CN115465409A - 陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，包括平台结构、锚定结构和撑杆结构；所述平台结构包括驳船和钻孔平台挑檐，所述钻孔平台挑檐固定设置在驳船侧面；所述锚定结构包括锚缆、锚环和锚机，所述锚环固定设置在岩石岸坡上，所述锚机固定设置在驳船侧面顶角处，所述锚缆一端固定设置在锚环上另外一端固定设置在锚机；所述撑杆结构一端设置在岩石岸坡上另外一端固定设置在驳船上。本发明采用岩石坡面锚环系缆，内侧钢箱撑杆撑在岩面上限位的方法确保船舶稳定，为钻孔施工提供良好的施工环境。

Description

陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台及其使用方法

技术领域

本发明涉及桩基施工领域，更具体地说，涉及一种陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台及其使用方法。

背景技术

水中钻孔桩在施工时一般都采用桩基基础钻孔平台或浮式钻孔平台，但对于全部裸露岩石地区的水上钻孔桩，由于桩基无法锚着，大多采用带有撑杆的浮式钻孔平台船作为钻孔平台。对于一些山区陡峭岩面及大深度，带有撑杆的浮式钻孔平台船的撑杆也无法在岩石的大角度斜面上站稳，因此无法作为钻孔平台船使用，一般没有撑杆的钻孔平台船由于抗扭动能力弱，在钻机强大的扭矩作用下，钻孔施工会变得困难。由于桩基处于陡峭裸岩的斜坡面的水中，浮式平台船锚泊定位困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够实现在岩石的大角度斜面上站稳且能作为钻孔平台船使用的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，包括平台结构、锚定结构和撑杆结构；所述平台结构包括驳船和钻孔平台挑檐，所述钻孔平台挑檐固定设置在驳船侧面；所述锚定结构包括锚缆、锚环和锚机，所述锚环固定设置在岩石岸坡上，所述锚机固定设置在驳船侧面顶角处，所述锚缆一端固定设置在锚环上另外一端固定设置在锚机；所述撑杆结构一端设置在岩石岸坡上另外一端固定设置在驳船上。

按上述方案，所述撑杆结构包括浮式撑杆、钢支座、消能橡胶筒、橡胶筒固定装置及液压顶，所述浮式撑杆包括一个第一浮式撑杆节和多个第二浮式撑杆节，所述第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节互相套设固定连接，所述第一浮式撑杆节的左端与岩石岸坡为面接触，可在岩面上上下滑动，靠近驳船的所述第二浮式撑杆节的右端设置有适应空间距离变化的液压顶和防止船体破坏的消能橡胶筒，所述液压顶固定设置有橡胶筒固定装置，所述消能橡胶筒通过橡胶筒固定装置固定设置在钢支座上，所述钢支座固定设置在驳船的侧壁上。

按上述方案，所述第一浮式撑杆节与岩石岸坡的接触处通过楔形木垫过渡，所述楔形木垫与第一浮式撑杆节通过螺栓连接固定。

按上述方案，所述第一浮式撑杆节的右端底部两侧设置有楔形键槽，所述第一浮式撑杆节的右端顶部中间处设置有耳板，所述第二浮式撑杆节的右端底部两侧设置有楔形键槽，所述第二浮式撑杆节的左端底部两侧设置有楔形键，所述第二浮式撑杆节的左端顶部设置有中间处设置有耳板，所述第二浮式撑杆节的右端顶部设置有中间处设置有耳板，相邻的耳板通过螺栓固定连接，所述楔形键设置在楔形键槽内，实现所述浮式撑杆和驳船的连接。

按上述方案，所述撑杆结构还包括稳绳、第一拉环和第二拉环，所述锚机外侧设置有第一拉环，所述第二浮式撑杆节右端设置有第二拉环，所述第一拉环和第二拉环之间设置有实现驳船与撑杆结构的相对位置稳定的稳绳。

按上述方案，所述第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节为方形结构。

本发明还提供一种陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台的使用方法，包括以下步骤：

S1、在驳船上安装不少于4个锚机，并将锚缆锚连接好，再与锚机连接；将钻孔平台挑檐固定连接在驳船上；在岩石岸坡处用风钻钻取锚固孔并用胶凝材料将锚环固定在孔洞中；将钢支座固定设置在驳船的侧面上，将消能橡胶筒用橡胶筒固定装置固定连接在钢支座上，将液压顶固定设置在钢支座的平台板；

