CN114032897A - 一种水上轮轨式遥控打桩平台及方法 - Google Patents

Abstract

一种水上轮轨式遥控打桩平台及方法，其中多个钢桩插入地基中并用于支撑贝雷梁，贝雷梁上设有轮轨，轮轨支承电控台车，电控台车上安装平台，平台上放有履带吊机，履带吊机移动方向与贝雷梁架身垂直，其吊臂通过钢丝绳悬吊振动桩锤。当贝雷梁借由初始数个钢桩完成安装后，利用履带吊机的吊臂将后续贝雷梁吊运转移至前沿钢桩位置进行重复打桩作业，同时借由电控台车纵向行走、履带吊机横向行走与旋转功能，令履带吊机实现全方位、大范围、无限路径的连续布桩功能，同时令作业设备全程通过钢桩自身支撑而不受滩地、浅水环境的影响，且连续操作、运输补给方便快捷，提升了打桩作业针对不同水域的适应性，为桥梁建设创造更大的经济及社会效益。

Description

一种水上轮轨式遥控打桩平台及方法

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种水上轮轨式遥控打桩平台及方法。

背景技术

在桥梁施工建设工程中，振动打桩机是大型临时设施桩基施工的重要设备，其原理是利用桩锤的激振力，将其钢桩外表壁土发生液化，减少钢桩内外表面对土体的摩擦阻力，而后以激振力加桩身自重及锤体自重将桩体插入土壤，从而将桩体打入到预定深度以作为桥梁施工大型临时结构的基础。现有打桩机在进行水上作业时，因自身需利用水体托浮，同时钢桩物料也需用船舶运送，令其作业模式受到水域深浅的影响，特别是遇到浅水环境，水上打桩机自身及大型船舶皆存在移动不便的困难，造成打桩作业效率缓慢、施工成本高昂；而在临近水岸的滩地环境，普通打桩机及钢桩运输也会遇到此类移动阻滞、作业不便的困境；此类作业在面临浅水、滩地等环境中亦存在打桩设备无法移动、钢桩无法运输，以及操作中的不便。因此，针对上述问题，需要一种新的技术方案加以解决。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种水上轮轨式遥控打桩平台及方法，用以扩大水上打桩的适用范围、提高打桩效率、降低施工成本，为桥梁施工建设创造更大的经济及社会效益。

本发明通过以下技术方案实施：一种水上轮轨式遥控打桩平台，包括多个钢桩、多个贝雷梁、多个电控台车、平台、履带吊机、振动桩锤。其中，多个所述钢桩下段插入地基中，其中至少二个钢桩用于支撑一个所述贝雷梁，所述电控台车的底部轮轨固定于贝雷梁上，所述轮轨轨身与贝雷梁梁身的延伸方向平行；多个电控台车上共同支撑设有一个所述平台，平台上放有所述履带吊机、电控柜，履带吊机的履带轮移动方向与贝雷梁梁身延伸方向垂直，同时，履带吊机的机身于其底盘上进行转动装配，履带吊机的吊臂于其机身上进行铰接装配；所述吊臂端头通过钢丝绳悬吊了一个所述振动桩锤，振动桩锤下部装有夹持器。

进一步的，所述贝雷梁支撑并固定在所述钢桩顶部的分配梁上，所述电控台车车轮底部的所述轮轨通过多个横向布置的垫梁进行固定支撑，多个横向布置的所述垫梁皆由贝雷梁支撑。

进一步的，所述贝雷梁横向由多个贝雷片加多个横向连接杆，通过螺栓连接成一个受力整体，贝雷片横向间距可为450mm的模数，贝雷梁纵向通贝雷销进行接长，组成一个连续贝雷梁。所述贝雷梁安装并固定在钢桩顶部分配之上，贝雷梁上面安装并固定横向垫梁和两根轮轨，遥控台车在两根轮轨上行走。

进一步的，多根所述钢桩和多根横向连接型钢加顶部分配梁通过焊接形成一个地基上的桁架筒结构。

进一步的，所述贝雷架上、下端分别与所述垫梁、所述分配梁的连接部位可通过固定卡板对接或U形螺栓进行固定，所述固定卡板的U形结构槽扣合于贝雷架上，固定卡板与垫梁、分配梁的贴合部位进行焊接固定。

