CN109383649A - 一种履带式行走平台海上施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋工程施工技术领域，具体地指一种履带式行走平台海上施工方法。移动操作平台至施工点，调节操作平台下方四条支腿的纵向和横向倾斜角度使其保持竖直状态，调整操作平台使其上端面处于水平状态，依托操作平台进行海上施工，待施工完成后，驱动支腿下端的履带底盘沿海底行走至下一施工地点，依次进行，直至完成所有施工点施工。本发明采用履带式行走平台进行施工，履带直接附着于海床上，作业平台位于水面以上，水中受到波浪影响的仅有几根圆柱，因此在一定的波浪条件下，该平台仍然能够正常作业，并且，履带行走的精度可以受到控制，每次平台移动后的定位可以得到精确控制。

Description

一种履带式行走平台海上施工方法

技术领域

本发明涉及海洋工程施工技术领域，具体地指一种履带式行走平台海上施工方法。

背景技术

海上码头、人工岛、防波堤等工程大都位于开阔海域，施工时面临着恶劣海况的干扰，以往常规施工方式采用驳船进行起重、打桩、钻孔等施工，但一般需要挑选合适的作业窗口期，海面相对较为平静，没有大的风浪干扰的条件下。这样的窗口条件非常少，导致作业的施工效率低下，一年之中没有多少时间可以正常施工，并且驳船在海中易产生摇晃，导致施工的精度较差或作业窗口减少，且容易发生安全事故，施工质量得不到保证。另一种作业方式是采用桩腿支撑升降式工作平台，虽解决风浪干扰的问题，但平台的移位需要合适的风浪条件，每次移位需要花费的时间较长，导致使用效率降低。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种履带式行走平台海上施工方法，确保在不受风浪影响下平台自由移位连续作业。

本发明的技术方案为：一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：在操作平台上布置吊机、钻机或打桩机等施工机具，移动操作平台至施工点，调节操作平台下方四条支腿的纵向和横向倾斜角度使其保持竖直状态，调整操作平台使其上端面处于水平状态，依托操作平台进行海上施工，待施工完成后，驱动支腿下端的履带底盘沿海底行走至下一施工地点，依次进行，直至完成所有施工点施工。

进一步的所述的移动平台至施工点的方法为：通过驳船将组装在一起的操作平台、支腿和履带底盘托运至施工点，然后吊运下放使履带底盘支撑于海底上。

进一步的所述的移动平台至施工点的方法为：在施工地点附近的海岸组装作业平台，驱动履带底盘从海岸行走至施工地点的海底处。

进一步的所述的调节操作平台下方支腿的纵向倾斜角度的方法为：在履带底盘的上端面安装支撑座，在支撑座上穿设沿水平横向布置的第一转轴，将第一转轴的轴向两端固定在支撑座上，将支撑块套设在第一转轴使支撑块可绕第一转轴轴线转动，然后将支腿下端布置于支撑块上使支腿下端沿第一转轴轴线转动调节其纵向倾斜角度。

进一步的所述的调节操作平台下方支腿的横向倾斜角度的方法为：在支腿下端安装底板，在底板下端纵向两侧安装侧板，使侧板分置于支撑块纵向两侧，在支撑块纵向两侧安装沿水平纵向布置的第二转轴，将侧板可沿第二转轴轴线转动地铰接连接于第二转轴上，通过转动侧板调节支腿的横向倾斜角度。

进一步的所述的调整操作平台使其上端面处于水平状态的方法为：在操作平台与支腿之间安装顶升油缸，将顶升油缸的壳体固定在操作平台的下端面，顶推端固定在支腿的上端，通过驱动四条支腿上的顶升油缸调节操作平台的竖向高度使其上端面保持水平状态。

进一步的所述的驱动支腿下端的履带底盘沿海底行走至下一施工点的方法为：在每根支腿上绑扎多个气囊，向气囊内充气利用气囊的助浮力将陷于海底淤泥内的履带底盘拔出，然后驱动履带底盘行走至下一施工点，对气囊进行抽气，使履带底盘稳固的支撑于海底上。

