CN106368199A - 一种带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台 - Google Patents
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Abstract
一种带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，包括平台主体和钻吊一体钻机，所述平台主体上设有至少一个行走机构，所述行走机构带动平台主体行走，所述平台主体的中部安装有钻吊一体钻机，所述平台主体的至少一侧设有深入平台主体一定距离的施工开口，所述施工开口深入的位置置于钻吊一体钻机的钻机正下方，所述施工开口与钻机钻杆的大小相匹配。本发明是一种操作简单、平台稳定可靠、保证了成桩质量，保证平台定位的快速精确，大大节约了施工时间，大大降低建设成本和工作量的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台。
Description
技术领域
本发明涉及一种带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台。
背景技术
在海洋珊瑚礁盘上建设永久性的建筑物的关键是如何高效可靠完成地基基础的施工建设和如何在保证高效的同时减少对自然的破坏，而现在扩礁建岛都是采用吹沙填礁建岛的方式，但是采用这种方式大大破坏了珊瑚礁盘，给珊瑚礁盘造成了不可恢复的损失。而且采用这种方式形成的礁岛，由于是单纯的依靠珊瑚礁和沙子填成的陆地，在遭遇海浪和海风侵蚀，很容易被毁坏，因此需要在填海区周边制作围堰，防止海浪侵蚀，而且围堰上需要附加混凝土和沙石构成的隔离层，阻隔沙袋与海水的接触，同时，在最外围，还需要布设混凝土件，阻挡海浪，因此采用这样的方式建成的岛屿，需要大量的沙土来填充，不仅成本高、耗时耗力，而且给生态带来了不可估量的损失，因此制作高桩承台无疑是一种同时解决水下礁盘基础与凸出海面平台的好方案。
而现在岛礁上的施工平台采用通过桩机先在珊瑚礁盘上打桩后再布设桩的方式建设平台，一方面，采用桩机打桩效率低，而且打桩完成后需要还需要吊装钢筋笼等完成后续施工作业，由于现有的桩机都是只负责打孔作业，吊装等工作则需要配置专门的起重设备，不但增加施工成本，而且在岛礁基础施工平台上施工时，施工的区域布设两个设备本身就十分困难，而且还需要考虑到施工平台的负载、平衡等因素，甚至导致无法完成两个设备的同时布设，另一方面即使不考虑桩机的效率问题，打桩机在施工时需要定位，现有施工平台采用“两瓣型机绑船”形式，定位孔设置在两瓣型机绑船之间，一方面由于打桩机在施工时着力在施工平台的一侧，海上风浪大时可能造成施工平台的倾覆，另一方面成桩后桩高出水面且桩正好在两瓣形的连接处，必须分开船体才能移位到下一桩位，现有的施工平台是非自航式，移位需要利用大型船舶拖或推来就位，这种移位方式耗时且操作麻烦，而且这种施工方法费力费时且损害船体结构，因此如何保证在提高建岛效率的同时，尽量减小对环境的破坏是现在亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决现有技术的不足而是提供一种操作简单、平台稳定可靠、保证了成桩质量，保证平台定位的快速精确，大大节约了施工时间，大大降低建设成本和工作量的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，包括平台主体和钻吊一体钻机，所述平台主体上设有至少一个行走机构，所述行走机构带动平台主体行走，所述平台主体的中部安装有钻吊一体钻机，所述平台主体的至少一侧设有深入平台主体一定距离的施工开口，所述施工开口深入的位置置于钻吊一体钻机的钻机正下方，所述施工开口与钻机钻杆的大小相匹配。
所述施工开口沿平台主体侧边设置多条，相邻所述施工开口间距与桩位的桩间距相匹配。
所述平台主体上设有保持平台主体平衡或施工工艺要求的一条到多条施工开口。
所述钻吊一体钻机的底座通过直线行走装置安装在平台本体上，所述直线行走装置的导轨沿多条施工开口排布方向布设。