进一步的，所述平台后方设有运输车，所述运输车上装有多个横向布置的钢桩，运输车底部由多个所述电控台车支撑。

进一步的，所述履带吊机的起吊能力为50～80t，同时履带吊机的吊臂可引出多个钢丝绳对所述贝雷梁实施吊运，以及可悬臂吊起所述振动桩锤实施打桩。

进一步的，所述电控台车由遥控驱动，电控台车的驱动电机带有制动器与蜗轮蜗杆减速机，每台电控台车上设有夹轨器，所述夹轨器为液压夹轨器，其对所述轮轨的夹持呈常闭状态，其防滑力≥150KN，夹轨器的开启触发信号为电机的驱动信号，同时，每台电控台车上还设有油压升降装置，通过多个电控台车的所述油压升降装置的支撑令所述平台保持水平状态，遥控台车的驱动电机、制动器与多个油压升降装置的控制模块全部集中至一个遥控装置之中。

本发明还提供了一种水上轮轨式遥控打桩方法，包括以下步骤：

S1：在岸边通过履带吊机的振动桩锤夹持将至少三排钢桩打入滩地或浅水水域中(每排至少二个)，而后以此将二排贝雷梁(每排二个)、多个电控台车、平台及履带吊机设于钢桩阵列上，其中每排的二个贝雷梁之间通过贝雷销固定对接，先以振动桩锤上的夹持器夹持岸边的新钢桩，通过电控台车在轮轨上的移动将平台及履带吊机运输至贝雷梁远离岸边的端头，而后转动履带吊机的吊臂并同步松开钢丝绳，使振动桩锤夹持的新钢桩由上至下移动并对准施工区域，开启振动桩锤通过激振力将钢桩插入土体中，根据土体的振动液化原理，令土粒与孔隙水混合形成悬浮液状态并减少钢桩内外表面对土体的摩擦阻力，而后以激振力加钢桩自重及振动桩锤自重将钢桩桩体插入土壤中，当钢桩插打至设计标高或达到要求贯入度后 (或打到纲桩不下沉，再打约6分钟)，松开振动桩锤夹持器完成新钢桩的打桩作业；

S2：启动电控台车调整履带吊机的位置令其靠近岸边，而后启动履带吊机令其吊臂旋转至偏向岸边的一侧，从吊臂端牵引出多根钢丝绳并对岸边存放的新贝雷梁实施吊运连接，再次启动电控台车并重启吊臂令其旋转至远离岸边的一侧，将吊起的新贝雷梁移动至远离岸边的钢桩上方，此时同步伸长钢丝绳将新贝雷梁平放于钢桩之上并保持吊运，确保新贝雷梁与相邻贝雷梁的销孔同心，而后穿入贝雷销对两者进行固定，完成新贝雷梁的延伸架梁作业。

进一步的，本发明还包括以下步骤：

S3：继续按步骤S1的打桩作业与步骤S2的架梁作业进行交替重复作业，同时确保已架设贝雷梁不拆并作为钢桩、物料的运输通道及电控台车的行走通道，以此将钢桩阵列及贝雷梁阵列延伸布置于深水区域，此时确保平台后方连接设有装载钢桩物料的运输车，运输车底部通过多个电控台车带动使其可跟随平台进行同步移动，在每次利用履带吊机吊取岸边新贝雷梁后，启动电控台车令平台、运输车同步移动至远离岸边的贝雷梁端头，先将吊运的新贝雷架放置于钢桩上完成架梁安装，而后通过电控台车直接移动至新架设的贝雷梁上，转动履带吊机吊臂并引出钢丝绳对运输车内的新钢桩实施吊运，再次转动吊臂将新钢桩插入远端土体中并利用振动桩锤完成打桩工作，从而在单次往返内实现架梁、打桩作业的连续实施，与此同时，通过履带轮在平台上的横向移动以及履带吊机机身的转动，令履带吊机吊臂可在每排钢桩的横向方向(此方向与贝雷梁梁身垂直)实施延伸布桩，确保纵向、横向内较大作业范围下的连续打桩作业；

S4：随着钢桩阵列先后在滩地、浅水、深水等区域进行连续延伸，依据不同区域的地质情况，选择不同大小规格的振动桩锤，确保振动桩锤的激振力将钢桩打入设计要求标高，所述振动桩锤的激振力可在 380～1390KN范围进行选取，其激振力大小与土质硬度呈正比例关系。

进一步的，本发明还包括以下步骤：

S3：启动电控台车调整履带吊机的位置，而后启动履带吊机令其吊臂旋转至偏向岸边的一侧，此时拆除相邻贝雷架上对接的贝雷销，从吊臂端牵引出多根钢丝绳并对靠近岸边的贝雷架实施吊运连接，重启吊臂令其旋转至远离岸边的一侧，将吊起的贝雷架移动至远离岸边的钢桩上方，此时先伸长钢丝绳将贝雷架平放于钢桩之上并保持吊运，确保交替后的贝雷梁与相邻贝雷梁的销孔同心，而后穿入贝雷销对两者进行固定，完成交替架梁布置工作，以此类推并重复步骤S2的贝雷梁交替操作，通过二个贝雷梁的位置交替对前方无限路径实施连续布桩作业，并以装载新钢桩及附配件的驳船进行实时跟随，以此作为连续布桩作业的物料补给，与此同时，通过履带轮在平台上的横向移动以及履带吊机机身的转动，令履带吊机吊臂可在每排钢桩的横向方向(此方向与贝雷梁梁身垂直)实施延伸布桩，确保纵向、横向内较大作业范围下的连续打桩作业；

