CN105604058A - 水域螺旋锚施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水域螺旋锚施工设备，包括螺旋锚部件、浮式平台、下锚机本体和液压动力站，所述螺旋锚固部件是由带有锚盘的螺旋锚杆、多根接杆和重力块等组成，与土体直接接触并相互作用，满足锚杆抗拉拔要求。所述浮式平台由工程塑料浮筒拼接而成的浮体、多个钢结构模块拼接而成的承载钢架、支撑架和插杆等组成，用于固定下锚机本体，并提供整体所需浮力。本发明利用模块化设计思想，采用可拼接的浮式平台代替船舶或专用趸船，便于转场施工及现场安装，并采用高强钢材料、合理布置螺旋锚盘大小和位置、与重力锚相结合的复合锚固方式等措施提高了螺旋锚的抗拉拔性能，使“水域螺旋锚施工设备”满足了水上作业环境的下锚施工需求。

Description

水域螺旋锚施工设备

【技术领域】

本发明涉及电力线路施工技术领域，特别涉及一种在水域环境进行螺旋锚下锚施工的施工设备。

【背景技术】

在电网输变电施工过程中，新建输电线路不可避免的要经过水田、湖泊众多的河网地区，为满足杆塔组立、架线等工程作业时拉线锚固需求，受河网地形特点的限制，需要在水下设置地锚。

当前输变电工程施工中所采用的地锚锚固方式，包括桩式地锚、重力地锚和螺旋地锚多种，但这些地锚锚固方式在水域工程施工中都存在某些方面的不足，如桩式地锚需要开挖土方，工程量较大，受水域地形限制无法使用；重力地锚虽然适用范围很广，但因所需重力载荷较大，难以提供较大的锚固力；螺旋地锚使用方便，可提供较大的锚固力，但目前的下锚设备只是针对陆地施工设计，体积笨重，运输、安装不便，难以满足水域施工要求。

【发明内容】

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供一种水域螺旋锚施工设备，利用模块化思想，采用可拼接的浮式平台代替船舶或专用趸船，提高了螺旋锚的抗拉拔性能，使“水域螺旋锚施工设备”满足了水上作业环境的下锚施工需求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

水域螺旋锚施工设备，包括螺旋锚部件、浮式平台、下锚机本体和液压动力站，所述螺旋锚部件安装在所述浮式平台底部下面，所述下锚机本体设置在所述浮式平台对应位置的上面，所述液压动力站位于所述下锚机本体的旁侧，所述浮式平台用于固定下锚机本体，提供整体设备所需浮力，所述下锚机本体与螺旋锚部件通过转动机构连接，使所述螺旋锚部件旋入或旋出土层，所述液压动力站与下锚机本体通过传动机构连接，液压驱动所述下锚体本体作业。

较佳地，所述螺旋锚部件由带有锚盘的螺旋锚杆、接杆和重力块组成，与土体直接接触并相互作用，满足锚杆抗拉拔要求。所述重力块套在螺旋锚杆的上面，所述重力块由多个不同直径的金属圆盘与密封圆筒组成。

所述螺旋锚杆由螺旋锚盘、锚尖、锚杆和外六方体组成，所述锚杆截面为圆环形，所述螺旋锚盘通过焊接固定在锚杆上。

所述螺旋锚盘由两部分构成，上部是较大直径的叶片，能提供更大的拉拔力；下部是较小的锥体结构，便于旋入土体。

进一步，所述下锚机本体由导向架、支承臂、升降机构、液压马达、减速箱和行走机构组成，所述导向架由标准槽钢焊接成门字形，利用槽钢的槽口实现对锚杆的上下运动，可将螺旋锚杆旋入或旋出土体。

所述浮式平台由塑料浮筒拼接而成的浮体、多个钢结构模块拼接而成的承载钢架、支撑架和插杆组成，所述下锚机本体与所述承载钢架通过支撑架固接。所述浮式平台用于固定下锚机本体，并提供整体所需浮力。利用模块化设计思想，采用可拼接的浮式平台代替船舶或专用趸船，便于转场施工及现场安装。