所述行走机构包括行走撑杆、缓冲装置和行走装置，所述行走撑杆通过径向限位装置穿过平台主体伸向海底，所述行走撑杆的上端设置在平台主体的上方，通过缓冲装置与行走装置连接并且所述行走撑杆的下端沉入水下，所述行走撑杆利用自重使得行走装置与海底接触，所述行走装置通过动力装置带动行走，所述缓冲装置包括至少一个弹簧，所述弹簧的一端安装在行走撑杆的下端，所述弹簧的另一端通过铰轴与所述行走装置铰接，所述平台主体上还安装有转向装置，所述行走撑杆通过转向装置带动行走撑杆沿轴向旋转。
所述平台主体上设有固定在平台主体上并且将平台主体支撑于水面之上的多条支腿，所述支腿为伸缩支腿。
所述弹簧为钢弹簧、空气弹簧或橡胶弹簧。
所述行走装置为行走轮或履带。
所述钻吊一体钻机包括底座、安装在底座上的立柱、固定在立柱上端的吊机总成、安装在立柱上可沿立柱垂直方向布设的导轨向下滑动的动力头、安装在立柱上驱动动力头在立柱上下滑动的加压装置、安装立柱上可沿其导轨向下滑动并由动力头提供钻进动力的钻具和安装在底座上的主卷扬，所述吊机总成或者所述立柱通过多根张紧钢丝绳与底座加固连接，所述主卷扬的钢丝绳通过所述吊机总成与所述钻具连接，所述吊机总成为鹅头吊机总成。
所述立柱由多根沿圆周方向均匀布设的张紧钢丝绳拉紧。
由于采用上述结构，本发明将钻吊一体钻机架设在平台主体上，并且与平台主体上设置的施工开口位置相匹配，一方面将吊机总成和钻具同时安装在一立柱上，从而大大节约了布设空间，降低了施工成本，另一方面由于施工开口深入平台主体，这样使得钻吊一体钻机可以靠近平台主体中部的布设，而钻吊一体钻机的钻杆通过深入到平台主体内的施工开口进行定位，保证了施工时打桩机或钻机在施工平台上处于重力平衡状态，使得施工平台更稳定。
施工平台设有多条与桩距距离相等的施工开口，同时钻吊一体钻机也通过直线行走装置安装在平台本体上，通过直线行走装置使得平台本体不移动的情况下，可以带动钻吊一体钻机在多个桩位进行作业，大大节省了钻机定孔位的时间，大大提高钻机施工效率。
通过设置在平台主体上多个与桩距距离相等的施工开口和设置在平台主体上的行走机构相配合，行走机构带动平台主体自动移位，行走机构的行走轮在海底行走，实现施工平台自动移位及定位，一方面是在施工平台在成桩后，只需要行走机构带动平台主体沿施工开口后移就可以离开桩，从而使得移动施工平台不受桩的限制，另一方面，由于相邻桩位间隔距离较短，如果用拖船或螺旋桨驱动，由于开启惯性太大，造成一次性移动距离大，因此往往需要来回多次才能实现定位，而采用行走轮，利用摩擦力来行走，可以实现短距离的位移，通过转向装置实现多方位移动，利用行走撑杆的自重实现行走轮与海底的自适应，保证行走轮与海底保持接触，利用行走轮的正反转实现刹车或回退，从而保证定位的快速与精确，而且行走机构设置有缓冲装置，通过缓冲装置的弹簧和铰轴实现行走装置翻越海底礁盘陡坡，从而大大提高行走机构的适应性。通过升降支腿可撑起庞大的平台高出水面以保证多台钻机施工的稳定性，从而保证了成桩质量。
综上所述，本发明是一种性能可靠，功能齐全，自动化程度高的施工平台，利用行走机构和施工开口相配合，使得本装置能前移至孔位完成一次性对准多个桩孔，桩完成后，后移便可以离开，操作简单方便，大大节约了施工时间，保证了成桩质量，利用本平台在海洋珊瑚礁盘上建设永久性的高桩承台相对于现有的吹沙填礁建岛的方式而言，只需要在珊瑚礁盘上打孔布桩，不会对珊瑚礁盘造成实质性的破坏，而且架设平台后不仅不会破坏海底生态系统，而且由于高桩承台是露出海面的存在，使得高桩承台下方形成一个利于水生物繁殖的物床，提高了各种水生物的繁殖速度，而且高桩承台受海浪和海风影响小，平台稳定，建设成本和工作量大大降低，因此本发明极具推广价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明鹅头吊机总成的示意图。
图3为本发明导土器的示意图。
图4为本发明钻具的示意图。
图5为本发明直线行走装置的示意图。
图6是本发明的主视图。
图7是本发明的俯视图。
图8(a)是本发明在正常行走时的状态图。
图8(b)是本发明在海底礁盘有陡坡时的状态图。
图8(c)是本发明在通过陡坡地形后的状态图。
图9(a)是本发明移近桩位的状态图。
