CN108104124A - 大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置。它包括辅助定位平台、三框式导向架；三框式导向架设置有三个导向框、二个连接结构，三个导向框通过二个连接结构连接呈一个整体；连接结构包括连接结构竖杆、连接结构横杆、连接结构斜撑，连接结构斜撑两端分别连接于相邻二根连接结构横杆中部，二根同顶点的连接结构斜撑另一端分别连接于间隔设置的二根连接结构竖杆顶点上；辅助定位平台包括辅助桩、导向架安装平台，辅助桩有四根，四根辅助桩之间通过工字钢连接呈一个整体，四根辅助桩之间通过工字钢连接呈辅助桩上层结构和辅助桩下层结构。本发明具有极大地提高钢护筒打设的平面位置及垂直度精度的优点。

Description

大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置

技术领域

本发明涉及水上结构物施工技术领域，更具体地说它是大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置。

背景技术

在公路大桥施工过程中，桩基钢护筒打设下沉的垂直度及中心位置偏位，直接影响到能否顺利成桩及桩基施工质量，并影响承台钢吊箱的下放。而传统钢护筒导向架为悬臂式导向架，且必须在平台上定位施工，一方面对门吊的吊装高度要求更大，另一方面钢护筒打设精度难以控制且施工效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置,减少门吊的吊高要求，节省门吊费用；提高钢护筒打设效率，缩短施工工期；降低钢护筒调位难度，减少人工投入；极大地提高钢护筒打设的平面位置及垂直度的精度，一次成功率及合格率均为100％。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：包括辅助定位平台、三框式导向架；三框式导向架设置有三个导向框、二个连接结构，三个导向框通过二个连接结构连接呈一个整体；连接结构包括连接结构竖杆、连接结构横杆、连接结构斜撑，连接结构斜撑两端分别连接于相邻二根连接结构横杆中部，二根同顶点的连接结构斜撑另一端分别连接于间隔设置的二根连接结构竖杆顶点上；

每个导向框均由导向架竖杆、导向架横杆及导向架斜撑相互连接而成；三个导向框分别为第一导向框、第二导向框、第三导向框，三个导向框均设置呈上层结构、中层结构、下层结构，每层结构均通过导向架横杆、导向架竖杆组成，每层结构的相邻二根导向架横杆之间均设置有加强钢板，每层结构均由导向架横杆组成，上层结构与中层结构之间通过导向架竖杆及导向架斜撑连接；上层结构顶点与中层结构对应的顶点通过导向架竖杆连接；

中层结构与下层结构之间通过导向架竖杆及导向架斜撑连接；中层结构顶点与下层结构对应的顶点通过导向架竖杆连接；二根同顶点的导向架斜撑的另一端分别连接于间隔设置的二根导向架竖杆顶点上；二根导向架斜撑共同的顶点设置于中层结构上；

辅助定位平台包括辅助桩、导向架安装平台，辅助桩有四根，四根辅助桩之间通过工字钢连接呈一个整体，四根辅助桩之间通过工字钢连接呈辅助桩上层结构和辅助桩下层结构，辅助桩上层结构的横向面相邻二根辅助桩通过工字钢连接，辅助桩下层结构的横向面及纵向面相邻二根辅助桩均通过工字钢连接；辅助桩上层结构和辅助桩下层结构功能构成导向架安装平台。

在上述技术方案中，工字钢为45b工字钢(45b工字钢为腿宽 152mm、腰厚13,5mm、重量87,42Kg/m，截面面积为101cm³，理论重量为87.4公斤/米的工字钢)；相邻二根连接结构横杆中部通过连接结构横杆连接；有四个定位环分别设置于三框式导向架11底部四周。

在上述技术方案中，上层结构上设置有四个千斤顶及四个下放导向轮；中层结构上设置有四个千斤顶及四个下放导向轮；下层结构上设置有四个千斤顶及四个下放导向轮；千斤顶均设置于加强钢板上，导向轮均设置于千斤顶上、且均朝向导向框的中心。

在上述技术方案中，导向架竖杆、导向架横杆、连接结构竖杆、连接结构横杆均采用双拼结构，导向架竖杆、导向架横杆、连接结构竖杆、连接结构横杆均为32a槽钢(32a槽钢为腰高为腰高为320毫米,腿宽为88毫米,腰厚为8毫米的槽钢，槽钢是截面为凹槽形的长条钢材，属建造用和机械用碳素结构钢)。

在上述技术方案中，导向架斜撑、连接结构斜撑均采用双拼结构，导向架斜撑、连接结构斜撑均为25a槽钢(25a槽钢为250毫米,腿宽为78毫米,腰厚为7毫米的槽钢，槽钢是截面为凹槽形的长条钢材，属建造用和机械用碳素结构钢)。