进一步的包括以下步骤：

1)、组装好作业平台后，通过驳船将其托运至施工点或是直接驱动履带底盘行走至施工点；

2)、到达施工点后，调节支腿倾斜角度使其保持竖直状态；

3)、驱动支腿上端的顶升油缸，调整操作平台上端面使其保持水平状态；

4)、依托操作平台进行海上施工，施工完成后，向支腿上的气囊内充气，将履带底盘从淤泥内拔出；

5)、驱动履带底盘沿海底行走至下一施工点，对气囊进行抽气，使履带底盘稳定的支撑于海底上；

6)、重复2)、3)、4)和5)，直至所有完成所有施工点的施工。

本发明的优点有：1、通过履带底盘实现整个操作平台在施工范围内的海域自由移动，减小了水中波浪对整个操作平台的影响，提高了整个作业平台的施工效率、安全性和稳定性；

2、履带底盘作为整个作业平台的动力输出设备在海底行走，实际受波浪影响的只有四根支腿，受力面积极小，能够大幅度提高作业平台的稳定性；

3、通过设置顶升油缸，能够在海底不平整时，调节整个操作平台的平整性，避免出现操作平台表面不平整，影响操作安全性和便利性的问题发生；

4、履带底盘支撑于海底，操作平台是脱离水面的，因此操作平台实际上是不受波浪影响的，这样的结构能够有效保证整个操作平台的稳定性和安全性；

5、通过在支腿上绑扎气囊，能够减小履带底盘在海底承受的压力，当履带底盘陷于淤泥时，还可以通过气囊将履带底盘拔出，增强了整个操作平台的使用便利性。

本发明采用履带式行走平台进行施工，履带直接附着于海床上，作业平台位于水面以上，水中受到波浪影响的仅有几根圆柱，因此在一定的波浪条件下，该平台仍然能够正常作业，并且，履带行走的精度可以受到控制，每次平台移动后的定位可以得到精确控制。

附图说明

图1：本发明的结构示意图(气囊未打开，支腿和连杆充水)；

图2：本发明的结构示意图(气囊打开，支腿和连杆未充水)；

图3：本发明的操作平台的俯视图；

图4：本发明的支腿下端与履带底盘连接结构示意图；

其中：1—操作平台；2—支腿；3—履带底盘；4—支撑座；5—第一转轴；6—第二转轴；7—支撑块；8—底板；9—顶升油缸；10—连杆；11—气囊；12—侧板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～4，一种海上履带式行走作业平台，包括操作平台1，本实施例的操作平台1为桁架结构搭建而成的支撑平台，操作平台1上可以进行水面或是海底施工。如图3所示，本实施例的操作平台1为方形结构，操作平台1的四角设置有四根支腿2，四根支腿2沿横向和纵向两两相对间隔布置(本实施例的横向指图3中的上下方向，纵向指图3中的左右方向)。

本实施例的行走设备为安装在支腿2下端的履带底盘3，本实施例的履带底盘3为襄阳威力特机械有限公司生产的70吨级履带底盘。实际使用时，可以是四条支腿2对应一个履带底盘3，也可以是一条支腿2对应一个履带底盘3，如图1～2所示。

履带底盘3行进过程中，无法保证所有的履带底盘3始终处于同一水平面，为了维持操作平台1的平整，本实施例在支腿2上设置有竖向调节装置。如图1所示，竖向调节装置包括竖向布置的顶升油缸9，顶升油缸9的壳体固定在操作平台1的下端面，其顶推端固定在支腿2上端。

另外，为了适应海底各种不同的地域情况，本实施例的履带底盘3与支腿2之间为铰接连接关系。如图1和4所示，履带底盘3的上端面安装有支撑座4，的支撑座4上穿设有沿水平横向布置的第一转轴5，第一转轴5的轴向两端固定在支撑座4上，第一转轴5上安装有支撑块7，支撑块7上开设有供第一转轴5穿过的第一通孔，支撑块7可沿第一转轴5轴线转动地铰接连接于第一转轴5上。通过这种铰接连接关系，支腿2可以在小范围内转动，适应纵向方向的海底高差变化。

支撑块7的纵向两侧设置有沿水平纵向布置的第二转轴6，支腿2下端设置有底板8，底板8下端纵向两侧设置有沿竖直方向布置的侧板12，两块侧板12分置于支撑块7的两侧，两块侧板12与底板8形成夹持于支撑块7上的U型结构，侧板12上开设有供第二转轴6穿过的第二通孔，第二转轴6端部穿过第二通孔固定在支撑块7纵向侧部，第二转轴6可以是穿过支撑块7的一根轴也可以是固定在支撑块7侧部的两根轴。通过这种铰接连接关系，支腿2可以在小范围内转动，适应横向方向的海底高差变化。

实际使用时，可以在支腿2下端设置万向节，即球头与球槽结构配合使用，实现支腿2与履带底盘3的铰接连接。

支腿2上绑扎有气囊11，气囊11通过改变气囊11内的气体体积，从而调节气囊11对支腿2的作用力大小。如图1～2所示，气囊11为可收纳结构，组装时可以直接收纳在支腿2上，不侵占空间，使用时充气如图2所示。

另外，相邻两根支腿2之间设置有连杆10，连杆10两端分别可转动地铰接连接于相邻两根支腿2上。连杆10将四根支腿2连接为整体的四边形，避免过度的移动导致四条支腿2出现稳定性降低的问题发生。