S4：随着钢桩阵列先后在滩地、浅水、深水等区域进行连续延伸，依据不同区域的地质情况，选择不同大小规格的振动桩锤，确保振动桩锤的激振力将钢桩打入设计要求标高，所述振动桩锤的激振力可在 380～1390KN范围进行选取，其激振力大小与土质硬度呈正比例关系。

进一步的，当按步骤S1实施打桩作业或按步骤S2实施架梁作业时，根据贝雷梁的倾斜角度，利用遥控装置集中控制每台电控台车上的油压升降装置，令多个油压升降装置对平台的支撑保持其水平状态，而后在平台与台车之间塞入斜垫块支撑牢固，从而确保平台的刚性支撑状态并使油压升降装置不再受力，以此实施打桩或架梁作业。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过通过多个钢桩之上贝雷梁、电控台车、平台及履带吊机等装置，形成对批量打桩作业的灵活支撑、调整及转换功能，当贝雷梁借由初始数个钢桩完成支撑安装后，利用履带吊机的吊臂将后续贝雷梁吊运转移至前沿钢桩位置进行重复打桩作业，同时电控台车及履带轮在贝雷梁平面形成的纵横移动可令吊臂实现全方位、较大作业范围、无限路径的连续布桩功能，整体工艺仅需在岸边设立数个初始钢桩即可以贝雷梁的交替移动完成后续工作，令作业设备全程通过钢桩自身支撑而不受滩地、浅水环境的影响，且连续操作、运输补给方便快捷，极大地提升了打桩作业针对不同滩地、不同水域的适应性，实现高效率、低成本的施工效果，为桥梁施工建设创造更大的经济及社会效益。

2.本发明具有两种水上打桩施工作业模式。一种打桩模式是对其后方贝雷梁不拆(作为后续架梁的支架)并作为运送钢桩、物料和台车的行走通道，以适应岸边、滩地、浅水等不同区域的打桩、架梁作业：另一种打桩摸式是可在深水区域或贝雷梁不能同步安装的条件下，钢桩与物料可用驳船运送到轮轨式遥控打桩平台前方，平台上的履带吊机直接从船上提料，支撑履带吊机所需的贝雷梁长度仅需为两排钢桩节间距长，循环吊装将后排贝雷梁吊转至前方进行交替安装并以此无限推进作业路径，此两种水上打桩模式具有较高的适用性，可适用岸边、滩地、浅水区和深水区进行打桩，其打桩作业范围广，自动化和打桩精度高，施工成本低；同时，台车、平台及吊机所集成的遥控打桩平台便于实现快速安装、拆除和转运，其针对不同运输环境也具有较高的适用性，由于遥控打桩平台是一种装配式施工装备，其贝雷梁和履带吊机可在需要进行水上上打桩地区进行租用，而电控台车和平台可满足公路汽车运输条件，便于运输、进库、存放和保养，相比于传统水上打桩的船舶类设备，本设备不受运输条件的影响，其使用范围在全国各地范围分布极广，并于各个地区转场方便快速、成本低，具有较好的市场前景。

3.本发明利用多个台车上的油压升降装置共同将平台调平，通过多个电控台车电控系统在无线遥控装置上的集成设置，可集中遥控各台车上油压升降装置的同步升降和独立升降，以高效率控制方式令平台始终处于水平状态，当平台调平后，平台与电控台车之间采用斜垫块支承牢固，令工作平台得到刚性支撑并确保油压升降装置不再受力，这一工艺技术可较好地改善履带吊机实施架梁、打桩操作的工作稳定性，突破传统水上打桩模式的技术瓶颈，有效提高打桩作业的效率、精度及抗干扰性。

4.，本发明通过电控台车上驱动电机自带制动器及蜗轮蜗杆减速器的单向制动、反向自锁功能实现二级制动效果，同时液压夹持器的常闭状态可确保电控台车在非行走状态下与轮轨及贝雷梁连接稳固，只有在电机通电行走时夹持器才会自动张开，而电机停电停止时则恢复对轮轨的牢固夹持，通过多重保护措施有效确保了打桩、架梁作业的顺利实施，相比于传统水上打桩装置，本发明具有更高的安全可靠性。

