CN102433868A - 一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置。本发明浮舱连接操作平台，在其下部、浮舱之间安装水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮，且呈垂直布置，在操作平台一侧垂直安装门架，斜支撑上端连接横杆，其下端连接操作平台另一侧，插板机架上端滑动连接在门架横杆上，其下端滑动连接在插板机架导轨上，操作平台上另一侧安装插板卷扬机、移位卷扬机，插板卷扬机经钢丝与插板机管连接，移位卷扬机经钢丝与插板机架连接。本发明解决了人工插打塑料排水板存在的速度缓慢，施工效率低、安全隐患大等缺陷。本发明提高了地基处理的深度和地基处理效果，减少了地基二次处理费用，泥上插板机实现在低承载力的吹填淤泥土上行走、插板，提高了施工速度。

Description

一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置

技术领域

本发明涉及一种插打塑料排水板机械设备，特别涉及一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置。

背景技术

近年来，随着吹填淤泥土快速固结关键技术的突破和成熟，在沿海滩涂资源丰富的地区，利用淤泥作为主要回填材料，即采用“吹泥填筑，软基固结”的造地方式，来推进沿海地区的开发建设，取得了良好的效果。吹填淤泥土地基固结处理，一般采用无砂垫层真空预压技术，但吹填淤泥土具有含水量高、承载力低、机械施工难度大的缺陷。

在本发明之前，通常采用人工插打塑料排水板的方法，由于受施工人员的力量、举高限制，其插打有效深度一般在4米以内，特别在吹填管排泥口区域，土颗粒较大，采用人工插打塑料排水板较为困难，且对于吹填深度超过4米以上和原场地为淤泥的地区采用人工插打塑料排水板工艺，受塑料排水板打设深度影响，其地基处理效果不佳，同时在低承载力的吹填淤泥土上人工插打塑料排水板，虽然在场地上铺设了一层编织布，可以安全行走，但人在其上移动速度非常缓慢，施工效率低、安全隐患大。为了解决这一难题，有人采用各种陆上、水上打板机械并进行改进，然后尝试用于吹填淤泥场地插板。但由于陆上插板机自重大、场地承载力有限，水上打板机行走水深不足等原因，均未取得成功，说明这些方法不可行。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，研制一种可在吹填淤泥土上行走插板装置。

本发明的技术方案是：

一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其主要技术特征在于由基座、插板系统组成；浮舱上部固定连接操作平台，在操作平台下部、浮舱之间安装水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮，水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮呈垂直布置，电动机分别连接水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮，由此构成基座；在操作平台上一侧垂直安装门架，斜支撑上端连接门架上的横杆，斜支撑下端固定连接在操作平台上的另一侧，插板机架上端滑动连接在门架横杆上，插板机架下端滑动连接在插板机架导轨上，插板机管滑动连接在插板机架上，在操作平台上的另一侧安装插板卷扬机、移位卷扬机，插板卷扬机通过钢丝与插板机管连接，移位卷扬机通过钢丝与插板机架连接，构成插板系统。

本发明的有益效果在于泥上打插板机克服了人工插板的深度极限和插板力量不足，提高了地基处理的深度和地基处理效果，减少了地基二次处理费用。

泥上插板机实现在低承载力的吹填淤泥土上行走、插板，降低了人工插板地基处理的施工劳动强度，提高了施工速度，减少了安全隐患。

附图说明

图1——本发明立体结构原理示意图。

图2——本发明另一视角的立体结构原理示意图。

其中，图中各标号表示对应部件如下：

浮舱1、操作平台2、插板机架导轨3、控制装置4、电动机5、水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7、插板卷扬机8、移位卷扬机9、门架10、斜支撑11、插板机架12、插板机管13、编织布支架14、塑料排水板15。

具体实施方式：

本发明的技术思路和工作原理：

浮舱提供浮力使泥上插板机浮在吹填土上，电动机带动板式叶轮旋转切割淤泥，根据作用力与反作用力的原理，淤泥土提供了反作用力驱动泥上插板机行走就位，就位后卷扬机控制插板机插打塑料排水板。