图9(b)是本发明完成对桩的状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
一种带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，包括平台主体10和钻吊一体钻机，所述平台主体10上设有至少一个行走机构，所述行走机构带动平台主体10行走，所述平台主体10的中部安装有钻吊一体钻机，所述平台主体10的至少一侧设有深入平台主体10一定距离的施工开口102，所述施工开口102深入的位置置于钻吊一体钻机的钻机正下方，所述施工开口102与钻机钻杆的大小相匹配。
参见图1，所述钻吊一体钻机包括直线行走装置1；安装在所述的直线行走装置1上的底座2；安装在所述的底座2的立柱4；安装在所述的立柱4上的鹅头吊机总成5；安装在所述的立柱4上可沿其导轨向下滑动的动力头8；安装在所述的立柱4上可沿其导轨向下滑动的载人吊篮15；连接所述的底座2及所述的鹅头吊机总成5或者所述的立柱4的张紧钢丝绳7，钻机施工时，所述的立柱4由若干根所述的张紧钢丝绳7拉紧固定；安装在所述的立柱4上可沿其导轨向下滑动，并由所述的动力头8提供钻进动力的钻具6；安装在所述的立柱4上驱动所述的动力头8在所述的立柱4上下滑动的加压装置9；钻机可布置在水上施工平台10上，推动油缸16连接所述的底座2与所述的水上施工平台10；钻机的液压油箱3浸泡在水中；主卷扬12钢丝绳通过过渡滑轮13、所述的鹅头吊机总成5与所述的钻具6连接；导土器14安装在所述的立柱4上。
参见图2，所述的鹅头吊机总成5中的鹅头架51通过转轴52与支座54连接，摆动油缸55与所述的支座54、鹅头架51连接，吊机回转支承53与所述的支座54连接，吊机56与所述的吊机回转支承53连接。所述的鹅头架51中的后滑轮511与前滑轮512以所述的吊机回转支承53轴线前后对称布置，使所述的主卷扬12钢丝绳在所述的立柱4前后对称布置，受力自平衡。钻机吊装所述的钻具6时，可以利用所述的鹅头吊机总成5自行完成安装，鹅头吊机总成5也可完成施工时吊装钢筋笼等其他吊装任务。
参见图3,所述的导土器14安装在所述的立柱4上，当钻机钻进时，所述的导土器14收回，当钻机抛土时，所述的导土器14张开。这样钻机抛土时不需要钻机移位，将所述的导土器14打开，所述钻具6将钻土直接抛在所述的导土器14上，由所述的导土器14将钻土引导并抛洒到孔位之外。
参见图4,所述的钻具6可以采用多层或单层钻杆，本例中的钻具6采用单层钻杆，所述钻具6中包含若干节单层标准杆62，所述的标准杆62通过方头与基础杆61连接，通过搭配，组合不同长度的钻具。
参见图5,所述的直线行走装置1中的导轨12固定在所述的水上施工平台10上，滑块11连接所述的底座2上，并可在所述的导轨12上滑动。
参见图6与图7，带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台包括平台主体10，支腿102，行走撑杆103，转向装置104，弹簧105，铰轴106，行走轮107，马达108，施工开口109。
参考图8(a)所示，该图为本为发明的行走方式。平台主体10浮于水面之上，需要移位到指定位置，先需操作支腿102全部往上收回离开礁石。参考图103步骤10所示，行走撑杆103上的行走轮107接触海底，位于行走撑杆103底部的马达108驱动行走轮107旋转，行走轮107与海底产生摩擦力通过行走撑杆103推动施工平台移动。当需要施工平台转向移位时，启动位于平台主体10的转向装置104，使行走撑杆103转动，行走轮107也转动了角度，使平台主体10转向移动。
参考图8(b)所示，当遇到海底礁盘有陡坡时，行走轮107沿着陡坡往上爬，同时行走撑杆103也在平台主体10中向上滑动。陡坡的阻力会使撑杆103在铰轴106处产生弯曲，减少行走轮107的阻力，保护了行走装置。
参考图8(c)所示，行走轮107通过陡坡地形后，行走撑杆103在平台主体10中向下滑动，由于行走阻力减少，在弹簧105的作用下，行走撑杆103自动回正。按上述行走方式使施工平台到达指定的位置。