在上述技术方案中，三框式导向架的总长度1000cm，三框式导向架的框架垂直度小于或等于1/200。

在上述技术方案中，辅助桩下层结构的纵向面与辅助桩之间设置有牛腿加强筋。

本发明具有如下优点：

(1)减少门吊的吊高要求，节省门吊费用；提高钢护筒打设效率，缩短施工工期；降低钢护筒调位难度，减少人工投入；

(2)极大地提高钢护筒打设的平面位置及垂直度的精度，为后续桩基施工及钢吊箱的顺利下放奠定基础；

(3)提高钢护筒打设精度，节约施工工期，而且在工艺及设备的使用上，经济适用，符合施工要求；确保大直径钢护筒施工一次成功率100％、合格率100％，最终确保了主墩桩基及承台的施工进度及质量，为以后类似砂层地质条件下的大直径钢护筒的施工积累经验，有极大的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明三框式导向架俯视结构示意图。

图2为本发明三框式导向架立面布置结构示意图。

图3为本发明三框式导向架侧面布置结构示意图。

图4为本发明工作结构示意图一。

图5为本发明工作结构示意图二。

图中1-第一导向框,1.1-导向架竖杆,1.2-导向架横杆,1.3-导向架斜撑,2-第二导向框，3-第三导向框，4-加强钢板，5-连接结构， 5.1-连接结构竖杆，5.2-连接结构横杆，5.3-连接结构斜撑，6-定位环，7-千斤顶，8-下放导向轮，9-辅助定位平台，9.1-辅助桩，9.2- 导向架安装平台，10-牛腿加强筋,11-三框式导向架。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，包括辅助定位平台9、三框式导向架11；三框式导向架11设置有三个导向框、二个连接结构5，三个导向框通过二个连接结构5连接呈一个整体；连接结构5包括连接结构竖杆5.1、连接结构横杆5.2、连接结构斜撑5.3，连接结构斜撑5.3两端分别连接于相邻二根连接结构横杆5.2中部，二根同顶点的连接结构斜撑5.3另一端分别连接于间隔设置的二根连接结构竖杆5.1顶点上；

每个导向框均由导向架竖杆1.1、导向架横杆1.2及导向架斜撑 1.3相互连接而成；三个导向框分别为第一导向框1、第二导向框2、第三导向框3，三个导向框均设置呈上层结构、中层结构、下层结构，每层结构均通过导向架横杆1.2、导向架竖杆1.1组成，每层结构的相邻二根导向架横杆1.2之间均设置有加强钢板4，每层结构均由导向架横杆1.2组成，上层结构与中层结构之间通过导向架竖杆1.1及导向架斜撑1.3连接；上层结构顶点与中层结构对应的顶点通过导向架竖杆1.1连接；

中层结构与下层结构之间通过导向架竖杆1.1及导向架斜撑1.3 连接；中层结构顶点与下层结构对应的顶点通过导向架竖杆1.1连接；二根同顶点的导向架斜撑1.3的另一端分别连接于间隔设置的二根导向架竖杆1.1顶点上；二根导向架斜撑1.3共同的顶点设置于中层结构上；

辅助定位平台9包括辅助桩9.1、导向架安装平台9.2，辅助桩 9.1有四根，四根辅助桩9.1之间通过工字钢连接呈一个整体，四根辅助桩9.1之间通过工字钢连接呈辅助桩上层结构和辅助桩下层结构，辅助桩上层结构的横向面相邻二根辅助桩9.1通过工字钢连接，辅助桩下层结构的横向面及纵向面相邻二根辅助桩9.1均通过工字钢连接(如图4、图5所示)；辅助桩上层结构和辅助桩下层结构功能构成导向架安装平台9.2。

工字钢为45b工字钢；相邻二根连接结构横杆5.2中部通过连接结构横杆5.2连接；有四个定位环6分别设置于三框式导向架11底部四周。

上层结构上设置有四个千斤顶7及四个下放导向轮8；中层结构上设置有四个千斤顶7及四个下放导向轮8；下层结构上设置有四个千斤顶7及四个下放导向轮8；千斤顶7均设置于加强钢板4上，导向轮8均设置于千斤顶7上、且均朝向导向框的中心。

导向架竖杆1.1、导向架横杆1.2、连接结构竖杆5.1、连接结构横杆5.2均采用双拼结构，导向架竖杆1.1、导向架横杆1.2、连接结构竖杆5.1、连接结构横杆5.2均为32a槽钢。

导向架斜撑1.3、连接结构斜撑5.3均采用双拼结构(如图1、图2、图3所示)，导向架斜撑1.3、连接结构斜撑5.3均为25a槽钢。

三框式导向架11的总长度1000cm，三框式导向架11的框架垂直度小于或等于1/200，三框式导向架控制为Φ285cm。

辅助桩下层结构的纵向面与辅助桩9.1之间设置有牛腿加强筋 10。

钢护筒打设前先定位打设四根辅助桩2并焊接辅助定位钢管桩平台4，将导向架3移至辅助定位钢管桩平台4高度以下，首次可打设三根钢护筒，再利用已施工钢护筒作为基准桩通过旋转导向架的方式施工后续钢护筒，后续施工中每次可打设二根钢护筒；使用本发明既即保证了钢护筒的平面位置及垂直度，同时极大地提高了施工效率。

