CN109208533B - 基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统和方法，其包括桩顶顶推平台和桁架运输系统，桩顶顶推平台包括承载作业平台，承载作业平台的底部连接有桩顶定位顶推装置，承载作业平台的一端连接有导向架，承载作业平台的另一端连接有桁架运输系统，桁架运输系统包括桁架，桁架上设置有用于钢护筒输送机构和混凝土浇筑管道。本发明结构简单、使用方便，其通过将桩顶顶推平台和桁架运输系统集成化，实现了桩顶顶推平台的灵活移动、快速定位，使其可以同步完成打桩和钻孔灌注桩施工流水作业、缩短了作业周期、降低了施工成本、提高了码头施工工效。
Description
技术领域
本发明涉及一种码头施工系统和方法，本发明属于桩基施工技术，具体涉及一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统和方法。
背景技术
现有技术中，码头施工系统一般利用桩顶顶推平台完成钢护筒的打桩、利用栈桥完成钢护筒的运输和工作人员及设备的移动。而桩顶顶推平台作为一种新型的施工装备，目前均用于桩基施工，潜能未得到充分发挥，同时，目前的桩顶顶推平台施工均用于直桩桩基，平台与竖向钢管桩之间、钢管桩与钢管桩之间的连接方式是：平台与钢管桩之间采用桩顶定位顶推装置，桩顶定位顶推装置套在钢管桩桩顶(桩顶定位装置具体结构参见中国发明专利CN105442517A)。钢管桩之间采用铰接形式的拉杆进行连接，该结构形式存在以下缺陷：1.铰接形式的连接拉杆无法纠正钢管桩的施工偏差；2.平台行走或作业时产生的载荷作用于不同位置的钢管桩上的大小不一致，结构整体稳定性不高；3.铰接形式的连接拉杆对钢管桩的支撑、加强稳定作用有限。
桩顶顶推平台所需的材料一般是通过栈桥或其他设施运输至平台。栈桥造价高昂，为临时施工设施，承担工程施工原材料、等装载车辆行驶通行，使用时间长，受夏季洪水影响严重；因此，在栈桥搭设过程中，质量控制显得格外重要。工作人员需要从栈桥或其他设施登上顶推平台，存在诸多不便，隐藏了一定的安全隐患。混凝土的浇筑需要专门的臂架泵车在栈桥平台上进行远距离的浇筑。一些施工设备的搬运也有诸多不便。
综上，亟待开发一种集成式的码头一体化施工系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集桩基施工、材料运输、工作人员通行、混凝土浇筑等功能于一体化的施工平台，以解决上述问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统，其包括桩顶顶推平台和桁架运输系统，所述桩顶顶推平台包括承载作业平台，所述承载作业平台的底部连接有桩顶定位顶推装置，所述承载作业平台的一端连接有导向架，所述承载作业平台的另一端连接有所述桁架运输系统，所述桁架运输系统包括桁架，所述桁架上设置有用于钢护筒输送机构和混凝土浇筑管道。
为解决上述技术问题，任意相邻的两个桩顶定位顶推装置之间通过水平布置且可轴向伸缩的连杆组件连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述连杆组件包括第一连杆，所述第一连杆的至少一端通过丝杠结构与所述桩顶定位顶推装置连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述丝杠结构包括设置于所述桩顶定位顶推装置上的第二连杆和用于连接第一连杆和第二连杆的第三连杆，所述第一连杆端部的内螺纹，所述第二连杆的端部设置有内螺纹，所述第三连杆的两端设置有外螺纹。
在本发明的一种优选实施方案中，所述连杆组件包括第一连杆，所述第一连杆的至少一端通过液压缸与所述桩顶定位顶推装置连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述导向架包括横移轨道、双层架体、滑动架和管桩定位爪，所述横移轨道沿所述承载作业平台的横向布置，所述双层架体与所述横移轨道滑动配合连接，所述双层架体的每一层滑动配合连接有与其垂直布置的所述滑动架，所述滑动架上滑动配合连接有所述管桩定位爪。
在本发明的一种优选实施方案中，所述双层架体通过第一液压缸驱动相对所述横移轨道移动，所述滑动架通过第二液压缸驱动相对所述双层架体移动，所述管桩定位爪通过第三液压缸驱动相对所述滑动架移动。
在本发明的一种优选实施方案中，所述管桩定位爪包括固定座和活动爪，所述活动爪与所述固定座铰接，所述活动爪和所述固定座之间设置有用于启闭所述活动爪的第四液压缸。