下面是具体结构说明，如图1、图2所示：

浮舱1有4个，浮舱1上部固定连接操作平台2，在操作平台2下部、浮舱1之间安装水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7各2个，电动机5共4个，安装在操作平台2上，每个电动机5均连接1个水平方向板式叶轮6、或垂直方向板式叶轮7，由此构成基座；控制装置4安装在操作平台2边角上，外接电源接入控制装置4，控制装置4连接电动机5、插板卷扬机8和移位卷扬机9的控制开关；在操作平台2上的一侧垂直安装门架10，斜支撑11上端连接门架10横杆，斜支撑11下端固定连接在操作平台2上的另一侧；插板机架12上端滑动连接门架10横杆，插板机架12下端滑动连接插板机架导轨3，插板机架11可以在门架10的横梁上自由滑动；插板机管13安装在插板机架12上，插板机管13可以在插板机架12的上、下滑动；在操作平台2上的另一侧安装插板卷扬机8、移位卷扬机9，插板卷扬机8过钢丝与插板机管13连接控制插打塑料排水板，移位卷扬机9通过钢丝与插板机架12连接控制插板机架在门架上的移动；编织布支架14安装在在浮舱1的外侧；塑料排水板15安装在插板机管13内；一台插板机上可安装1-3个插板机架12，每个插板机架12配套1个插板机管13，1个插板卷扬机8控制1-2个插板机架12，1个移位卷扬机9可以控制1-3个插板机架12同时移位，可以实现1次同时施打1-3个点位的塑料排水板。

本发明应用过程说明：

(一)组装基座。

1)浮舱1

浮舱1为薄壁钢筒，底部密封，直径在1.2-1.8m，高1.2-1.5m，壁厚3-5mm，浮舱1顶部焊接采用8-10mm厚方形钢板，钢板上预留螺旋孔同操作平台2连接；浮舱1的两侧面中部预留连接口同水平方向板式叶轮6和垂直方向板式叶轮7连接；浮舱1局部沉入淤泥土，以提供足够的浮力使本发明能浮在泥上。

2)水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7

水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7为钢质板式叶轮，叶片厚在4-8mm，叶片数为5-6片，叶轮的宽度在500-600mm，叶轮的长度在2-3m；水平方向板式叶轮6或垂直方向板式叶轮7安装在两浮舱1之间，叶轮安装后底部稍低于浮舱1底；水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7通过齿轮箱同电动机5连接，电动机5带动叶轮转动，获得淤泥土的反力驱动泥插板机向各方向行进。

3)操作平台2

操作平台2为正方形或长方形钢平台，长宽为5-7m，由钢梁、承重钢板和通道轻质板组成，钢梁常用为12-16号工钢，承载重钢板厚度在6-10mm，通道轻质板采用竹、木模板或薄钢板；操作平台2分成4部分拼装连接而成；操作平台2为泥上插板提供了工作面。

4)泥上插板机基座拼装

主要使用螺栓连接方式在陆上组装浮舱1、水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7、操作平台2、形成泥上插板机的基座，组装完成的泥上插板机基座用汽车吊吊到待处理吹填淤泥土上。

(二)安装动力系统。

在操作平台2上安装控制装置4、电动机5、插板卷扬机8、移位卷扬机9；电动机5采用三相异步电动机，功率在15-20kw，插板卷扬机8、移位卷扬机9最小提升能力在500kg；连接电动机5、插板卷扬机8、移位卷扬机9同控制装置4之间的供电线路；

(三)安装插板系统。

1)安装门架10

门架10为矩形角钢焊接成品或钢管，立杆高5-10m垂直安装在操作平台2的一侧的两端，横杆宽为5-7m；门架10在陆上拼接后吊装到操作平台2上；在门架10下端之间安装插板机架导轨3。

2)安装斜支撑11

斜支撑11上端连接门架10上端的横杆，下端则连接在操作平台2上；斜支撑11采用壁厚3-4mm直径75-100mm的钢管。

3)安装插板机架12

插板机架12高于门架1-2m；插板机架12的底座和上部安装两组滑轮，底座上的滑轮可沿插板机架导轨3作横向滑动，上部的滑轮则可在门架10横杆的导轨上滑动。

4)安装插板机管13

插板机管13插入深度在5-10m，在吹填淤泥土中根据砂性不同，插板机管13管顶部的配重块选用75-150kg，无穿透砂性土要求可不配置震动锤。

(四)连接线路，调试设备。

将插板卷扬机8上的钢丝绳(图中省略，未画)同插板机管13顶部连接，此连接控制插板机管13的插入和提升；将移位卷扬机9上的钢丝绳(图中省略，未画)同插板机架12连接，此连接控制插板机架12沿门架10左右移动；连接插板卷扬机8、移位卷扬机9同控制装置4之间的电路，接入外电源，开启控制开关，调试水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7、插板卷扬机8、移位卷扬机9、插板机架12、插板机管13等插板机各部件，各部件经调试运行正常，完成了插板机组装；组装完成后的插板机重量在5000kg左右，长宽5-7m，高度7-11m，每台插板机上配3-4各个人，1人控制插板机的行进和插板，1-2人负责塑料排水板的安装。