较佳地，所述承载钢架由多个钢结构模块组装而成，每个钢结构模块由型钢焊接而成，在所述钢结构模块边缘钻有安装插杆的圆孔，以保证施工设备整体在水中作业的稳定性。

所述支撑架由型钢和前后支撑盖板组成，用于连接下锚机和承载钢架。

所述液压动力站由汽油机、油泵与控制阀组组成，通过控制阀组和带有快速接头的油管控制下锚机的液压马达旋转。

本发明的有益效果是，通过使用高强钢材料制成的螺旋锚部件、合理设计锚杆连接结构、在锚杆上安装重力块、合理设计锚盘的形状和布置结构等措施，提高了水下螺旋锚的抗拉拔性能。

通过采用可拼接的浮式平台代替船舶或专用趸船，解决了利用小型船舶容易倾翻、大型船舶浅水无法使用和运输不便等问题，满足了水域环境简便施工的要求。通过在浮体上放置承载钢架，保护了浮台的结构安全，满足了实际工程中刚度和强度的要求。

通过采用液压动力站和下锚机实现了下锚和起锚过程的自升自降，不依赖辅助起重设备，通过旋转手轮辅助实现接杆的连接，不需要传统的人工旋转锚杆，不但提高了下锚施工的自动化，而且提高了下锚效率；

水域螺旋锚施工设备的主要部件如下锚机本体、浮台、支承架和液压动力站均采用装配式结构，能够合理的分拆，有效降低了施工设备零部件的运输要求，同时能够快速安装和拆除；水域螺旋锚施工作业全程不依赖起重设备，提高了下锚施工的轻便化要求，便于转场施工；下锚机本体使用汽油机驱动液压系统，操作方便可靠。本水域螺旋锚施工设备不但可以在水域环境中使用，在淤泥地质和陆地环境下也可以进行下锚施工。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为螺旋锚部件的结构示意图。

图4为重力块的结构示意图。

图5为螺旋锚杆的结构示意图。

图6为图3中连接套的结构示意图。

图7为图2中浮式平台的结构示意图。

图8为插杆的结构示意图。

图9为支撑架的结构示意图。

图10为下锚机本体的结构示意图。

图11为液压动力站的结构示意图。

图中，A、螺旋锚部件，B、浮式平台，C、下锚机本体，D、液压动力站，1、重力块，2、支撑架，3、承载钢架，4、插杆，5、拉线，6、锚盘，7、螺旋锚杆，8、接杆，9、内六方形套筒，10、拉环，11、金属圆盘，12、金属圆筒，13、锚尖，14、锚杆，15、外六方体，16、浮筒，17、等边角钢，18、前支撑盖板，19、后支撑盖板，20、短插杆，21、插杆尖头，22、插杆端盖，23、连接角钢，24、固定角钢，25、导向架，26、支撑臂，27、升降机构，28、减速箱，29、行走轮，30、液压马达，31、手轮，32、链条，33、汽油机，34、油泵，35、控制阀组，36、油管。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1与图2，水域螺旋锚施工设备，包括螺旋锚部件A、浮式平台B、下锚机本体C与液压动力站D，螺旋锚部件A安装在浮式平台B底部下面，便于插入水域土层。下锚机本体C设置在浮式平台B对应位置的上面，液压动力站D位于所述下锚机本体C的旁侧。浮式平台B用于固定下锚机本体C，提供整体设备所需浮力，所述下锚机本体C与螺旋锚部件A通过转动机构连接，使所述螺旋锚部件A旋入或旋出土层，所述液压动力站D与下锚机本体C通过传动机构连接，液压驱动所述下锚体本体C作业。