S2、采用方形钢板设置第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节，第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节为密封体；

S3、利用抛锚船将驳船的两个外八定位锚抛到预定位置，人工将两个内八锚缆系在锚环上通过锚机将锚缆绞紧，并依靠GPS系统将驳船停在预定位置，然后利用驳船上的吊机将第一浮式撑杆节吊放到液压顶的轴线位置处，当第一浮式撑杆节长度不够时，先将第一浮式撑杆节吊放到位，利用吊车吊放第二浮式撑杆节，吊放时，第二浮式撑杆节左侧稍高于右侧，将第二浮式撑杆节左下侧的楔形键插进第一浮式撑杆节右下侧的楔形键槽内，完全放落后用连接螺栓将第一浮式撑杆节上的耳板、第二浮式支撑节上的耳板连接起来，然后用稳绳将第二浮式撑杆节连接在驳船上；

S4、开动液压顶使顶保持5～10t的推力，当水位变动时，驳船距离岩石岸坡有变化时通过调整液压顶的伸缩来适应，当距离变化较大时通过增减第二浮式撑杆节的数量来确定；

S5、在锚缆带紧、浮式撑杆顶撑的状态下可开动驳船上的钻孔桩钻机，钻岩面上的孔。

实施本发明的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台及其使用方法，具有以下有益效果：

本发明采用了岩石坡面锚环系缆，内侧钢箱撑杆撑在岩面上限位的方法确保船舶稳定，在陡峭岩面及大深度，能够实现在岩石的大角度斜面上站稳，可以作为钻孔平台船使用，钻孔施工会变得容易，为钻孔施工提供良好的施工环境。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台的侧视图；

图2是图1中的A处局部放大图；

图3是本发明陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台的俯视图；

图4是图3中的B处局部放大图；

图5是浮式撑杆的端部示意图。

图中：1、驳船，2、岩石岸坡，3、钻孔平台挑檐，4、锚缆，5、浮式撑杆，501、第一浮式撑杆节，502、第二浮式撑杆节，6、锚环，7、锚机，8、稳绳，9、第一拉环，10、第二拉环，11、钢支座，12、消能橡胶筒，13、橡胶筒固定系统，14、液压顶，15、耳板，16、螺栓，17、楔形键槽，18楔形键。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-4所示，在本发明的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，包括平台结构、锚定结构和撑杆结构。

平台结构由较大型驳船1为基础，在其一侧焊接有钻孔平台挑檐3，共同构成平台结构，钻孔平台挑檐3与驳船1焊接成整体，为型钢、钢板结构。平台结构包括驳船1和钻孔平台挑檐3，钻孔平台挑檐3固定设置在驳船1侧面。锚定结构由锚缆4、锚环6、锚机7组成，锚机7也可以采用绞罐替代。锚环6锚着在陡峭岩壁上，锚机7固定在驳船1上，岸侧的锚缆4利用锚环6及锚机7连接，水侧的锚缆4利用锚与锚机7连接。锚定结构包括锚缆4、锚环6、锚机7，锚环6固定设置在岩石岸坡2上，锚机7固定设置在驳船1侧面顶角处，锚缆4一端固定设置在锚环6上另外一端固定设置在锚机7；撑杆结构一端设置在岩石岸坡2上另外一端固定设置在驳船1上。

撑杆系统包括浮式撑杆5、稳绳8、第一拉环9、第二拉环10、钢支座11、消能橡胶筒12、橡胶筒固定装置13及液压顶14，浮式撑杆5由第一浮式撑杆节501、第二浮式撑杆节502等多节撑杆组成，撑杆为方形结构，撑杆与岩石岸坡2接触处通过楔形木垫503过渡，楔形木垫503与撑杆通过螺栓16连接，浮式撑杆5与驳船1间布置有适应空间距离变化的液压顶14，液压顶14与橡胶筒固定装置13连接在一起，橡胶筒固定装置13连接在钢支座11上，钢支座11焊接在驳船1的侧壁上，为防止船体破坏，撑杆系统与钢支座11间设有消能橡胶筒12，消能橡胶筒12用橡胶筒固定装置13固定在钢支座11上，稳绳8可稳定驳船1与浮式撑杆5的相对位置。

