自锚式水上作业平台的制作方法

[0001]
本实用新型涉及水上作业设备技术领域，特别是涉及自锚式水上作业平台。


背景技术：

[0002]
桥梁桩基施工过程中，常规的水中钻孔灌注桩作业平台，水流平缓，水深小于5m的河道进行桥梁桩建设时，常用的主要是两种平台。其中一种是采用筑岛平台，这种结构占用河道面积较大，并且使用过程中移动也不方便；另外一种是采用钢结构平台，这种钢结构平台在耐用性以及移动方面都好解决，但是缺点是制造成本较高。即使是忽略成本进行水上作业，水上钻孔桩施工过程中，确保成桩桩头质量护筒拆除仍然是个技术难题。


技术实现要素：

[0003]
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种利用浮力平衡原理解决了河床成桩时的钻机、辅助配件及施工荷载，自锚装置生根在河床底部，确保施工过程平台平稳牢固，同时保证河道过水断面，钢筋笼以及环钻机等设备以及辅材移位、就位方便快捷，减少人、机械及材料的投入，提高了工作效率和节约成本的自锚式水上作业平台以及作业方法。
[0004]
本实用新型所采用的技术方案是：自锚式水上作业平台，具有：
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装配式承重浮箱，包括通过固定钢架固定连接的左钢浮箱和右钢浮箱，同时左钢浮箱和右钢浮箱之间具有间隙l，间隙l供给环钻机的钻头伸入河床钻孔定位使用，从而实现对钢筋笼的安装定位；
[0006]
轨道滑移装置，由两根方钢平行地固定在左钢浮箱和右钢浮箱顶部，用于支撑环钻机；
[0007]
环钻机，包括通过滚筒滑动微调的支撑底座，以及置于支撑底座中心位置并且向下贯穿钻孔的钻头；
[0008]
滚筒，底部活动地置于轨道滑移装置上微调，顶部活动地支撑底座；
[0009]
自锚装置，包括至少两个液压伸缩定位装置，每一个液压伸缩定位装置伸缩插入河床，并且设置在左钢浮箱和右钢浮箱外侧，用以支撑左、右钢浮箱的稳定。
[0010]
更优地，滚筒的数量至少为两根。
[0011]
更优地，自锚装置的液压伸缩定位装置为四个，分别固定在左钢浮箱和右钢浮箱外侧的四个角上，并且每一个液压伸缩定位装置焊接在左钢浮箱和右钢浮箱外侧。
[0012]
更优地，所述水上作业平台还包括嵌入式分离护筒，所述嵌入式分离护筒由外护筒和内护筒活动嵌套而成，所述嵌入式分离护筒由环钻机的钻头打入河床底部以定位安装的成桩桩头位置。
[0013]
更优地，外护筒的外径大于成桩外径的0.5倍，外护筒的内径与内护筒的外径一致。
[0014]
更优地，左钢浮箱和右钢浮箱之间具有间隙l为1.5-3.5m。
[0015]
更优地，固定钢架沿左钢浮箱和右钢浮箱顶部的外边沿设置，并且由至少四根方钢与左钢浮箱和右钢浮箱顶部焊接而成。
[0016]
更优地，所述自锚装置还包括一个固定在左钢浮箱和右钢浮箱外边缘的定位立柱，每一个定位立柱内部设中空腔，供给每一个液压伸缩定位装置的伸缩轴伸缩使用。
[0017]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的自锚式装配浮箱水上作业平台，利用浮力平衡原理解决了桩机荷载，自自锚装置生根确保施工过程平台平稳牢固，同时保证河道过水断面，钢筋笼以及环钻机移位、就位方便快捷，减少人、机械及材料的投入，提高了工作效率和节约成本。该设备主要适用范围：水流平缓，水深小于5m，桩径不大于1.5m，河道流通的中小桥桩基施工。
[0018]
本实用新型的自锚式装配浮箱水上作业平台，还采取了分离式嵌套护筒成桩辅助技术，解决了水中成桩桩头质量的前提下，内、外护筒拆除和重复利用的难题，对比常规方法减少护筒投入、桩头混凝土超量和拆除护筒人力，大大简化工艺间歇，提高护筒的利用率，为类似工程提供参考和推广的意义。
附图说明
[0019]
图1为自锚式水上作业平台的结构图；
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图2为自锚式水上作业平台的
[0021]
图3为自锚式水上作业平台的制备方法流程图；