水域螺旋锚施工设备通过螺旋锚盘6与土体相互作用，满足锚杆抗拉拔能力，螺旋锚杆7由液压马达30驱动旋入土体，液压马达30固定在下锚机本体C的减速箱28上面，下锚机本体C放置在浮式平台B上面，通过支撑架2的固定角钢24与浮式平台B的承载钢架3连接，布置在浮台中心位置附近，实现水域环境下锚施工。浮台的稳定通过在浮式平台B上面的承载钢架3和支撑架5上设置插杆4实现。

参看图3，螺旋锚部件A由重力块1、接杆8与螺旋锚杆7等组成。螺旋锚杆7与接杆8以及接杆与接杆的连接是通过螺纹、六方形套筒9和销钉实现，重力块1套在螺旋锚杆7的上面之后落在水下土层之上。在所述螺旋锚杆7上面安装有拉环10和承载拉线5，通过承载拉线5与施工载荷相连，实现锚固功能。

参看图4，重力块1由金属圆盘11和金属圆筒12构成，它不但可以实现重力锚的功能，而且能够压实土体，减少由于水的渗流所引起的地锚松动。重力块上部的金属圆筒12内部充填泥土，可以一定程度上实现水与螺旋锚杆7及锚盘6的隔离。

参看图5和图6，螺旋锚杆7由螺旋锚盘6、锚尖13、锚杆14和外六方体15组成，所述锚杆14截面为圆环形，采用Q420高强钢材质制成，所述螺旋锚盘6通过焊接固定在锚杆上。锚杆14与接杆8连接是通过螺纹、六方形套筒结构和销钉实现，六方形套筒分为外六方和内六方两部分，在外六方部分有螺纹孔。螺纹结构满足了大拉拔力的要求，六方形套筒结构满足了大扭矩的要求，销钉起到对六方套筒固定的作用。

参看图1和图7，浮式平台由浮筒16拼接而成的浮体、承载钢架3、支撑架2和插杆4组成。浮体由多个500*500*400标准浮筒拼接而成，在浮台的上部放置了一个承载钢架3。为了便于安装和运输，承载钢架3由四块钢结构模块用螺栓连接而成；每个钢结构模块都是由L80*8等边角钢17焊接而成，在承载钢架3边缘部位角钢上钻有圆孔，用于安装插杆固定施工设备整体。

参看图8与图9，插杆是由多根短插杆20、插杆尖头21和插杆端盖22连接而成，既可以满足深水区域作业又满足便于运输的要求，短插杆20之间通过螺纹连接。

支撑架2用于将下锚机连接到承载钢架3上。支撑架2由连接角钢23、固定角钢24、前支撑盖板18和后支撑盖板19组成。连接角钢23通过螺栓实现承载钢架3的角钢与固定角钢24之间的连接。固定角钢24上开有较多的孔，满足前后支撑盖板定位要求，便于下锚机在支撑架2上前后移动。

参看图10，下锚机本体由导向架22、支承臂23、升降机构24、减速箱25和行走轮26组成。导向架由标准槽钢焊接成门字形，利用槽钢的槽口实现对锚杆上下运动的导向功能。升降机构由手轮31、减速器、链轮、链条32等构成，该机构既可以实现人工旋转手轮使锚杆升降，也可以实现在锚杆升降作用力的作用下使变速箱自动跟随锚杆运动，减少螺旋锚旋入或旋出时对机体产生的附加作用力。减速箱28是一个齿轮减速箱，实现减速增扭和对锚杆施加扭矩的作用。行走机构包括行走轮29、轮轴、螺栓等零件，其作用是在上浮台固定之前移动下锚机。

参看图11，所述液压动力站由汽油机33、油泵34与控制阀组35组成。汽油机33驱动液压油泵34，通过控制阀组35和带有快速接头的油管36控制下锚机的液压马达30旋转。所述液压动力站在下锚作业时可放置在浮台之上，无需进行固定。