撑杆结构包括浮式撑杆5、钢支座11、消能橡胶筒12、橡胶筒固定装置13及液压顶14，浮式撑杆包括一个第一浮式撑杆节501和多个第二浮式撑杆节502，第一浮式撑杆节501和第二浮式撑杆节502互相套设固定连接，第一浮式撑杆节501的左端与岩石岸坡2固定连接，靠近驳船1的第二浮式撑杆节502的右端设置有适应空间距离变化的液压顶14和防止船体破坏的消能橡胶筒12，液压顶14固定设置有橡胶筒固定装置13，消能橡胶筒12通过橡胶筒固定装置13固定设置在钢支座11上，钢支座11固定设置在驳船1的侧壁上。撑杆结构还包括稳绳8、第一拉环9和第二拉环10，锚机7外侧设置有第一拉环9，第二浮式撑杆节502右端设置有第二拉环10，第一拉环9和第二拉环10之间设置有实现驳船1与撑杆结构的相对位置稳定的稳绳8。

第一浮式撑杆节501和第二浮式撑杆节502为方形结构。第一浮式撑杆节501与岩石岸坡2的接触处通过楔形木垫503过渡，楔形木垫503与第一浮式撑杆节501通过螺栓16连接固定。第一浮式撑杆节501的右端底部两侧设置有楔形键槽17，楔形键槽17内设有楔形键18，实现浮式撑杆5和驳船1的连接。第一浮式撑杆节501的右端顶部中间处设置有耳板15，第二浮式撑杆节502的右端底部两侧设置有楔形键槽17，第二浮式撑杆节502的左端底部两侧设置有楔形键18，第二浮式撑杆节502的左端顶部设置有中间处设置有耳板15，第二浮式撑杆节502的右端顶部设置有中间处设置有耳板15，两个耳板15之间通过螺栓16固定连接。

本发明还提供一种陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台的使用方法，包括以下步骤：

S1、在驳船1上安装不少于4个锚机7，并将锚缆4锚连接好，再与锚机7连接；将钻孔平台挑檐3固定连接在驳船1上；在岩石岸坡2处用风钻钻取锚固孔并用胶凝材料将锚环6固定在孔洞中；将钢支座11焊接在驳船1的侧面上，将消能橡胶筒12用橡胶筒固定装置13固定连接在钢支座11上，将液压顶14固定设置在钢支座11的平台板；

S2、采用钢板焊接方形的第一浮式撑杆节501和第二浮式撑杆节502，第一浮式撑杆节501和第二浮式撑杆节502为密封体；

S3、利用抛锚船将驳船1的两个外八定位锚抛到预定位置，人工将两个内八锚缆4系在锚环6上通过锚机7将锚缆4绞紧，并离开GPS系统将驳船1停在预定位置，然后利用驳船1上的吊机将第一浮式撑杆节501吊放到液压顶14的轴线位置处，当第一浮式撑杆节501长度不够时，先将第一浮式撑杆节501吊放到位，利用吊车吊放第二浮式撑杆节502，吊放时，第二浮式撑杆节502左侧稍高于右侧，将第二浮式撑杆节502左下侧的楔形键18插进第一浮式撑杆节501右下侧的楔形键槽17内，完全放落后用连接螺栓16将第一浮式撑杆节501上的耳板15、第二浮式支撑节上的耳板15连接起来，然后用稳绳8将第二浮式撑杆节502连接在驳船1上；

S4、开动液压顶14使顶保持5～10t的推力，当水位变动时，驳船1距离岩石岸坡2有变化时通过调整液压顶14的伸缩来适应，当距离变化较大时通过增减第二浮式撑杆节502的数量来确定；

