CN102677644A - 激流中打桩施工用移动平台 - Google Patents

Abstract

激流中打桩施工用移动平台，用于堤坝决口后快速打桩施工，由吊臂、吊臂支承套管、上平台、上平台支承架等组成的插入桩和安装打桩机的操作系统。由滑轨、桩导向架、活动定位卡、导向滚轮等组成的桩导向定位系统。由滑轨前部导向、滑轨后部导向、防翻装置等组成的平台移动系统。由托架、支架等组成的平台支承安装系统。本发明使钢管桩的受力状态明显改善，插入钢管桩更容易。安装托架时更简单、方便、快捷。降低工作强度，使抢险施工速度更快。

Description

激流中打桩施工用移动平台

技术领域

本发明涉及一种激流中打桩施工用移动平台，它包括滑轨、桩导向架、吊臂和托架等。

背景技术

在由本人提出的申请号为201110078093.6的申请文件中公开了一种在决口处打桩施工用的移动平台，该移动平台包括滑轨、导向柱、导向架、定位架、吊臂和托架等组成。该移动平台在使用中发现仍存在以下问题：

①、钢管桩入水后，在桩悬伸到接近水底时所受的弯矩最大。假设桩伸入水中5米、水流速度5米/秒。此时桩受到水的冲力的合力为∑F，合力作用点到支点的距离为2.5米，则桩所受的最大弯矩为2.5×∑F＝2.5∑F。当桩打入水底后，由于桩网中的锚固缆绳将桩的上端拉住，桩变成上、下二端支承。此时桩受到水的冲力的合力仍为∑F，上、下二端支承点的支承反力各为0.5∑F。合力作用点到支点的距离仍为2.5米，而桩所受的最大弯矩为2.5×0.5∑F＝1.25∑F。

按照上述计算，如果以锚固后的受力状态来正常选用钢管桩，则在插入桩时由于弯矩增加一倍而使桩无法承受，如果以插入时的受力状态来选用钢管桩，则必需增加桩的壁厚，从钢管截面特性表上可以看出，当钢管外径相同时，壁厚增加一倍时，单位重量增加接近一倍，而截面抗弯矩增加不到一倍。增加壁厚不仅使得成本增加，而且桩的重量增加一倍后，原来一个人能扛得动的桩变成要二个人才能抬得动。使桩运送和竖立的难度数倍增加。

②、原托架的托板上有四只与夹持块上的四只螺纹孔相对应的通孔，其中一只是圆孔，另三只是以该圆孔的中心为圆心、以到该圆孔中心的长度为半径的弧形长孔。松开螺栓后，托板和夹持块能以圆孔为中心相对调整，使托架保持水平。在使用中发现，安装时要在将托架夹紧在钢管桩上的同时调整托架的水平并且使托辊与滑轨保持贴合非常麻烦。

发明内容

本发明的目的是：提供一套能克服现有技术不足的移动平台，使得抢险施工更加方便快捷，降低劳动强度，最大限度地减少水灾造成的损失。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明所述的移动平台包括：由吊臂、吊臂支承套管、上平台、上平台支承架等组成的插入桩和安装打桩机的操作系统。由滑轨、桩导向架、活动定位卡、导向滚轮等组成的桩导向定位系统。由滑轨前部导向、滑轨后部导向、防翻装置等组成的平台移动系统。由托架、支架等组成的平台支承安装系统。