(五)移动就位。

启动水平方向板式叶轮6，插板机沿垂直门架10方向前后已动；启动垂直方向板式叶轮7，泥上插板机可以沿平行门架10方向移动；操作水平方向板式叶轮6、垂直方向板式叶轮7将插板机就位到指定点；插板机的行进速度主要受电动机5的转速控制，其行进速度一般控制在0.1-0.3m/s。

(六)铺设编制布。

塑料编制布需在陆上缝合拼接到泥上插板机的宽度，并卷成桶状，卷筒直径在0.4米左右，单卷塑料编制布的长度在100-200米左右，将圆桶状的塑料编制布一侧固定在场地，另一侧固定在编制布支架14上，泥上插板机行走时带动塑料编制布自动摊铺。

(七)施打第一列塑料排水板。

插板机沿垂直门架方向，从单元真空区块的起始点施打塑料排水板到场地单元真空区块的终点，行走一遍，所施打完成的塑料排水板为一列；插板机采用退打方式按列顺序完成插板，行走路线呈连续的“S”型。

1)施打第一个点位塑料排水板。在泥上插板机管13上装入塑料排水板15，启动插板卷扬机8，施打第一个点位的塑料排水板15。

2)施打第一行塑料排水板。

完成第一个点位的塑料排水板15插打后，开启移位卷扬机9，安照设计间距要求将插板机架12移动到下一点位，继续完成第一行塑料排水板插打。

3)铺设塑料编织布。

完成第一行塑料排水板15施打后，开启水平方向板式叶轮6，插板机边后退边铺设塑料编织布，插板机行进到下一行塑料排水板位置，关闭水平方向板式叶轮6。

4)施打下一行塑料排水板。

启动插板卷扬机8和移位卷扬机9操作插板机架12、插板机管13完成下一行塑料排水板施打，重复以上步骤完成第一列塑料排水板施打。

(八)施打下一列塑料排水板。

第一列塑料排水板15施打完成后，插板机行走到单元真空区块的边缘，开启垂直方向板式叶轮7，往平行门架10方向移位一个插板机宽度到下一列塑料排水板15施打位置；同时开启相临的两个水平方向板式叶轮6和垂直方向板式叶轮7，插板机实现转向；重复步骤(七)采用退打方式继续施打塑料排水板15；施打完成下一列塑料排水板后，现场采用手动缝纫机将两列塑料编制布进行缝合拼接；场地边沿的插板机死角位置，采用人工补插。

(九)拆除插板机。

完成单元真空区域塑料排水板施打完成后，将插板机移位到场地道路边，按顺序拆除插板机管13-插板机架12-斜支撑11-门架10，用汽车吊将插板机基座吊出吹填土场地。

Claims (7)

1.一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其特征在于由基座、插板系统组成；浮舱上部固定连接操作平台，在操作平台下部、浮舱之间安装水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮，水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮呈垂直布置，电动机分别连接水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮，由此构成基座；在操作平台上一侧垂直安装门架，斜支撑上端连接门架上的横杆，斜支撑下端固定连接在操作平台上的另一侧，插板机架上端滑动连接在门架横杆上，插板机架下端滑动连接在插板机架导轨上，插板机管滑动连接在插板机架上，在操作平台上的另一侧安装插板卷扬机、移位卷扬机，插板卷扬机通过钢丝与插板机管连接，移位卷扬机通过钢丝与插板机架连接，构成插板系统。

2.根据权利要求1所述的一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其特征在于编织布支架安装在操作平台下方浮舱的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其特征在于电动机设置在操作平台上。

4.根据权利要求1所述的一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其特征在于浮舱底部密封，顶部焊接钢板，钢板上预留螺旋孔与操作平台连接；浮舱两侧面中部预留连接口分别与水平方向板式叶轮和垂直方向板式叶轮连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其特征在于浮舱直径在1.2-1.8m，高1.2-1.5m，壁厚3-5mm。

6.根据权利要求1所述的一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其特征在于水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮均安装在两浮舱之间，其叶轮底部稍低于浮舱底部。

7.根据权利要求1或6所述的一种可在吹填淤泥土上行走的插板装置，其特征在于水平方向板式叶轮、垂直方向板式叶轮为钢质板式叶轮，叶片厚在4-8mm，叶片数为5-6片，叶轮的宽度在500-600mm，叶轮的长度在2-3m。

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