5.本发明采用了贝雷梁之上单独设置的运输车来运送钢桩和物料，当电控台车驱动运输车在岸边装上钢桩和物料并运输至履带吊机后方时，前方履带电机的打桩、架梁作业可进行同步实施，相比于传统水上运输钢桩物料的方式，本技术具有运输速度快、效率高、成本低的特点。

6.本发明通过底部钢桩、分配梁、横向连接杆与地基也构成一个桁架筒体系，提高整体应对各方向(尤其是水平、垂直方向)的抗弯曲、抗剪力性能，有效确保了架梁、打桩、装载及运输所产生的作业冲击负荷直接由地基承受，此外，由于桁架筒结构形成的优良抗侧力性能，可有效提高后续利用贝雷梁、钢桩建设桥梁应对风力、地震力的抗干扰性，提升整体桥梁施工建设的工艺品质。

附图说明

图1是本发明的结构侧视图；

图2是本发明的结构正视图；

图3是本发明中贝雷梁的整体安装结构示意图；

图4是本发明中贝雷梁的局部安装结构示意图；

图5是本发明的初始打桩示意图；

图6是本发明的初始架梁示意图；

图7是本发明的连续打桩示意图；

图8是本发明的连续架梁示意图；

图9是本发明的交替架梁示意图；

图中：1-钢桩，1a-分配梁，1b-横向连接型钢，2-贝雷梁，2a-贝雷片，2b-横向连接杆，2c-固定卡板，3-电控台车，3a-轮轨，3b-垫梁，3c-驱动电机，3d-油压升降装置，4-平台，5-履带吊机，5a-履带轮，5b-吊臂，5c-钢丝绳，6-振动桩锤，7-运输车。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例一

如图1-4所示，一种水上轮轨3a式遥控打桩平台4，包括多个钢桩1、多个贝雷梁2、多个电控台车 3、平台4、履带吊机5、振动桩锤6。其中，多个所述钢桩1下段插入地基中，其中至少二个钢桩1用于支撑一个所述贝雷梁2，所述贝雷梁2支撑并固定在所述钢桩1顶部的分配梁1a上，所述分配梁1a由二个横向相邻的钢桩1共同支撑并呈横向布置，每个分配梁1a之上支撑设有的二个贝雷梁2的横向间距为 450～900mm，所述电控台车车轮底部的二个所述轮轨通过多个横向布置的垫梁进行固定支撑，多个横向布置的所述垫梁皆由二个纵向布置的贝雷梁2共同支撑。所述贝雷梁2横向由多个贝雷片2a加多个横向连接杆2b，通过螺栓连接成一个受力整体，贝雷片2a横向间距可为450mm的模数，贝雷梁2纵向通贝雷销进行接长，组成一个连续贝雷梁2。所述贝雷梁2安装并固定在钢桩1顶部分配之上，贝雷梁2上面安装并固定横向垫梁和两根轮轨，遥控台车在两根轮轨上行走。多根所述钢桩1和多根横向连接型钢1b加顶部分配梁1a通过焊接形成一个地基上的桁架筒结构。所述电控台车3车轮底部的二个所述轮轨3a通过多个横向布置的垫梁3b进行固定支撑，多个横向布置的所述垫梁3b皆由二个纵向布置的贝雷梁2共同支撑。所述电控台车3的底部轮轨3a固定于贝雷梁2上，所述轮轨3a轨身与贝雷梁2梁身的延伸方向平行；电控台车3由遥控驱动，电控台车3的驱动电机3c带有制动器与蜗轮蜗杆减速机，每台电控台车3上设有夹轨器，所述夹轨器为液压夹轨器，其对轮轨3a的夹持呈常闭状态，其防滑力≥150KN，夹轨器的开启触发信号为电机的驱动信号，同时，每台电控台车3上还设有油压升降装置3d，通过多个电控台车3的所述油压升降装置3d的支撑令所述平台4保持水平状态，遥控台车的驱动电机3c、制动器与多个油压升降装置3d的控制模块全部集中至一个遥控装置之中。平台4上放有所述履带吊机5、电控柜，履带吊机5的起吊能力为80t，其履带轮5a移动方向与贝雷梁2梁身延伸方向垂直，同时，履带吊机5的机身于其底盘上进行转动装配，履带吊机5的吊臂5b于其机身上进行铰接装配；所述吊臂5b端头通过钢丝绳5c悬吊了一个所述振动桩锤6，振动桩锤6下部装有夹持器。