将本发明应用于某公路大桥南塔墩桩基钢护筒的打设施工，某公路大桥南塔墩桩基钢护筒从开工至完成累计施工二十天，钢护筒直径φ280cm，壁厚2.0cm；平均每天完成三根，较常规施工效率提高了一倍；且通过测量验收，五十八根钢护筒最大平面位置偏差为1.7cm，最大垂直度偏差为1/450cm，精度指标均高于设计要求；保障了长江枯水期桩基施工进度及质量，并为后续钢吊箱的成功下放施工提供了有力保障。

某公路大桥主墩桩基础钢护筒施工，突破了以往砂层地质条件下的常规性工艺，通过对钢护筒导向架的优化设计，解决了砂层地质条件下桩基的防涌沙、坍孔等通病问题；本发明为解决类似施工条件下的钢护筒施工提供了思路，且节约了工期；而且在工艺及设备的使用上，经济适用，施工效率极高，符合施工要求；确保了大直径钢护筒施工一次成功率100％、合格率100％；最终确保了南塔墩桩基的施工进度及质量，整个施工过程未出现一次护筒漏浆问题，桩基成桩后经检测均为Ⅰ类桩。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (7)

1.大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：包括辅助定位平台(9)、三框式导向架(11)；三框式导向架(11)位于辅助定位平台(9)上；三框式导向架(11)设置有三个导向框、二个连接结构(5)，三个导向框通过二个连接结构(5)连接呈一个整体；连接结构(5)包括连接结构竖杆(5.1)、连接结构横杆(5.2)、连接结构斜撑(5.3)，连接结构斜撑(5.3)两端分别连接于相邻二根连接结构横杆(5.2)中部，二根同顶点的连接结构斜撑(5.3)另一端分别连接于间隔设置的二根连接结构竖杆(5.1)顶点上；

每个导向框均由导向架竖杆(1.1)、导向架横杆(1.2)及导向架斜撑(1.3)相互连接而成；三个导向框分别为第一导向框(1)、第二导向框(2)、第三导向框(3)，三个导向框均设置呈上层结构、中层结构、下层结构，每层结构均通过导向架横杆(1.2)、导向架竖杆(1.1)组成，每层结构的相邻二根导向架横杆(1.2)之间均设置有加强钢板(4)，每层结构均由导向架横杆(1.2)组成，上层结构与中层结构之间通过导向架竖杆(1.1)及导向架斜撑(1.3)连接；上层结构顶点与中层结构对应的顶点通过导向架竖杆(1.1)连接；

中层结构与下层结构之间通过导向架竖杆(1.1)及导向架斜撑(1.3)连接；中层结构顶点与下层结构对应的顶点通过导向架竖杆(1.1)连接；二根同顶点的导向架斜撑(1.3)的另一端分别连接于间隔设置的二根导向架竖杆(1.1)顶点上；二根导向架斜撑(1.3)共同的顶点设置于中层结构上；

辅助定位平台(9)包括辅助桩(9.1)、导向架安装平台(9.2)，辅助桩(9.1)有四根，四根辅助桩(9.1)之间通过工字钢连接呈一个整体，四根辅助桩(9.1)之间通过工字钢连接呈辅助桩上层结构和辅助桩下层结构，辅助桩上层结构的横向面相邻二根辅助桩(9.1)通过工字钢连接，辅助桩下层结构的横向面及纵向面相邻二根辅助桩(9.1)均通过工字钢连接；辅助桩上层结构和辅助桩下层结构功能构成导向架安装平台(9.2)。

2.根据权利要求1所述的大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：工字钢为45b工字钢；相邻二根连接结构横杆(5.2)中部通过连接结构横杆(5.2)连接；有四个定位环(6)分别设置于三框式导向架(11)底部四周。

3.根据权利要求2所述的大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：上层结构上设置有四个千斤顶(7)及四个下放导向轮(8)；中层结构上设置有四个千斤顶(7)及四个下放导向轮(8)；下层结构上设置有四个千斤顶(7)及四个下放导向轮(8)；千斤顶(7)均设置于加强钢板(4)上，导向轮(8)均设置于千斤顶(7)上、且均朝向导向框的中心。

4.根据权利要求3所述的大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：导向架竖杆(1.1)、导向架横杆(1.2)、连接结构竖杆(5.1)、连接结构横杆(5.2)均采用双拼结构，导向架竖杆(1.1)、导向架横杆(1.2)、连接结构竖杆(5.1)、连接结构横杆(5.2)均为32a槽钢。

5.根据权利要求4所述的大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：导向架斜撑(1.3)、连接结构斜撑(5.3)均采用双拼结构，导向架斜撑(1.3)、连接结构斜撑(5.3)均为25a槽钢。

6.根据权利要求5所述的大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：三框式导向架(11)的总长度1000cm，三框式导向架(11)的框架垂直度小于或等于1/200。

7.根据权利要求6所述的大直径钢护筒三框式导向架及辅助定位平台装置，其特征在于：辅助桩下层结构的纵向面与辅助桩(9.1)之间设置有牛腿加强筋(10)。