上平台支承架装在滑轨的上平面，下端与滑轨连接、上端装上平台，吊臂支承套管装在上平台支承架的上方，吊臂插在吊臂支承套管内，能在水平方向旋转。

桩导向架上端装在滑轨上，向下伸入水中。桩导向支承架上装有活动定位卡，下端装有用来支承桩并为之导向的导向滚轮。

滑轨前部导向和滑轨后部导向装在滑轨上，防翻装置夹紧在桩上。用来保证移动平台能沿既定方向向前移动。

支架装在滑轨的下平面，用以安装托架。托架的连接板之间用圆孔和长腰孔配合，使托架在水平和高度方向都能调整。

由于本发明中的桩导向架自滑轨向下伸入水中。仍假设桩伸入水中5米、水流速度5米/秒，此时桩受到水的冲力的合力仍为∑F。设定桩导向架伸入水中2.5米，则桩从导向架下端的导向滚轮处悬伸出2.5米，桩悬伸段受到水的冲力的合力为0.5∑F，合力作用点到支承点的距离为1.25米。则桩所受的最大弯矩为1.25×0.5∑F＝0.625∑F。由于桩网中的锚固缆绳将桩的上端拉住，桩变成上、下二端支承，此时桩所受的最大弯矩仍为2.5×0.5∑F＝1.25∑F。由计算可知：桩导向架向下伸出后能使桩所受的弯矩明显减小，当桩导向架伸入到水深的一半时，桩所受的弯矩只有原方案中弯矩的1/4。

在本发明中，由于在滑轨的下平面装设了用于安装托架的支架，并且托架上的连接板上的连接孔制成圆孔与长腰孔配合，使托架在水平和高度方向都有调整的余量。在安装托架时，只要将托架从滑轨的下面推入支架，用锁紧夹夹紧钢管桩，再用托架上的压板压住滑轨，托架的托辊便与滑轨的下平面贴合。再拧紧连接螺栓，就完成了托架的安装，方便快捷而且自动调整到位。

下面接合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是移动平台的总示意图。

图2是滑轨上平面布置示意图。

图3是支架、桩导向架、活动定位卡的结构图。

图4是防翻装置、支架、托架、导向滚轮和滑轨的安装图。

图5是托架调整示意图。

图1是移动平台的总示意图。在图1中：滑轨F有二条，分别并列在钢管桩K1、K2的二侧，K1是待打入的钢管桩，K2是已打入的钢管桩。上平台支承架E装在滑轨F的上平面，下端与滑轨F连接、上端装上平台C，吊臂支承套管B装在上平台支承架E的上方中部，吊臂A插在吊臂支承套管B内，能在水平方向旋转。打桩机装在钢管桩K1上。滑轨F的前部装有桩导向架I，桩导向架I自滑轨F向水下方向伸出。桩导向架I最好直接装在滑轨F的下平面。桩导向架I的上装有活动定位卡J。滑轨F的下沿还装有安装托架用的支架H。二只支架H分别装在二条滑轨F的下沿安装托架G处并且开口向后。

图2是滑轨上平面布置示意图。在图2中：在滑轨F上，前部设有平台移动的滑轨前部导向L；后部设有平台移动的滑轨后部导向M。滑轨F上平面由前向后分别是：上平台支承架E、滑轨前部导向L、滑轨后部导向M。

在滑轨F的前部插入钢管桩K1的位置还装有导向滚轮L2。二只导向滚轮L2分别装在钢管桩K1的二侧，导向滚轮L2用侧板L1、L3定位，再通过底板L15安装在滑轨F上。

在平台移动的滑轨前部导向L上：钢管桩K1的后侧装有定位板L13。二条滑轨F的中线位置设有导向槽L6。钢管桩K2的后侧装有定位板L7。导向槽L6是直接在滑轨前部导向L的底板L15上切割出一个开口向后的U型槽，U型槽的宽度稍大于钢管桩K1的直径。定位板L13的一端开有一只供定位板L13左右移动的长腰孔，通过定位螺栓L11铰接在底板L15上。卡板L14装在底板L15上，卡板L4上开有一条供定位板L13插入的槽，槽的上方有一只螺纹孔，内装一只螺栓用来压紧定位板L13，使定位板L13在打桩时不能左右移动。限位板L5装在底板L15上，限位板L5与定位板L13的后面贴合。定位板L13的上平面装有立板L12，锁紧螺栓L14装在立板L12上。锁紧螺栓L14的作用是当钢管桩K1的长度不够时，先用锁紧螺栓L14将钢管桩K1锁住，再在钢管桩K1上装接长桩。定位板L7的一端开有一只供定位板L7左右移动的长腰孔，通过定位螺栓L10铰接在底板L15上。限位板L9装在底板L15上，限位板L9与定位板L7的后面贴合。定位板L7的上平面装有立板L8，立板L8相当于定位板L7的把手，用来推拉定位板L7使之能左右移动。