S5、在锚缆4带紧、浮式撑杆顶撑的状态下可开动驳船1上的钻孔桩钻机，钻岩面上的孔。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，其特征在于，包括平台结构、锚定结构和撑杆结构；所述平台结构包括驳船和钻孔平台挑檐，所述钻孔平台挑檐固定设置在驳船侧面；所述锚定结构包括锚缆、锚环和锚机，所述锚环固定设置在岩石岸坡上，所述锚机固定设置在驳船侧面顶角处，所述锚缆一端固定设置在锚环上另外一端固定设置在锚机；所述撑杆结构一端设置在岩石岸坡上另外一端固定设置在驳船上。

2.根据权利要求1所述的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，其特征在于，所述撑杆结构包括浮式撑杆、钢支座、消能橡胶筒、橡胶筒固定装置及液压顶，所述浮式撑杆包括一个第一浮式撑杆节和多个第二浮式撑杆节，所述第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节互相套设固定连接，所述第一浮式撑杆节的左端与岩石岸坡为面接触，可在岩面上上下滑动，靠近驳船的所述第二浮式撑杆节的右端设置有适应空间距离变化的液压顶和防止船体破坏的消能橡胶筒，所述液压顶固定设置有橡胶筒固定装置，所述消能橡胶筒通过橡胶筒固定装置固定设置在钢支座上，所述钢支座固定设置在驳船的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，其特征在于，所述第一浮式撑杆节与岩石岸坡的接触处通过楔形木垫过渡，所述楔形木垫与第一浮式撑杆节通过螺栓连接固定。

4.根据权利要求2所述的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，其特征在于，所述第一浮式撑杆节的右端底部两侧设置有楔形键槽，所述第一浮式撑杆节的右端顶部中间处设置有耳板，所述第二浮式撑杆节的右端底部两侧设置有楔形键槽，所述第二浮式撑杆节的左端底部两侧设置有楔形键，所述第二浮式撑杆节的左端顶部设置有中间处设置有耳板，所述第二浮式撑杆节的右端顶部设置有中间处设置有耳板，相邻的耳板通过螺栓固定连接，所述楔形键设置在楔形键槽内。

5.根据权利要求4所述的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，其特征在于，所述撑杆结构还包括稳绳、第一拉环和第二拉环，所述锚机外侧设置有第一拉环，所述第二浮式撑杆节右端设置有第二拉环，所述第一拉环和第二拉环之间设置有实现驳船与撑杆结构的相对位置稳定的稳绳。

6.根据权利要求2所述的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台，其特征在于，所述第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节为方形结构。

7.一种根据权利要求1所述的陡峭裸岩区水上钻孔浮式平台的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在驳船上安装不少于4个锚机，并将锚缆锚连接好，再与锚机连接；将钻孔平台挑檐固定连接在驳船上；在岩石岸坡处用风钻钻取锚固孔并用胶凝材料将锚环固定在孔洞中；将钢支座固定设置在驳船的侧面上，将消能橡胶筒用橡胶筒固定装置固定连接在钢支座上，将液压顶固定设置在钢支座的平台板；

S2、采用方形钢板设置第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节，第一浮式撑杆节和第二浮式撑杆节为密封体；

S3、利用抛锚船将驳船的两个外八定位锚抛到预定位置，人工将两个内八锚缆系在锚环上通过锚机将锚缆绞紧，并依靠GPS系统将驳船停在预定位置，然后利用驳船上的吊机将第一浮式撑杆节吊放到液压顶的轴线位置处，当第一浮式撑杆节长度不够时，先将第一浮式撑杆节吊放到位，利用吊车吊放第二浮式撑杆节，吊放时，第二浮式撑杆节左侧稍高于右侧，将第二浮式撑杆节左下侧的楔形键插进第一浮式撑杆节右下侧的楔形键槽内，完全放落后用连接螺栓将第一浮式撑杆节上的耳板、第二浮式支撑节上的耳板连接起来，然后用稳绳将第二浮式撑杆节连接在驳船上；

S4、开动液压顶使顶保持5～10t的推力，当水位变动时，驳船距离岩石岸坡有变化时通过调整液压顶的伸缩来适应，当距离变化较大时通过增减第二浮式撑杆节的数量来确定；

S5、在锚缆带紧、浮式撑杆顶撑的状态下可开动驳船上的钻孔桩钻机，钻岩面上的孔。

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