在本发明的一种优选实施方案中，所述桁架运输系统包括上层桁架和下层桁架，所述上层桁架上设置有沿其纵向布置的用于输送钢护筒的滚轮，所述下层桁架上设置有沿其纵向布置的用于输送混凝土的浇筑管道，所述下层桁架的底部设置有行走轮和用于连接承载作业平台的铰座。
在本发明的一种优选实施方案中，所述承载作业平台上设置有平台履带吊和卷扬机。
本发明还公开了一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其通过支撑于码头和钢管桩群上的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统，完成了钢护筒的打桩和钢护筒的混凝土浇筑的同步施工。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便，其通过将桩顶顶推平台和桁架运输系统集成化，实现了桩顶顶推平台的灵活移动、快速定位，使其可以同步完成打桩和钻孔灌注桩施工流水作业、缩短了作业周期、降低了施工成本、提高了码头施工工效。进一步的，本发明通过在桩顶定位顶推装置之间设置可轴向伸缩的连杆组件，从而可以在一定范围内纠正钢管桩的施工误差，同时平台行走或作业时产生的载荷可以通过连杆组件分解到更多的钢管桩上，减小单个钢管桩的载荷，提高平台在钢管桩上运行的稳定性；进一步的，本发明通过对连杆组件的结构设计，通过使用丝杠结构或液压缸可以有效地提高连杆组件的调整精度，减小钢管桩的施工误差；进一步的，本发明通过对导向架的结构设计，使其可以用于该种倾角的斜桩施工，有效地提高了本发明的通用性；进一步的，本发明通过将桁架运输系统设计为双层结构，不仅实现了钢护筒和混凝土的同步输送，而且为施工人员提供了行走廊道，提高了施工安全性。
附图说明
图1是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统主视图；
图2是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统侧视图；
图3是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的桩顶顶推平台结构示意图；
图4是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的连杆组件结构示意图；
图5是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的导向架结构示意图；
图6是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的导向架的A局部放大视图；
图7是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的导向架主视图；
图8是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的导向架俯视图；
图9是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的导向架左视图；
图10是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的导向架俯视图；
图11是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的桁架运输系统主视图；
图12是本发明实施例一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的的桁架运输系统侧视图；
图中：A-桩顶顶推平台，B-桁架运输系统，1-桩顶定位顶推装置，2-钢管桩，3-承载作业平台，4-导向架，5-连杆组件，6-第一液压缸，7-第二液压缸，8-第三液压缸，9-第四液压缸，10-上层桁架，11-下层桁架，12-滚轮，13-浇筑管道，14-行走轮，15-铰座，3.1-平台履带吊，3.2-卷扬机，4.1-横移轨道，4.2-双层架体，4.3-滑动架，4.4-管桩定位爪，4.4-1-固定座，4.4-2-活动爪，5.1-第一连杆，5.2-第二连杆，5.3-第三连杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明：