在平台移动的滑轨后部导向M上装有锁定夹m；二条滑轨F的中线位置设有导向槽M5。导向槽M5的宽度稍大于钢管桩K2的直径。二只锁定夹m装在底板M6上，平台前移时，二只锁定夹m交替使用跨过钢管桩K2。锁定夹m的铰座M3和定位卡板M2分别装在底板M6上导向槽M5的二侧，锁紧螺栓M1连接锁紧杆M4并将锁紧杆M4夹紧在定位卡板M2上。

当钢管桩K1插入水底后，打桩机将钢管桩K1打入河底。松开卡板L4上的螺栓，将定位板L13向左推移离开限位板L5，再沿定位螺栓L11向后转动，定位板L13离开导向槽L6。将定位板L7向左推移离开限位板L9，再沿定位螺栓L10向后转动，定位板L7离开导向槽L6。松开第一只锁定夹m并将锁紧杆M4扳开。将平台向前移动，当第一只锁定夹m已超过钢管桩K2后，将第一只锁定夹m复位，再松开第二只锁定夹m。将定位板L7复位。当平台移动到定位板L7靠上钢管桩K2后，平台移动的一个间距即已到位。将定位板L13复位即可插入下一根钢管桩K1。

图3是支架、桩导向架、活动定位卡的结构图。在图3中：

在主视图和a向视图中：支架H开口向后，并且底板向后、向内伸出，支架H的开口高度应保证托架G推入后在上下方向还有足够的调整空间。桩导向架I上端的连接板I5通过连接螺栓I4与滑轨F的下平面连接，连接板I5上设有铰耳I2。滑轨F的外侧各装有一块铰座I1，铰座I1与铰耳I2通过铰接螺栓I3铰接。铰座I1、铰耳I2、铰接螺栓I3的设置只是为了方便安装和拆除桩导向架I，安装时只要先将铰接螺栓I3装好，再穿入连接螺栓I4就非常容易。拆除时则先拆除连接螺栓I4，再拆除铰接螺栓I3。

在主视图、b-b剖面图、c-c剖面图、d-d(1)剖面图、d-d(2)剖面图、e-e剖面图中：活动定位卡J包括转轴J2、装在转轴J2上端的手柄J1、装在转轴J2下端的摆动臂J8、装在底板J5上的活动卡板J10、铰接在活动卡板J10和摆动臂J8上的连杆J9。桩导向架I的下端装有导向滚轮J7。在b-b剖面中：上支座板J3装在桩导向架I上，限位板J12装在上支座板J3上，限位板J12的二端是手柄转动的二个极限位置。在c-c剖面中：固定导向板J4装在桩导向架I上，钢管桩K1从U型开口中穿过。d-d(1)剖面图是活动定位卡J下端闭合时的状态，d-d(2)剖面图下端张开时的状态。底板J5装在桩导向架I上，底板J5上有一使钢管桩K1从中穿过的U型开口。活动卡板J10的中部铰接在底板J5上，摆动臂J8固定在转轴J2的下端，转轴J2的最下端铰接在底板J5上，连杆J9的二端分别铰接在活动卡板J10和摆动臂J8上。在底板J5上还装有限位块J11，当活动定位卡J的下端闭合时，限位块J11与摆动臂J8的外侧贴合。在主视图和e-e剖面图中：导向滚轮J7通过侧板J6装在底板J5的下平面。

当活动卡板J10为闭合状态时，钢管桩K1从滑轨F上沿的二只导向滚轮L2之间向下插入。钢管桩K1穿过固定导向板J4上的U型开口，再向下穿过由底板J5和活动卡板J10围成的空档后，最后经二只导向滚轮J7伸到河底。打桩机将K1打入河底后，将手柄J1向上扳起，转动手柄J1使摆动臂J8摆动。摆动臂J8通过连杆J9使活动卡板J10张开。平台即可向前移动而脱离钢管桩K1。

