CN113202118A - 一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法，涉及桥梁、海岸码头、水利水电以及水库等设施施工技术领域。本发明包括浮平台；浮平台上表面卡接有两支撑机构；两支撑机构对称设置；两支撑机构之间滑动连接有两导向组件；导向组件内部滑动配合有钢护筒；两支撑机构之间滑动连接有两吊运机构。本发明提供了一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法，船舶浮体在大面积、通航水域锚固施工时，锚具设置在水中便于船舶通航，也便于施工附近船舶运输航行；锚具适用于河床为无覆盖层岩层的水域，在特殊条件下埋设式锚具比摩擦式锚具锚固性好，抵御大流速、大水浪等突发情况的冲击更安全有效。
Description
技术领域
本发明属于桥梁、海岸码头、水利水电以及水库等设施施工技术领域，特别是涉及一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法。
背景技术
近年来，随着我国水陆等交通建设的迅速发展，内江、内河、海岸及水库等水域设施建设越来越多，水中交通设施建设涉及越来越复杂的水域，水中大型设施建设中船舶浮体成为前期建设主要的依托平台，根据环境条件，船舶浮体的牵引锚固采用陆地设岸边锚具和水中设锚具设施，但在通航流域且大面积水域中多采取在水中设锚具。针对面临大流速水域、大水浪水域、河床地质无覆盖层的施工环境下，船舶的牵引固定、精确定位、突发性洪水预防的施工技术难度难度大，客观存在船舶浮体牵引固定的施工技术、施工安全难题。船舶固定直接影响到设施建设的安全和质量，由此可见利用船舶浮体进行设施建设过程中的锚固至关重要。
目前的船舶浮体锚固施工中，传统常用以下几重水中锚碇形式：1、抛设霍尔锚具锚固；2、抛设水泥重力锚具锚固；3、抛设重力铸铁抓梨锚具锚固等，以上几种形式的传统锚机其优点为成本较低，有现成锚具且布设锚具较简捷易操作，原理为锚具与河床产生摩擦力来提供牵引力，缺点为这种力随着河床覆盖层地质不同而变化，当河床无覆盖层时，摩擦力提供的牵引力变小，无法克服大流速水对船舶的冲击力或者无法满足船舶特殊施工所需要锚碇力。为此，我们设计了一种用于急流中锚固双壁钢围堰等大型浮体的锚定设施，用以解决上述中的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法，通过滑动轨道、定位刻度线、导向槽道、驱动电机、螺纹柱、导向组件、钢护筒、吊运机构和支撑机构的设计，解决了现有的靠摩擦力提供牵引力的锚具牵引力较小，无法克服大流速水对船舶的冲击力或者无法满足船舶特殊施工所需要锚碇力的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法，包括浮平台；所述浮平台上表面卡接有两支撑机构；两所述支撑机构对称设置；两所述支撑机构之间滑动连接有两导向组件；所述导向组件内部滑动配合有钢护筒；两所述支撑机构之间滑动连接有两吊运机构；所述吊运机构与导向组件配合使用。
进一步地，所述浮平台由第一浮体、第二浮体和第三浮体拼接而成；
其中，所述第二浮体包括有收放机，所述收放机通过钢绳固定连接有临时重力锚；
所述第二浮体上表面固定连接有导向轮；所述导向轮与收放机上的钢绳相贴合。
进一步地，所述支撑机构包括有支撑板；所述支撑板下表面开设有若干卡槽；
所述第三浮体上表面固定连接有卡件；所述卡件与卡槽卡接。
进一步地，所述支撑板上表面分别固定连接有滑动轨道和定位刻度线；
所述吊运机构包括有两移动底座；两所述移动底座上表面之间固定连接有吊运架；
所述移动底座与滑动轨道之间滑动配合。
进一步地，所述支撑板一侧面开设有导向槽道；
所述支撑板靠近导向槽道的侧面固定连接有两安装板；其中一所述安装板一侧面固定安装有驱动电机；所述驱动电机输出轴一端固定连接有螺纹柱；所述螺纹柱一端与另一安装板一侧面转动连接。
进一步地，所述导向组件包括有钢护筒导向框；所述钢护筒导向框外壁对称固定连接有两固定板；所述固定板与导向槽道滑动配合；