本实施例的支腿2和连杆10为空心结构，使用时，可以根据整个平台的要求调节进入到支腿2和连杆10内的水量，提供一部分的浮力。

使用时，包括以下步骤：

1)、组装好作业平台后，通过驳船将其托运至施工点，然后使用大型吊装设备将作业平台下放到海底，或是直接在距离施工点很近的海岸组装好作业平台，驱动履带底盘3直接行进至施工点，使履带底盘3稳定的支承于海底上；

2)、到达施工点后，调节支腿2上的第一转轴5和第二转轴6，使支腿2绕第一转轴5和第二转轴6旋转，从而调节支腿2的倾斜角度使其保持竖直状态，实际使用时，通过操作平台1的重力作用即可使支腿2自动回正；

3)、驱动支腿2上端的顶升油缸9，四条支腿2上的顶升油缸9同步运作，调整操作平台1上端面使其保持水平状态；

4)、依托操作平台1进行海上施工，施工完成后，向支腿2上的气囊11内充气，依托浮力作用将履带底盘3从淤泥内拔出；

5)、驱动履带底盘2沿海底行走至下一施工点，对气囊11进行抽气，使履带底盘3稳定的支撑于海底上；

6)、重复2)、3)、4)和5)，直至所有完成所有施工点的施工。

相比传统海上施工作业，其作业窗口条件及移位窗口条件都能大幅度提升，设备费用投入大大降低，详见下表所示：

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：移动操作平台(1)至施工点，调节操作平台(1)下方四条支腿(2)的纵向和横向倾斜角度使其保持竖直状态，调整操作平台(1)使其上端面处于水平状态，依托操作平台(1)进行海上施工，待施工完成后，驱动支腿(2)下端的履带底盘(3)沿海底行走至下一施工地点，依次进行，直至完成所有施工点施工。

2.如权利要求1所述的一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：所述的移动平台至施工点的方法为：通过驳船将组装在一起的操作平台(1)、支腿(2)和履带底盘(3)托运至施工点，然后吊运下放使履带底盘(3)支撑于海底上。

3.如权利要求1所述的一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：所述的移动平台至施工点的方法为：在施工地点附近的海岸组装作业平台，驱动履带底盘(3)从海岸行走至施工地点的海底处。

4.如权利要求1所述的一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：所述的调节操作平台(1)下方支腿(2)的纵向倾斜角度的方法为：在履带底盘(3)的上端面安装支撑座(4)，在支撑座(4)上穿设沿水平横向布置的第一转轴(5)，将第一转轴(5)的轴向两端固定在支撑座(4)上，将支撑块(7)套设在第一转轴(5)使支撑块(7)可绕第一转轴(5)轴线转动，然后将支腿(2)下端布置于支撑块(7)上使支腿(2)下端沿第一转轴(5)轴线转动调节其纵向倾斜角度。

5.如权利要求4所述的一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：所述的调节操作平台(1)下方支腿(2)的横向倾斜角度的方法为：在支腿(2)下端安装底板(8)，在底板(8)下端纵向两侧安装侧板(12)，使侧板(12)分置于支撑块(7)纵向两侧，在支撑块(7)纵向两侧安装沿水平纵向布置的第二转轴(6)，将侧板(12)可沿第二转轴(6)轴线转动地铰接连接于第二转轴(6)上，通过转动侧板(12)调节支腿(2)的横向倾斜角度。

6.如权利要求1所述的一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：所述的调整操作平台(1)使其上端面处于水平状态的方法为：在操作平台(1)与支腿(2)之间安装顶升油缸(9)，将顶升油缸(9)的壳体固定在操作平台(1)的下端面，顶推端固定在支腿(2)的上端，通过驱动四条支腿(2)上的顶升油缸(9)调节操作平台(1)的竖向高度使其上端面保持水平状态。

7.如权利要求1所述的一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：所述的驱动支腿(2)下端的履带底盘(3)沿海底行走至下一施工点的方法为：在每根支腿(2)上绑扎多个气囊(11)，向气囊(11)内充气将陷于海底淤泥内的履带底盘(3)拔出，然后驱动履带底盘(3)行走至下一施工点，对气囊(11)进行抽气，使履带底盘(3)稳固的支撑于海底上。

8.如权利要求1所述的一种履带式行走平台海上施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、组装好作业平台后，通过驳船将其托运至施工点或是直接驱动履带底盘(3)行走至施工点；

2)、到达施工点后，调节支腿(2)倾斜角度使其保持竖直状态；

3)、驱动支腿(2)上端的顶升油缸(9)，调整操作平台(1)上端面使其保持水平状态；

4)、依托操作平台(1)进行海上施工，施工完成后，向支腿(2)上的气囊(11)内充气，将履带底盘(2)从淤泥内拔出；

5)、驱动履带底盘(2)沿海底行走至下一施工点，对气囊(11)进行抽气，使履带底盘(3)稳定的支撑于海底上；

6)、重复2)、3)、4)和5)，直至所有完成所有施工点的施工。