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图4为桩孔在第二次清理时的泥浆循环过程示意图；
[0023]
其中：100-装配式承重浮箱，110-固定钢架，120-左钢浮箱，130-右钢浮箱，140-间隙l；200-轨道滑移装置，210-方钢，300-嵌入式分离护筒，310-外护筒，320-内护筒；400-环钻机，410-支撑底座，420-钻头；500-滚筒，600-自锚装置，610-液压伸缩定位装置，620-定位立柱，630-加长支腿。
具体实施方式
[0024]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组合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实用新型的限制。另外，本实用新型实施例的描述过程中，所有图中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等器件位置关系，均以图1为标准。
[0026]
如图1所示，自锚式水上作业平台，具有：
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装配式承重浮箱100，包括通过固定钢架110固定连接的左钢浮箱120和右钢浮箱130，同时左钢浮箱120和右钢浮箱130之间具有间隙l140，间隙l140供给环钻机400的钻头420伸入河床钻孔定位使用，从而实现对钢筋笼的安装定位；
[0028]
轨道滑移装置200，由至少两根方钢210平行地固定在左钢浮箱120和右钢浮箱130顶部，用于支撑环钻机400；
[0029]
环钻机400，包括通过滚筒500滑动微调的支撑底座410，以及置于支撑底座410中心位置并且向下贯穿钻孔的钻头420；
[0030]
滚筒500，底部活动地置于轨道滑移装置200上微调，顶部活动地支撑底座410，进而便于调整整个环钻机钻头相对于河床中的具体位置，在具体实施过程中，只要撑起环钻机支撑底座，调整滚筒对应河床上需要成桩的位置，便可以在装配式称重浮箱的轨道滑移装置的形成范围调整成桩桩头的位置，实现成桩桩头的调整精确定位；在具体的实施过程中滚筒500为钢棍或者钢管制成，按需在其左、右两个自由端部设置限位套筒，放置滚筒滚出轨道滑移装置200；
[0031]
自锚装置600，包括至少两个液压伸缩定位装置610，每一个液压伸缩定位装置610伸缩插入河床，并且设置在左钢浮箱120和右钢浮箱130外侧，用以支撑左、右钢浮箱的稳定。
[0032]
自锚式水上作业平台的滚筒500的数量至少为两根，便于支撑和移动环钻机400，也可以是三根或者以上，但是太多的话移动不方便，空间也会受限。
[0033]
自锚式水上作业平台的自锚装置600的液压伸缩定位装置610为四个，分别固定在左钢浮箱120和右钢浮箱130外侧的四个角上，并且每一个液压伸缩定位装置610焊接在左钢浮箱120和右钢浮箱130外侧，进而保证由左钢浮箱和右钢浮箱连接而成的装配式承重浮箱具有较好的稳定性。为了保证整个液压伸缩定位装置610的伸缩稳定性，其伸缩轴外侧还通过一个加长支腿630插入其定位立柱，用于增强管液压伸缩装置以及整个装配式承重浮箱的稳定性，提高整个自锚式水上作业平台。自锚式水上作业平台的所述水上作业平台还包括嵌入式分离护筒300，所述嵌入式分离护筒300由外护筒310和内护筒320活动嵌套而成，所述嵌入式分离护筒300由环钻机400的钻头420打入河床底部以定位安装的成桩桩头位置，随后在其内浇灌混凝土，并且在成桩桩头交完完成后先拆除外护筒310，待成桩桩头混凝土达到一定强度后再拆除里面内护筒，这样拆除后的成桩桩头质量比较好，而且拆除之后的外护筒和内不同可以再次循环利用，降低了设备的运行成本。
[0034]
自锚式水上作业平台的外护筒310的外径大于成桩外径的0.5倍，外护筒310的内径与内护筒320的外径一致，方便嵌套以及定位前的安装。
[0035]
自锚式水上作业平台的左钢浮箱120和右钢浮箱130之间具有间隙l140为1.5-3.5m，可以提供足够的空间给环钻机、钢筋笼以及下料漏斗等设备安装以及拆卸使用，同时能够保证足够的载荷。