一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统，其包括桩顶顶推平台A和桁架运输系统B，桩顶顶推平台A包括承载作业平台3，承载作业平台3的底部连接有桩顶定位顶推装置1，承载作业平台3的一端连接有导向架4，承载作业平台3的另一端连接有桁架运输系统B，任意相邻的两个桩顶定位顶推装置1之间通过水平布置且可轴向伸缩的连杆组件5连接。桁架运输系统B包括上层桁架10和下层桁架11，上层桁架10上设置有沿其纵向布置的用于输送钢护筒的滚轮12，下层桁架11上设置有沿其纵向布置的用于输送混凝土的浇筑管道13，下层桁架11的底部设置有行走轮14和用于连接承载作业平台3的铰座15。承载作业平台3上设置有平台履带吊3.1和卷扬机3.2。施工人员在工作人员在上层桁架10和下层桁架11上均可通行。
使用时，本发明的桩顶顶推平台A安装于钢管桩2上，并通过桩顶定位顶推装置1与钢管桩2连接，桁架运输系统B搭接在桩顶顶推平台A与码头平台之间；
如图3所示，桁架运输系统200与桩顶顶推平台100采用穿销轴铰接形式连接，桁架运输系统200通过行走滚轮204立于码头平台300
本发明的桩顶定位顶推装置1安装于钢管桩2的上端，桩顶定位顶推装置1的具体结构参见中国发明专利CN105442517A。
连杆组件5包括2种实施例，
实施例1：连杆组件5包括第一连杆5.1，第一连杆5.1的至少一端通过丝杠结构与钢管桩2连接。丝杠结构包括设置与钢管桩2上的第二连杆5.2和用于连接第一连杆5.1和第二连杆5.2的第三连杆5.3，第一连杆5.1端部的内螺纹，第二连杆5.2的端部设置有内螺纹，第三连杆5.3的两端设置有外螺纹。第二连杆5.2的布置方式也存在2种：布置方式1.钢管桩2上沿其周向设置有多个第二连杆5.2。布置方式2：钢管桩2的桩顶与桩顶定位顶推装置1的定位座配合连接，桩顶定位顶推装置1的定位座上设置沿其周向设置有多个第二连杆5.2。
第二连杆5.2长度可调并使多个定位装置连成一体，增加了钢桩群的稳定性。
实施例2：连杆组件5包括第一连杆5.1，第一连杆5.1的至少一端通过液压缸与钢管桩2连接。液压缸的缸体端与第一连杆5.1固接，液压缸的活塞杆端与钢管桩2固接。
本发明的导向架4包括横移轨道4.1、双层架体4.2、滑动架4.3和管桩定位爪4.4，横移轨道4.1沿承载作业平台3的横向布置，双层架体4.2与横移轨道4.1滑动配合连接，双层架体4.2的每一层滑动配合连接有与其垂直布置的滑动架4.3，滑动架4.3上滑动配合连接有管桩定位爪4.4。
优选地，双层架体4.2通过第一液压缸6驱动相对横移轨道4.1移动，滑动架4.3通过第二液压缸7驱动相对双层架体4.2移动，管桩定位爪4.4通过第三液压缸8驱动相对滑动架4.3移动。
优选地，管桩定位爪4.4包括一个固定座4.4-1和一对活动爪4.4-2，一对活动爪4.4-2铰接于固定座4.4-1端部，活动爪4.4-2和固定座4.4-1之间设置有用于启闭活动爪4.4-2的第四液压缸9。
本发明依托于桩顶顶推平台，桩顶顶推平台支撑在满足作业稳定要求的钢管桩桩群上。开展打桩施工准备工作时，在施工完成段的码头端利用履带吊起吊钢护筒，放置于桁架运输系统，然后利用工作平台上的卷扬机钢丝绳捆绑固定钢护筒，卷扬机运行工作，实现钢护筒从桁架结构的码头端转移到顶推平台端，利用顶推平台履带吊对钢护筒进行起吊，将钢护筒存放在顶推平台专门存放钢护筒的存放区，便于打桩作业时调取。工作人员可以直接通过桁架结构快速方便的上下顶推平台。混凝土浇筑管道可以直接通过桁架结构从码头平台端铺设到顶推平台，省去了租赁专门的臂架式混凝土泵车从栈桥平台进行浇筑作业；铺设混凝土管道，避免了混凝土泵车作业时与其他设备的作业空间冲突等限制，这样在顶推平台前端开展打桩作业时，平台后端可以同步对已经完成打桩作业的钢护筒进行混凝土浇筑作业。此设备和方法大幅提高了码头施工工效，从而缩短施工周期，降低施工成本。
本发明还公开了一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其具体步骤包括：
步骤1，在码头边利用一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的桩顶顶推平台A的导向架4依次实现钢管桩的打桩；