参考图9所示，施工平台需要一次性对准多个指定位置的桩位。参考图9(a)所示，利用施工平台自带的行走功能，使施工开口109慢慢对准桩位并移近。参考图9(b)所示，当施工平台上的多条施工开口109中心与桩位中心重合时完成对桩。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：包括平台主体(10)和钻吊一体钻机，所述平台主体(10)上设有至少一个行走机构，所述行走机构带动平台主体(10)行走，所述平台主体(10)的中部安装有钻吊一体钻机，所述平台主体(10)的至少一侧设有深入平台主体(10)一定距离的施工开口(102)，所述施工开口(102)深入的位置置于钻吊一体钻机的钻机正下方，所述施工开口(102)与钻机钻杆的大小相匹配。
2.根据权利要求1所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述施工开口(102)沿平台主体(10)侧边设置多条，相邻所述施工开口(102)间距与桩位的桩间距相匹配。
3.根据权利要求2所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述平台主体上设有保持平台主体平衡或施工工艺要求的一条到多条施工开口(102)。
4.根据权利要求2所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述钻吊一体钻机的底座(2)通过直线行走装置(1)安装在平台本体(10)上，所述直线行走装置(1)的导轨(12)沿多条施工开口(102)排布方向布设。
5.根据权利要求1至4之一所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述行走机构包括行走撑杆(103)、缓冲装置和行走装置(107)，所述行走撑杆(103)通过径向限位装置穿过平台主体(10)伸向海底，所述行走撑杆(103)的上端设置在平台主体(10)的上方，通过缓冲装置与行走装置(107)连接并且所述行走撑杆(103)的下端沉入水下，所述行走撑杆(103)利用自重使得行走装置(107)与海底接触，所述行走装置(107)通过动力装置带动行走，所述缓冲装置包括至少一个弹簧(105)，所述弹簧(105)的一端安装在行走撑杆(103)的下端，所述弹簧的另一端通过铰轴(106)与所述行走装置(107)铰接，所述平台主体(10)上还安装有转向装置(104)，所述行走撑杆(103)通过转向装置(104)带动行走撑杆(103)沿轴向旋转。
6.根据权利要求5所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述平台主体(10)上设有固定在平台主体(10)上并且将平台主体(10)支撑于水面之上的多条支腿(102)，所述支腿(102)为伸缩支腿。
7.根据权利要求5所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述弹簧(105)为钢弹簧、空气弹簧或橡胶弹簧。
8.根据权利要求5所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述行走装置(107)为行走轮或履带。
9.根据权利要求5所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述钻吊一体钻机包括底座(2)、安装在底座(2)上的立柱(4)、固定在立柱(4)上端的吊机总成、安装在立柱(4)上可沿立柱(4)垂直方向布设的导轨向下滑动的动力头(8)、安装在立柱(4)上驱动动力头(8)在立柱(4)上下滑动的加压装置(9)、安装立柱(4)上可沿其导轨向下滑动并由动力头(8)提供钻进动力的钻具(6)和安装在底座上的主卷扬(12)，所述吊机总成或者所述立柱(4)通过多根张紧钢丝绳(7)与底座(2)加固连接，所述主卷扬(12)的钢丝绳通过所述吊机总成与所述钻具(6)连接，所述吊机总成为鹅头吊机总成(5)。
10.根据权利要求9所述的带钻吊设备的自行式岛礁基础施工平台，其特征在于：所述立柱(4)由多根沿圆周方向均匀布设的张紧钢丝绳(7)拉紧。
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