[0036]
自锚式水上作业平台的固定钢架110沿左钢浮箱120和右钢浮箱130顶部的外边沿设置，并且由至少四根方钢与左钢浮箱120和右钢浮箱130顶部焊接而成。
[0037]
自锚式水上作业平台的所述自锚装置600还包括一个固定在左钢浮箱120和右钢浮箱130外边缘的定位立柱620，每一个定位立柱620内部设中空腔，供给每一个液压伸缩定位装置610的伸缩轴伸缩使用，进而实现将每一个液压伸缩定位装置可拆卸地连接在左钢浮箱120和右钢浮箱130上，实现自锚装置的液压伸缩定位装置的方便拆装，运输以及使用。
[0038]
基于上述自锚式水上作业平台的作业方法，包括如下步骤：
[0039]
a.调整环钻机钻头在装配式承重浮箱上的位置，定位好之后将外护筒置于环钻机
钻头打入河床；
[0040]
b.在轨道滑移装置上，通过滑动滚筒调整钻机钻头位置，并且使用环钻机钻桩孔，并且及时清理钻好的桩孔内的泥浆；
[0041]
c.调整环钻机钻头在装配式承重浮箱上的位置，定位好之后将内护筒置于环钻机钻头打入河床，环钻机利用自身重力以及自身的液压装置反压，将外护筒以及内护筒打入；
[0042]
d.检验钻孔尺寸以及要求，如果不符合要求，可以做适当返工以及调整；
[0043]
e.放下桩头钢筋笼，施工人员在作业平台的左、右钢浮箱上施工；
[0044]
f.在内护筒内部安装导管以及下料漏斗，以便浇灌混凝土；
[0045]
g.重新检验河床上桩孔尺寸以及底沉淀层厚度，超过规范或设计要求时，通过导管进行桩孔的二次清理，第二次清孔利用导管进行，待孔底沉渣厚度测定值满足设计规定后，方可停止清孔，桩孔内泥浆清理如附图4所示，使用导管连接外护筒和泥浆泵，并且配合泥浆沉淀池进行泥浆循环清理，保证桩孔内的泥浆不堵塞以及沉淀，具体的清理过程如图4所示，泥浆泵将内护筒内的泥浆吸出至沉淀池，沉淀池内设过滤网将随后在泥浆泵的出口处通过导管内部灌入内护筒内部反复循环，循环方向如图4所示；
[0046]
h.二次清理桩孔一直循环至混凝土浇筑，在混凝土进行浇注前不得停止泥浆循环清理，直至混凝土从下料漏斗以及导管进行灌注成桩，在对钢筋笼浇灌混凝土的过程中，采用直升导管法（一直段导管）进行水下混凝土的灌注, 下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管，混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管，钢筋笼浇灌混凝土的过程，当在下料漏斗内盛装混凝土时，使用隔水栓隔断漏斗底部，此时内护筒底部沉一定量的沉渣，当下料漏斗内沉了足够的混凝土后，拔掉隔离栓使得混凝土迅速沉入内护筒底部，并且随后连续浇灌；
[0047]
i.拔出外护筒，使用环钻机或者其他辅助设备拔出外护筒，内护筒的拔出也是同样操作；
[0048]
j.待成桩强度符合检验要求后拆除内护筒。
[0049]
上述自锚式水上作业平台在作业时，步骤h混凝土浇筑时，先将下料漏斗灌满混凝土，下料漏斗内的混凝土量保证导管下端一次埋入混凝土面以下1m以上，然后迅速拔出下料漏斗底部的隔水栓，混凝土拌和物在自重作用下迅速进入水中，可以保证浇灌得到的成桩底部的强度较好。
[0050]
综上所述，本实用新型的自锚式水上作业平台及作业方法,根据环钻机打孔设备、成桩钢筋笼放下、辅助配件及施工荷载，作业平台分为装配式承重浮箱100、轨道滑移装置200和自锚装自锚装置600。装配式承重浮箱100设计为左、右两个8
×3×
1m钢浮箱，两个浮箱空间间距2m，顶部横向4道20
×
20cm方钢与钢浮箱固结成整体，用于通过浮力平衡荷载；轨道滑移装置200为纵向沿着左、右钢浮箱顶部内侧布设平行20
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20cm方钢轨道，供循环钻机及滚筒微调整就位；自锚装置为左、右钢浮箱外侧四角竖向焊接的液压伸缩定位“钢爪”，沉入河床生根支撑左、右钢浮箱稳定，从而实现载荷支撑。
[0051]
本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。