本实施例的工作步骤如下：

S1：如图5所示，在岸边通过履带吊机5的振动桩锤6夹持将至少三排钢桩1打入滩地或浅水水域中 (每排至少二个)，而后以此将二排贝雷梁2(每排二个)、多个电控台车3、平台4及履带吊机5设于钢桩1阵列上，其中每排的二个贝雷梁2之间通过贝雷销固定对接，先以振动桩锤6上的夹持器夹持岸边的新钢桩1，通过电控台车3在轮轨3a上的移动将平台4及履带吊机5运输至贝雷梁2远离岸边的端头，而后转动履带吊机5的吊臂5b并同步松开钢丝绳5c，使振动桩锤6夹持的新钢桩1由上至下移动并对准施工区域，开启振动桩锤6通过激振力将钢桩1插入土体中，根据土体的振动液化原理，令土粒与孔隙水混合形成悬浮液状态并减少钢桩1内外表面对土体的摩擦阻力，而后以激振力加钢桩1自重及振动桩锤6 自重将钢桩1桩体插入土壤中，当钢桩1插打至设计标高或达到要求贯入度后(或打到纲桩不下沉，再打约6分钟)，松开振动桩锤6夹持器完成新钢桩1的打桩作业；

S2：如图6所示，启动电控台车3调整履带吊机5的位置令其靠近岸边，而后启动履带吊机5令其吊臂5b旋转至偏向岸边的一侧，从吊臂5b端牵引出多根钢丝绳5c并对岸边存放的新贝雷梁2实施吊运连接，再次启动电控台车3并重启吊臂5b令其旋转至远离岸边的一侧，将吊起的新贝雷梁2移动至远离岸边的钢桩1上方，此时同步伸长钢丝绳5c将新贝雷梁2平放于钢桩1之上并保持吊运，确保新贝雷梁2 与相邻贝雷梁2的销孔同心，而后穿入贝雷销对两者进行固定，完成新贝雷梁2的延伸架梁作业；

S3：如图7-8所示，继续按步骤S1的打桩作业与步骤S2的架梁作业进行交替重复作业，同时确保已架设贝雷梁2不拆并作为钢桩1、物料的运输通道及电控台车3的行走通道，以此将钢桩1阵列及贝雷梁 2阵列延伸布置于深水区域，贝雷架上、下端分别与垫梁3b、分配梁1a的连接部位通过固定卡板2c进行进行固定，固定卡板2c的U形结构槽扣合于贝雷架上，固定卡板2c与垫梁3b、分配梁1a的贴合部位进行焊接固定(以此焊接结构作为后续桥梁设施的一部分)，此时确保平台4后方连接设有装载钢桩1物料的运输车7，运输车7底部通过多个电控台车3带动使其可跟随平台4进行同步移动，在每次利用履带吊机5吊取岸边新贝雷梁2后，启动电控台车3令平台4、运输车7同步移动至远离岸边的贝雷梁2端头，先将吊运的新贝雷架放置于钢桩1上完成架梁安装，而后通过电控台车3直接移动至新架设的贝雷梁2上，转动履带吊机5吊臂5b并引出钢丝绳5c对运输车7内的新钢桩1实施吊运，再次转动吊臂5b将新钢桩1 插入远端土体中并利用振动桩锤6完成打桩工作，从而在单次往返内实现架梁、打桩作业的连续实施，与此同时，通过履带轮5a在平台4上的横向移动以及履带吊机5机身的转动，令履带吊机5吊臂5b可在每排钢桩1的横向方向(此方向与贝雷梁2梁身垂直)实施延伸布桩，确保纵向、横向内较大作业范围下的连续打桩作业；

S4：随着钢桩1阵列先后在滩地、浅水、深水等区域进行连续延伸，依据不同区域的地质情况，选择不同大小规格的振动桩锤6，确保振动桩锤6的激振力将钢桩1打入设计要求标高，所述振动桩锤6的激振力大小与土质硬度呈正比例关系，且按下表执行：

土壤级别	甲级土	乙级土	丙级土
				激振力(KN)	380～550	550～900	900～1390

此时根据贝雷梁2长距离延伸后所形成的坡角，利用遥控装置集中控制每台电控台车3上的油压升降装置3d，令多个油压升降装置3d对平台4的支撑保持其水平状态，而后在打桩、架梁过程中在平台4与台车之间塞入斜垫块支撑牢固，从而确保平台4的刚性支撑状态并使油压升降装置3d不再受力，以此实施安全稳定的架梁打桩作业。