参看图1、图7与图10，下锚机本体C与浮式平台B连接的布置如下：

(1)安装固定角钢24及连接角钢23，用连接螺栓固定。

(2)沿着固定角钢24的方向移动下锚机，使锚杆位置处于浮台预留孔的中间位置附近。

(3)将前盖板20放在固定角钢24上面，前盖板与下锚机的前支撑腿位置基本一致，用连接螺栓将前盖板20固定在固定角钢24上面。

(4)移动下锚机，使下锚机前支腿连接孔的位置与前支撑盖板18连接孔的位置一致，实现两个零件的对接，并安装对接面上的螺栓。

(5)拉动下锚机的后支撑杆，估计后支撑杆连接板的位置，在这个位置附近放置后支撑盖板19，用连接螺栓将后支撑盖板19固定在固定角钢24上面。

(6)调节下锚机后支撑杆，使下锚机后支撑杆连接孔的位置与后支撑盖板19连接孔的位置一致，实现两个零件的对接，并安装对接面上的螺栓。

(7)完成下锚机本体C与浮式平台B的连接。

本发明利用模块化设计思想，采用可拼接的浮式平台代替船或专用趸船，便于转场施工及现场安装，并采用高强钢材料、合理布置螺旋锚盘大小和位置、与重力锚相结合的复合锚固方式等措施提高了螺旋锚的抗拉拔性能，使“水域螺旋锚施工设备”满足了水上作业环境的下锚施工需求，确保下锚施工全程不依赖吊车等辅助起重工具。

通过采用可拼接的浮式平台代替船舶或专用趸船，解决了利用小型船舶容易倾翻、大型船舶浅水无法使用和运输不便等问题，满足了水域环境简便施工的要求。通过在浮体上放置承载钢架，保护了浮台的结构安全，满足了实际工程中刚度和强度的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.水域螺旋锚施工设备，其特征在于，包括螺旋锚部件、浮式平台、下锚机本体和液压动力站，所述螺旋锚部件安装在所述浮式平台底部下面，所述下锚机本体设置在所述浮式平台对应位置的上面，所述液压动力站位于所述下锚机本体的旁侧，所述浮式平台用于固定下锚机本体，提供整体设备所需浮力，所述下锚机本体与螺旋锚部件通过转动机构连接，使所述螺旋锚部件旋入或旋出土层，所述液压动力站与下锚机本体通过传动机构连接，液压驱动所述下锚体本体作业。

2.根据权利要求1所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述螺旋锚部件由带有锚盘的螺旋锚杆、接杆和重力块组成，所述重力块套在螺旋锚杆的上面，所述重力块由多个不同直径的金属圆盘与密封圆筒组成。

3.根据权利要求2所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述螺旋锚杆由螺旋锚盘、锚尖、锚杆和外六方体组成，所述锚杆截面为圆环形，所述螺旋锚盘通过焊接固定在锚杆上。

4.根据权利要求3所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述螺旋锚盘由两部分构成，上部是较大直径的叶片，下部是较小的锥体结构。

5.根据权利要求1所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述下锚机本体由导向架、支承臂、升降机构、液压马达、减速箱和行走机构组成，所述导向架由标准槽钢焊接成门字形，利用槽钢的槽口实现对锚杆的上下运动。

6.根据权利要求1所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述浮式平台由塑料浮筒拼接而成的浮体、多个钢结构模块拼接而成的承载钢架、支撑架和插杆组成，所述下锚机本体与所述承载钢架通过支撑架固接。

7.根据权利要求6所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述承载钢架由多个钢结构模块组装而成，每个钢结构模块由型钢焊接而成，在所述钢结构模块边缘钻有安装插杆的圆孔。

8.根据权利要求6所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述支撑架由型钢和前后支撑盖板组成。

9.根据权利要求1所述的水域螺旋锚施工设备，其特征在于，所述液压动力站由由汽油机、油泵与控制阀组组成。