步骤2，当一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的桁架运输系统B的浇筑管道13位于靠近码头的钢管桩时，可以同时实现钢管桩的打桩和浇筑同步施工。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：其通过支撑于码头和钢管桩群上的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统，完成了钢护筒的打桩和钢护筒的混凝土浇筑的同步施工；所述基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统包括桩顶顶推平台（A）和桁架运输系统（B），所述桩顶顶推平台（A）包括承载作业平台（3），所述承载作业平台（3）的底部连接有桩顶定位顶推装置（1），所述承载作业平台（3）的一端连接有导向架（4），所述承载作业平台（3）的另一端连接有所述桁架运输系统（B），所述桁架运输系统（B）包括桁架，所述桁架上设置有用于钢护筒输送机构和混凝土浇筑管道；所述桁架包括上层桁架（10）和下层桁架（11），所述上层桁架（10）上设置有沿其纵向布置的用于输送钢护筒的滚轮（12），所述下层桁架（11）上设置有沿其纵向布置的用于输送混凝土的浇筑管道（13），所述下层桁架（11）的底部设置有行走轮（14）和用于连接承载作业平台（3）的铰座（15）；桁架运输系统搭接在桩顶顶推平台与码头平台之间；桁架运输系统与桩顶顶推平台采用穿销轴铰接形式连接，桁架运输系统通过行走轮立于码头平台；具体步骤包括
步骤1，在码头边利用一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的桩顶顶推平台（A）的导向架（4）依次实现钢管桩的打桩；
步骤2，当一种基于桩顶顶推平台的码头一体化施工系统的桁架运输系统（B）的浇筑管道（13）位于靠近码头的钢管桩时，可以同时实现钢管桩的打桩和浇筑同步施工。
2.根据权利要求1所述的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：任意相邻的两个桩顶定位顶推装置（1）之间通过水平布置且可轴向伸缩的连杆组件（5）连接。
3.根据权利要求2所述的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：所述连杆组件（5）包括第一连杆（5.1），所述第一连杆（5.1）的至少一端通过丝杠结构与所述桩顶定位顶推装置（1）连接。
4.根据权利要求3所述的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：所述丝杠结构包括设置于所述桩顶定位顶推装置（1）上的第二连杆（5.2）和用于连接第一连杆（5.1）和第二连杆（5.2）的第三连杆（5.3），所述第一连杆（5.1）端部设置有内螺纹，所述第二连杆（5.2）的端部设置有内螺纹，所述第三连杆（5.3）的两端设置有外螺纹。
5.根据权利要求1所述的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：所述导向架（4）包括横移轨道（4.1）、双层架体（4.2）、滑动架（4.3）和管桩定位爪（4.4），所述横移轨道（4.1）沿所述承载作业平台（3）的横向布置，所述双层架体（4.2）与所述横移轨道（4.1）滑动配合连接，所述双层架体（4.2）的每一层滑动配合连接有与其垂直布置的所述滑动架（4.3），所述滑动架（4.3）上滑动配合连接有所述管桩定位爪（4.4）。
6.根据权利要求5所述的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：所述双层架体（4.2）通过第一液压缸（6）驱动相对所述横移轨道（4.1）移动，所述滑动架（4.3）通过第二液压缸（7）驱动相对所述双层架体（4.2）移动，所述管桩定位爪（4.4）通过第三液压缸（8）驱动相对所述滑动架（4.3）移动。
7.根据权利要求6所述的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：所述管桩定位爪（4.4）包括固定座（4.4-1）和活动爪（4.4-2），所述活动爪（4.4-2）与所述固定座（4.4-1）铰接，所述活动爪（4.4-2）和所述固定座（4.4-1）之间设置有用于启闭所述活动爪（4.4-2）的第四液压缸（9）。
8.根据权利要求1所述的基于桩顶顶推平台的码头一体化施工方法，其特征在于：所述承载作业平台（3）上设置有平台履带吊（3.1）和卷扬机（3.2）。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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