实施例二

本实施例与实施例一的不同在于提供了第二种水上打桩模式，其目的是在深水区域或贝雷梁2不能同步安装的条件下，以此适应不同条件下的作业需求并提高同步作业效率。

本实施例的工作步骤如下：

S1：与实施例一中的步骤S1相同；

S2：与实施例一中的步骤S2相同；

S3：当后续新的贝雷梁2供给数量不足，或因为作业效率限制令贝雷梁2不能与打桩作业同步实施时，启动电控台车3调整履带吊机5的位置，而后启动履带吊机5令其吊臂5b旋转至偏向岸边的一侧，此时拆除相邻贝雷架上对接的贝雷销，从吊臂5b端牵引出多根钢丝绳5c并对靠近岸边的贝雷架实施吊运连接，重启吊臂5b令其旋转至远离岸边的一侧，将吊起的贝雷架移动至远离岸边的钢桩1上方，此时先伸长钢丝绳5c将贝雷架平放于钢桩1之上并保持吊运，确保交替后的贝雷梁2与相邻贝雷梁2的销孔同心，而后穿入贝雷销对两者进行固定，同时在贝雷架上、下端分别与垫梁3b、分配梁1a的连接部位通过U形螺栓进行进行连接固定(每次变换贝雷梁2位置时拆除螺栓)，完成交替架梁布置工作，以此类推并重复步骤S2的贝雷梁2交替操作，通过二个贝雷梁2的位置交替对前方无限路径实施连续布桩作业，并以装载新钢桩1及附配件的驳船进行实时跟随，以此作为连续布桩作业的物料补给，与此同时，通过履带轮5a 在平台4上的横向移动以及履带吊机5机身的转动，令履带吊机5吊臂5b可在每排钢桩1的横向方向(此方向与贝雷梁2梁身垂直)实施延伸布桩，确保纵向、横向内较大作业范围下的连续打桩作业；

S4：随着钢桩1阵列先后在滩地、浅水、深水等区域进行连续延伸，依据不同区域的地质情况，选择不同大小规格的振动桩锤6，确保振动桩锤6的激振力将钢桩1打入设计要求标高，所述振动桩锤6的激振力可在380～1390KN范围进行选取，其激振力大小与土质硬度呈正比例关系。

本实施例所采用的交替架梁打桩模式与实施例一所采用的连续架梁打桩模式具有不同的应用领域，具体参照条件如下表：

作业条件

供给充足

供给不足

安装不同步

运输不同步

岸边初始作业

深水中途作业

作业模式

连续架梁

交替架梁

交替架梁

交替架梁

连续架梁

交替架梁

由表中对两种打桩模式分类条件分析可知，本发明可经实施例一、实施例二的变换实施，对不同作业条件均能产生较好的针对性与适应性，可应用于全国各地区、各条件下的桥梁桩基施工。

实施例三

本实施例与实施例一的不同在于限定了贝雷梁2对接支撑结构的类型，用以进一步提升整体结构应对各类条件冲击下的承载性能。

如图3所示，相邻的二个贝雷片2a、上横向连接杆2b、下横向连接杆2b及多个斜置横向连接杆2b 共同组成一个桁架筒体系，其中斜向布置的连接杆2b以多个十字联接结构组成斜交网络结构体系，同时，横向相邻的二个贝雷梁2之间也设有多个斜向布置的连接筋，令二个贝雷梁2、所述分配梁1a、所述垫梁 3b及多个连接筋共同组成一个桁架筒体系，从而与贝雷梁2自身的桁架筒体系共同构成双重桁架筒结构，斜向布置的连接筋也以十字联接结构组成斜交网络结构体系。二个横向相邻的所述钢桩1桩身之间通过多个斜向布置的横向连接型钢1b固定连接，令二个钢桩1所述分配梁1a、多个所述横向连接型钢1b与地基共同组成一个桁架筒体系，从而与贝雷梁2自身共同构成双层桁架筒结构。

本实施例的工作原理如下：

当利用履带吊机5实施打桩、架梁或移动操作，或使用运输车7实施运输工作时，通过贝雷梁2、分配梁1a、垫梁3b和连接筋组成的桁架筒体系与贝雷梁2自身的桁架筒体系共同构成双重桁架筒结构，利用筒体结构斜撑(横向连接杆2b、连接筋)抵抗打桩、架梁或运输带来的横向载荷，其双重桁架筒的整体及局部均具有较高的抗侧刚度，同时，底部钢桩1、分配梁1a、横向连接型钢1b与地基也构成一个桁架筒体系，在上、下双层及内、外双重桁架筒结构系统的共同作用下，提高整体应对水平、垂直方向的抗弯曲、抗剪力性能，确保了架梁、打桩、装载及运输所产生的作业冲击负荷直接由地基承受，此外，由于整体及局部的联合桁架筒结构形成的优良抗侧力性能，可提高后续利用贝雷梁2、钢桩1建设桥梁应对风力、地震力的抗干扰性，横向连接杆2b、连接筋构成的十字斜交网络结构体系对于前期打桩冲击及后期地震冲击还具有竖直方向的高刚性及结构抗震性能，提高整体桥梁施工建设的工艺品质。