所述固定板下表面固定连接有连接立板；所述连接立板一侧面开设有螺纹孔；所述螺纹孔与螺纹柱螺纹配合。
如权利要求1-6任意所述的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施的制备方法，包括以下步骤：
S001在枯水期进行前期各项准备工作；
S002在浮平台上安装冲击钻，调试冲击钻达到正常工作状态；
S003确定好设置锚具方位点，在合适的位置抛设临时重力锚；
S004利用吊运机构沿着钢护筒导向框下放钢护筒，冲击钻开始冲孔；
S005当冲孔入岩到设计深度时，再次利用吊运机构将固定连接有牵引钢丝绳的钢筋笼下放至冲击孔中；
S006钢筋笼放置到位后尽可能拉直牵引钢丝绳，安装导管浇筑水下混凝土；
S007拔除钢护筒，拔除完后在直牵引钢丝绳自由端绑扎浮漂，待混凝土凝固后将绑有浮漂的牵引钢丝绳抛至水中，开始进行下一个锚具的制作。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供了一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法，船舶浮体在大面积、通航水域锚固施工时，锚具设置在水中便于船舶通航，也便于施工附近船舶运输航行。
2、本发明中的锚定设施为水下埋设式锚具，在枯水期进行准备，即先在裸岩河床中冲击锚固孔，然后安装牵引钢缆绳并设置浮漂，最后浇筑水下混凝土，等到混凝土达到完全强度以后便于河床岩层粘结为一整体，提供较强的锚碇力。
3、本发明中的锚具适用于河床为无覆盖层岩层的水域，在特殊条件下埋设式锚具比摩擦式锚具锚固性好，抵御大流速、大水浪等突发情况的冲击更安全有效。
4、本发明通过设置有滑动轨道、定位刻度线、导向槽道、驱动电机、螺纹柱、导向组件和钢护筒，以定位刻度线为标尺，可灵活调节两导向组件的间距，进而满足不同间距的两锚具的制作，大大增加了本发明的适用范围。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为实施例一中一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施的结构示意图；
图2为图1使用状态的结构示意图；
图3为第二浮体的结构示意图；
图4为第三浮体的结构示意图；
图5为支撑机构的结构示意图；
图6为图4仰视角度的结构示意图；
图7为导向组件的结构示意图；
图8为实施例一中水底岩石层打孔作业的示意图；
图9为图8中钻孔中安放钢筋笼的示意图；
图10为实施例一中完工后的锚固件的结构示意图；
图11为实施例二中一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施的结构示意图；
图12为图11的结构侧视图；
图13为图11使用状态的结构示意图；
图14为实施例二中水底岩石层打孔作业的示意图；
图15为图14中钻孔中安放钢筋笼的示意图；
图16为实施例二中完工后的锚固件的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-浮平台，11-第一浮体，12-第二浮体，1201-收放机，1202-临时重力锚，1203-导向轮，13-第三浮体，1301-卡件，2-支撑机构，201-支撑板，202-卡槽，203-滑动轨道，204-定位刻度线，205-导向槽道，206-安装板，207-驱动电机，208-螺纹柱，3-导向组件，301-钢护筒导向框，302-固定板，303-连接立板，304-螺纹孔，4-钢护筒，5-吊运机构，501-移动底座，502-吊运架，6-牵引钢丝绳，7-钢筋笼，8-浮漂，9-冲击钻，9-凝结混凝土。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-10，本发明为一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施及制备方法，包括浮平台1；
浮平台1上表面卡接有两支撑机构2；两支撑机构2对称设置；
两支撑机构2之间滑动连接有两导向组件3；导向组件3内部滑动配合有钢护筒4，通过钢护筒4的设置，便于进行岩石河床的钻孔；
