
[0009]针对上述人工岛施工在“上下左右都受限制”的现场条件及工期要求下，格型钢板粧大圆筒主格施工所存在的问题，本发明的目的在于提供一种实现每个格体钢板粧现场整体拼装、散打的多功能工装支架。
[0010]为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0011]一种格型钢板粧大圆筒主格筒位拼装、散打多功能工装支架，所述多功能工装支架包括:
[0012]基础支撑粧，所述基础支撑粧作为多功能工装支架的安装地基，用于安装和支撑构成多功能工装支架的其它部件；
[0013]上部支撑胎架，所述上部支撑胎架固定设置在基础支撑粧上，用于支撑4组1/4圆钢板粧预组装片，并完成格型钢板粧大圆筒的拼接；
[0014]升降装置，所述升降装置安置在上部支撑胎架上，驱动1/4圆钢板粧预组装片在上部支撑胎架上的升降；
[0015]旋转装置，所述旋转装置安置在上部支撑胎架上，驱动1/4圆钢板粧预组装片在上部支撑胎架上的转动；
[0016]气囊扩胀装置，所述气囊扩胀装置安置在上部支撑胎架上，用于在钢板粧拼装合拢后，补偿工装支架与钢板粧之间的预留间隙，使支撑胎架有效支撑钢板粧。
[0017]在该多功能工装的优选方案中，所述基础支撑粧由若干根周边钢管支承粧和I根中心钢管支承粧，所述若干根周边钢管支承粧以中心钢管支承粧为圆心，沿圆周方向均匀分布，且若干根周边钢管支承粧和中心钢管支承粧的粧顶处于同一水平面，每个支承钢管粧的粧顶上设置有连接机构。
[0018]进一步的，所述上部支撑胎架包括:
[0019]构成上部支撑胎架主体的支撑架；
[0020]底部平台，所述底部平台作为升降装置的工作平台以及上部支撑胎架与基础支撑粧的连接平台，其固定设置在支撑架的底部，并通过底座与基础支撑粧固定相接；
[0021]中部平台，所述中部平台作为1/4圆钢板粧预组装片的保持及稳定装置，其可升降的设置在支撑架上，并位于底部平台之上；
[0022]上部平台，所述上部平台作为1/4圆钢板粧预组装片的悬挂、回转及升降平台，其可升降的设置在支撑架上，并位于中部平台之上，且提供中部平台沿支撑架升降的动力。
[0023]再进一步的，所述支撑架包括一中心钢管立柱以及若干周边钢管立柱，若干周边钢管立柱以中心钢管立柱为圆心，沿圆周方向均匀分布，且中心钢管立柱与若干周边钢管立柱的顶部通过一顶部结构固定相接。
[0024]再进一步的，所述升降装置设置在上部支撑胎架中的底部平台上，并通过传动机构驱动上部平台沿支撑架升降。
[0025]再进一步的，所述旋转装置设置在上部平台上，用于支撑并带动1/4圆钢板粧预组装片沿上部平台进行360°旋转移动。
[0026]再进一步的，所述旋转装置包括环形行走小车、回转驱动机构，所述环形行走小车可移动的设置在上部平台上，其上设置支撑1/4圆钢板粧预组装片的挂钩，所述回转驱动机构设置在上部平台上，并驱动环形行走小车沿上部平台，并绕上部平台的中心作水平顺或逆时针旋转。
[0027]再进一步的，所述气囊扩胀装置设置在上部平台和中部平台上。
[0028]再进一步的，所述气囊扩胀装置包括空气压缩机、储气罐、压力控制与输送系统和气胀胶囊，所述空气压缩机向储气罐充气，所述压力控制与输送系统控制储气罐向气胀胶囊充气和控制气胀胶囊放弃。
[0029]再进一步的，所述中部平台中设置随动旋转机构，该机构包括轨道梁以及随动旋转T型钩，所述轨道梁沿上部平台上支撑的1/4圆钢板粧预组装片的旋转方向设置在中部平台上，所述随动旋转T型钩通过导向轮可移动的安置在轨道梁上，且随动旋转T型钩的T型钩部支撑连接上部平台上支撑的1/4圆钢板粧预组装片。
[0030]本发明提供的方案能够有效实现人工岛施工在“上下左右都受限制”的现场条件及工期要求下，在施工现场对格型钢板粧大圆筒主格进行拼接施工。
[0031]再者，本工装能够对由YSP-FXL型直腹式钢板粧(材质为3355，长度23.6?37.lm，其公称宽度