以上所述，仅为本发明的优选实施例，并非作出形式上的限制，在符合权利要求书的特征范围内，本发明还可作出其他修改、变更及等同替换，这些都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种水上轮轨式遥控打桩平台，包括多个钢桩、多个贝雷梁、多个电控台车、平台、履带吊机、振动桩锤，其特征在于：多个所述钢桩下段插入地基中，其中至少二个钢桩用于支撑一个所述贝雷梁，所述电控台车的底部轮轨固定于贝雷梁上，所述轮轨轨身与贝雷梁梁身的延伸方向平行，多个电控台车上共同支撑设有一个所述平台，平台上放有所述履带吊机、电控柜，履带吊机的履带轮移动方向与贝雷梁梁身延伸方向垂直，同时，履带吊机的机身于其底盘上进行转动装配，履带吊机的吊臂于其机身上进行铰接装配，所述吊臂端头通过钢丝绳悬吊了一个所述振动桩锤，振动桩锤下部装有夹持器。

2.如权利要求1所述的一种水上轮轨式遥控打桩平台，其特征在于：所述贝雷梁支撑并固定在所述钢桩顶部的分配梁上，所述电控台车车轮底部的所述轮轨通过多个横向布置的垫梁进行固定支撑，多个横向布置的所述垫梁皆由贝雷梁支撑。

3.如权利要求2所述的一种水上轮轨式遥控打桩平台，其特征在于：所述贝雷梁横向由多个贝雷片加多个横向连接杆，通过螺栓连接成一个受力整体，贝雷片横向间距可为450mm的模数，贝雷梁纵向通贝雷销进行接长，组成一个连续贝雷梁。所述贝雷梁安装并固定在钢桩顶部分配之上，贝雷梁上面安装并固定横向垫梁和两根轮轨，遥控台车在两根轮轨上行走。

4.如权利要求2所述的一种水上轮轨式遥控打桩平台，其特征在于：多根所述钢桩和多根横向连接型钢加顶部分配梁通过焊接形成一个地基上的桁架筒结构。

5.如权利要求1所述的一种水上轮轨式遥控打桩平台，其特征在于所述贝雷架上、下端分别与所述垫梁、所述分配梁的连接部位可通过固定卡板对接或U形螺栓进行固定，所述固定卡板的U形结构槽扣合于贝雷架上，固定卡板与垫梁、分配梁的贴合部位进行焊接固定。

6.如权利要求1所述的一种水上轮轨式遥控打桩平台，其特征在于所述平台后方设有运输车，所述运输车上装有多个横向布置的钢桩，运输车底部由多个所述电控台车支撑。

7.如权利要求1所述的一种水上轮轨式遥控打桩平台，其特征在于所述履带吊机的起吊能力为50～80t，同时履带吊机的吊臂可引出多个钢丝绳对所述贝雷梁实施吊运，以及可悬臂吊起所述振动桩锤实施打桩。

8.如权利要求1所述的一种水上轮轨式遥控打桩平台，其特征在于所述电控台车由遥控驱动，电控台车的驱动电机带有制动器与蜗轮蜗杆减速机，每台电控台车上设有夹轨器，所述夹轨器为液压夹轨器，其对所述轮轨的夹持呈常闭状态，其防滑力≥150KN，夹轨器的开启触发信号为电机的驱动信号，同时，每台电控台车上还设有油压升降装置，通过多个电控台车的所述油压升降装置的支撑令所述平台保持水平状态，遥控台车的驱动电机、制动器与多个油压升降装置的控制模块全部集中至一个遥控装置之中。

9.一种水上轮轨式遥控打桩方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在岸边通过履带吊机的振动桩锤夹持将至少三排钢桩打入滩地或浅水水域中(每排至少二个)，而后以此将二排贝雷梁(每排二个)、多个电控台车、平台及履带吊机设于钢桩阵列上，其中每排的二个贝雷梁之间通过贝雷销固定对接，先以振动桩锤上的夹持器夹持岸边的新钢桩，通过电控台车在轮轨上的移动将平台及履带吊机运输至贝雷梁远离岸边的端头，而后转动履带吊机的吊臂并同步松开钢丝绳，使振动桩锤夹持的新钢桩由上至下移动并对准施工区域，开启振动桩锤通过激振力将钢桩插入土体中，根据土体的振动液化原理，令土粒与孔隙水混合形成悬浮液状态并减少钢桩内外表面对土体的摩擦阻力，而后以激振力加钢桩自重及振动桩锤自重将钢桩桩体插入土壤中，当钢桩插打至设计标高或达到要求贯入度后(或打到纲桩不下沉，再打约6分钟)，松开振动桩锤夹持器完成新钢桩的打桩作业；