两支撑机构2之间滑动连接有两吊运机构5，用于安装和吊运锚固施工所需的器械；吊运机构5与导向组件3配合使用。
其中，浮平台1由第一浮体11、第二浮体12和第三浮体13拼接而成；浮平台1可采用各种浮体拼接而成，或直接改造船舶作为锚固施工的浮平台1；
其中，第二浮体12包括有收放机1201，收放机1201通过钢绳固定连接有临时重力锚1202，当浮平台1移动至所需施工位置后，启动收放机1201，利用收放机1201将临时重力锚1202下放至水底，防止浮平台1的随意漂动，增加锚固设备的施工的稳定性；
第二浮体12上表面固定连接有导向轮1203；导向轮1203与收放机1201上的钢绳相贴合。
其中，支撑机构2包括有支撑板201；支撑板201下表面开设有若干卡槽202；
第三浮体13上表面固定连接有卡件1301；卡件1301与卡槽202卡接，可实现支撑机构2与两浮平台1的固定安装。
其中，支撑板201上表面分别固定连接有滑动轨道203和定位刻度线204；
吊运机构5包括有两移动底座501；两移动底座501上表面之间固定连接有吊运架502；根据施工作业的方位，可沿着滑动轨道203将吊运架502移动至对应位置，便于利用吊运架502吊运所需的施工机械；
移动底座501与滑动轨道203之间滑动配合。
其中，支撑板201一侧面开设有导向槽道205；
支撑板201靠近导向槽道205的侧面固定连接有两安装板206；其中一安装板206一侧面固定安装有驱动电机207；驱动电机207输出轴一端固定连接有螺纹柱208，其为双向螺纹杆；螺纹柱208一端与另一安装板206一侧面转动连接；
导向组件3包括有钢护筒导向框301；钢护筒导向框301外壁对称固定连接有两固定板302；固定板302与导向槽道205滑动配合；
固定板302下表面固定连接有连接立板303；连接立板303一侧面开设有螺纹孔304；螺纹孔304与螺纹柱208螺纹配合；启动驱动电机207，利用驱动电机207输出轴驱使螺纹柱208进行转动，在螺纹柱208与导向组件3的螺纹配合下，驱使两导向组件3进行同步反向移动，进而实现两导向组件3间距的灵活调节，满足不同间距的锚固设施的制作，在此过程中可利用定位刻度线204作为测量的标尺。
如权利要求1-6任意的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施的制备方法，包括以下步骤：
S001在枯水期进行前期各项准备工作；
S002在浮平台1上安装冲击钻9，调试冲击钻9达到正常工作状态；
S003确定好设置锚具方位点，在合适的位置抛设临时重力锚1202；
S004利用吊运机构5沿着钢护筒导向框301下放钢护筒4，冲击钻9在钢护筒4内部开始对水底的急流裸岩进行冲孔，适时添加黄土进行造泥浆；
S005当冲孔入岩到设计深度时，再次利用吊运机构5将固定连接有牵引钢丝绳6的钢筋笼7下放至冲击孔中；
S006钢筋笼7放置到位后尽可能拉直牵引钢丝绳6，安装导管浇筑水下混凝土；
S007拔除钢护筒4，拔除过程注意要将牵引钢丝绳6自由端头保持在浮平台1上，防止牵引钢丝绳6掉入水中，拔除完后在直牵引钢丝绳6自由端绑扎浮漂8，待混凝土凝固后将绑有浮漂8的牵引钢丝绳6抛至水中，开始进行下一个锚具的制作。
实施例二：
请参阅图11-16，在枯水期进行前期各项准备工作，将浮平台1移动至所需施工位置后，在浮平台1上安装冲击钻9，调试冲击钻9达到正常工作状态，确定好设置锚具方位点，在合适的位置启动收放机1201，利用收放机1201将临时重力锚1202下放至水底，然后利用吊运机构5沿着钢护筒导向框301下放钢护筒4，冲击钻9在钢护筒4内部开始对水底的急流裸岩进行冲孔，适时添加黄土进行造泥浆，当冲孔入岩到设计深度时，再次利用吊运机构5将固定连接有牵引钢丝绳6的钢筋笼7下放至冲击孔中，钢筋笼7放置到位后尽可能拉直牵引钢丝绳6，安装导管浇筑水下混凝土，拔除钢护筒4，拔除过程注意要将牵引钢丝绳6自由端头保持在浮平台1上，防止牵引钢丝绳6掉入水中，拔除完后在直牵引钢丝绳6自由端绑扎浮漂8，待混凝土凝固后将绑有浮漂8的牵引钢丝绳6抛至水中，开始进行下一个锚具的制作，从而实现指定位置处的单个锚固设施的施工制作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施，包括浮平台(1)；其特征在于：