图4是防翻装置、支架、托架、导向滚轮和滑轨的安装图。图5是托架调整示意图。在图4中：防翻装置N的锁紧夹N1夹紧在钢管桩K1上，装在锁紧夹N1二侧的支承悬臂N2向外悬伸，支承悬臂N2外侧各装有一只滚轮N3，滚轮N3压在滑轨F上面的滑轨前部导向L的底板L15上。防翻装置N用以抵抗水流较激时水对桩导向架I的冲力，防止移动平台倾覆。当水流较平缓时可不用防翻装置N。在图5中：托架G的连接板G2上开有圆孔G4、连接板G1上开有长腰孔G3，且圆孔G4与长腰孔G3的中心重合，长腰孔G3的长和宽均大于圆孔G4的直径。(1)是托架G夹紧在钢管桩K1上的顶视图，(2)是钢管桩K1呈垂直状态，托架G呈水平状态时：托架G的连接板G2上的圆孔G4和连接板G1上的长腰孔G3的配合状态，此时圆孔G4和长腰孔G3的中心重合。(3)是钢管桩K1呈倾斜状态，托架G呈水平状态时：托架G的连接板G2上的圆孔G4和连接板G1上的长腰孔G3的配合状态，此时圆孔G4的中心虽不在长腰孔G3的中心，但圆孔G4仍包容在长腰孔G3中。因为长腰孔G3的长度在上下方向，所以圆孔G4在长腰孔G3中仍有上下移动的余量。

当钢管桩K1已打入河底后，将托架G上的4只连接螺栓G6松开，并将托架G上的锁紧夹G5张开，将托架G从滑轨F的下沿自后向前推入到支架H中，合上锁紧夹G5，在拧紧锁紧夹G5上的螺栓时，连接板G2会顺着钢管桩K1的方向自动旋转。锁紧夹G5将钢管桩K1夹紧后，将托架G二边的压板压住滑轨F，使托架G与滑轨F贴合。

本发明与已有技术相比：钢管桩的受力状态明显改善，插入钢管桩更容易。安装托架时更简单、方便、快捷。降低工作强度，使抢险施工速度更快。

Claims (10)

1.激流中打桩施工用移动平台，包括滑轨F、吊臂A和托架G，其特征在于：滑轨F的前部装有桩导向架I，桩导向架I自滑轨F向水下方向伸出。

2.根据权利要求1所述的激流中打桩施工用移动平台，其特征在于：所述的桩导向架I的下端装有导向滚轮J7。

3.根据权利要求1所述的激流中打桩施工用移动平台，其特征在于：所述的桩导向架I的上装有活动定位卡J。

4.根据权利要求1所述的激流中打桩施工用移动平台，其特征在于：在滑轨F的前部插入钢管桩K1的位置还装有导向滚轮L2。

5.根据权利要求1所述的激流中打桩施工用移动平台，其特征在于：滑轨F的下沿还装有安装托架用的支架H。

6.根据权利要求3所述的激流中打桩施工用移动平台，其特征在于：所述的活动定位卡J包括转轴J2、装在转轴J2上端的手柄J1、装在转轴J2下端的摆动臂J8、装在底板J5上的活动卡板J10、铰接在活动卡板J10和摆动臂J8上的连杆J9。

7.激流中打桩施工用移动平台，包括滑轨F、吊臂A和托架G，其特征在于：在滑轨F上，前部设有平台移动的滑轨前部导向L；后部设有平台移动的滑轨后部导向M。

8.根据权利要求7所述的激流中打桩施工用移动平台，其特征在于：在平台移动的滑轨前部导向L上：钢管桩K1的后侧装有定位板L13；二条滑轨F的中线位置设有导向槽L6；钢管桩K2的后侧装有定位板L7。

9.根据权利要求7所述的激流中打桩施工用移动平台，其特征在于：在平台移动的滑轨后部导向M上装有锁定夹m；二条滑轨F的中线位置设有导向槽M5。

10.激流中打桩施工用移动平台，包括滑轨F、吊臂A和托架G，其特征在于：所述的托架G的连接板G2上开有圆孔G4、连接板G1上开有长腰孔G3，且圆孔G4与长腰孔G3的中心重合，长腰孔G3的长和宽均大于圆孔G4的直径。

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