S2：启动电控台车调整履带吊机的位置令其靠近岸边，而后启动履带吊机令其吊臂旋转至偏向岸边的一侧，从吊臂端牵引出多根钢丝绳并对岸边存放的新贝雷梁实施吊运连接，再次启动电控台车并重启吊臂令其旋转至远离岸边的一侧，将吊起的新贝雷梁移动至远离岸边的钢桩上方，此时同步伸长钢丝绳将新贝雷梁平放于钢桩之上并保持吊运，确保新贝雷梁与相邻贝雷梁的销孔同心，而后穿入贝雷销对两者进行固定，完成新贝雷梁的延伸架梁作业。

10.如权利要求9所述的一种水上轮轨式遥控打桩方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S3：继续按步骤S1的打桩作业与步骤S2的架梁作业进行交替重复作业，同时确保已架设贝雷梁不拆并作为钢桩、物料的运输通道及电控台车的行走通道，以此将钢桩阵列及贝雷梁阵列延伸布置于深水区域，此时确保平台后方连接设有装载钢桩物料的运输车，运输车底部通过多个电控台车带动使其可跟随平台进行同步移动，在每次利用履带吊机吊取岸边新贝雷梁后，启动电控台车令平台、运输车同步移动至远离岸边的贝雷梁端头，先将吊运的新贝雷架放置于钢桩上完成架梁安装，而后通过电控台车直接移动至新架设的贝雷梁上，转动履带吊机吊臂并引出钢丝绳对运输车内的新钢桩实施吊运，再次转动吊臂将新钢桩插入远端土体中并利用振动桩锤完成打桩工作，从而在单次往返内实现架梁、打桩作业的连续实施，与此同时，通过履带轮在平台上的横向移动以及履带吊机机身的转动，令履带吊机吊臂可在每排钢桩的横向方向(此方向与贝雷梁梁身垂直)实施延伸布桩，确保纵向、横向内较大作业范围下的连续打桩作业；

S4：随着钢桩阵列先后在滩地、浅水、深水等区域进行连续延伸，依据不同区域的地质情况，选择不同大小规格的振动桩锤，确保振动桩锤的激振力将钢桩打入设计要求标高，所述振动桩锤的激振力可在380～1390KN范围进行选取，其激振力大小与土质硬度呈正比例关系。

11.如权利要求9所述的一种水上轮轨式遥控打桩方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S3：启动电控台车调整履带吊机的位置，而后启动履带吊机令其吊臂旋转至偏向岸边的一侧，此时拆除相邻贝雷架上对接的贝雷销，从吊臂端牵引出多根钢丝绳并对靠近岸边的贝雷架实施吊运连接，重启吊臂令其旋转至远离岸边的一侧，将吊起的贝雷架移动至远离岸边的钢桩上方，此时先伸长钢丝绳将贝雷架平放于钢桩之上并保持吊运，确保交替后的贝雷梁与相邻贝雷梁的销孔同心，而后穿入贝雷销对两者进行固定，完成交替架梁布置工作，以此类推并重复步骤S2的贝雷梁交替操作，通过二个贝雷梁的位置交替对前方无限路径实施连续布桩作业，并以装载新钢桩及附配件的驳船进行实时跟随，以此作为连续布桩作业的物料补给，与此同时，通过履带轮在平台上的横向移动以及履带吊机机身的转动，令履带吊机吊臂可在每排钢桩的横向方向(此方向与贝雷梁梁身垂直)实施延伸布桩，确保纵向、横向内较大作业范围下的连续打桩作业；

S4：随着钢桩阵列先后在滩地、浅水、深水等区域进行连续延伸，依据不同区域的地质情况，选择不同大小规格的振动桩锤，确保振动桩锤的激振力将钢桩打入设计要求标高，所述振动桩锤的激振力可在380～1390KN范围进行选取，其激振力大小与土质硬度呈正比例关系。

12.如权利要求9所述的一种水上轮轨式遥控打桩方法，其特征在于：当按步骤S1实施打桩作业或按步骤S2实施架梁作业时，根据贝雷梁的倾斜角度，利用遥控装置集中控制每台电控台车上的油压升降装置，令多个油压升降装置对平台的支撑保持其水平状态，而后在平台与台车之间塞入斜垫块支撑牢固，从而确保平台的刚性支撑状态并使油压升降装置不再受力，以此实施打桩或架梁作业。

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