所述浮平台(1)上表面卡接有两支撑机构(2)；两所述支撑机构(2)对称设置；
两所述支撑机构(2)之间滑动连接有两导向组件(3)；所述导向组件(3)内部滑动配合有钢护筒(4)；
两所述支撑机构(2)之间滑动连接有两吊运机构(5)；所述吊运机构(5)与导向组件(3)配合使用。
2.根据权利要求1所述的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施，其特征在于，所述浮平台(1)由第一浮体(11)、第二浮体(12)和第三浮体(13)拼接而成；
其中，所述第二浮体(12)包括有收放机(1201)，所述收放机(1201)通过钢绳固定连接有临时重力锚(1202)；
所述第二浮体(12)上表面固定连接有导向轮(1203)；所述导向轮(1203)与收放机(1201)上的钢绳相贴合。
3.根据权利要求2所述的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施，其特征在于，所述支撑机构(2)包括有支撑板(201)；所述支撑板(201)下表面开设有若干卡槽(202)；
所述第三浮体(13)上表面固定连接有卡件(1301)；所述卡件(1301)与卡槽(202)卡接。
4.根据权利要求3所述的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施，其特征在于，所述支撑板(201)上表面分别固定连接有滑动轨道(203)和定位刻度线(204)；
所述吊运机构(5)包括有两移动底座(501)；两所述移动底座(501)上表面之间固定连接有吊运架(502)；
所述移动底座(501)与滑动轨道(203)之间滑动配合。
5.根据权利要求4所述的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施，其特征在于，所述支撑板(201)一侧面开设有导向槽道(205)；
所述支撑板(201)靠近导向槽道(205)的侧面固定连接有两安装板(206)；其中一所述安装板(206)一侧面固定安装有驱动电机(207)；所述驱动电机(207)输出轴一端固定连接有螺纹柱(208)；所述螺纹柱(208)一端与另一安装板(206)一侧面转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施，其特征在于，所述导向组件(3)包括有钢护筒导向框(301)；所述钢护筒导向框(301)外壁对称固定连接有两固定板(302)；所述固定板(302)与导向槽道(205)滑动配合；
所述固定板(302)下表面固定连接有连接立板(303)；所述连接立板(303)一侧面开设有螺纹孔(304)；所述螺纹孔(304)与螺纹柱(208)螺纹配合。
7.如权利要求1-6任意一项所述的一种急流裸岩条件下双壁钢围堰锚定设施的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S001在枯水期进行前期各项准备工作；
S002在浮平台(1)上安装冲击钻(9)，调试冲击钻(9)达到正常工作状态；
S003确定好设置锚具方位点，在合适的位置抛设临时重力锚(1202)；
S004利用吊运机构(5)沿着钢护筒导向框(301)下放钢护筒4，冲击钻(9)开始冲孔；
S005当冲孔入岩到设计深度时，再次利用吊运机构(5)将固定连接有牵引钢丝绳(6)的钢筋笼(7)下放至冲击孔中；
S006钢筋笼(7)放置到位后尽可能拉直牵引钢丝绳(6)，安装导管浇筑水下混凝土；
S007拔除钢护筒(4)，拔除完后在直牵引钢丝绳(6)自由端绑扎浮漂(8)，待混凝土凝固后将绑有浮漂(8)的牵引钢丝绳(6)抛至水中，开始进行下一个锚具的制作。
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