CN116289959A - 一种水上桩基施工浮动起重下放方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水上桩基施工浮动起重下放装置，包括浮箱平台、连续千斤顶：浮箱平台由两个桥脚舟组成，桥脚舟由三个浮箱并排连接，两个桥脚舟通过两组分配梁进行连接，分配梁上安装导向架，导向架上安装智能连续千斤顶；导向架为上下双层井字架结构，平面井字架均由双拼I25a工字钢组成，导向架的立杆采用双拼I25a工字钢，立杆之间用I25a工字钢做斜撑。
Description
技术领域
本发明涉及水上桩基施工技术领域，具体涉及一种水上桩基施工浮动起重下放方法及装置。
背景技术
目前在水上施工的起吊设备主要有浮吊、龙门吊、汽车吊、履带吊等。
中国专利CN101446083B公开了一种钻孔桩大吨位钢护筒下放方法，其特征在于：先在施工钻孔平台上设钢护筒下放支架，下放支架上设有上、下两层支撑体系，上层支撑体系上安装有起吊下放千斤顶，起吊下放千斤顶通过下放吊筋与钢护筒连接，然后连续下放吊筋将钢护筒下放，再逐节接高钢护筒，循环下放。
本发明是一种新型的水上钻孔桩大吨位钢护筒下放技术，由于实际现场为封闭的水域环境，无法直接进入大型的施工船舶进行起重吊装，所以采用浮箱单元体水面组装成水上施工平台，同时将护筒节段长度减少，使其满足利用塔吊吊装的能力。同时水深高达58m，水面环境狭长，若采用水上龙门吊的结构，对浮箱平台承载力及水面平面尺寸需求大。针对以上现场条件，以最大限度减少起重装置的自重，同时满足护筒承载重量的平台结构。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种水上桩基施工浮动起重下放方法及装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种水上桩基施工浮动起重下放装置，包括浮箱平台、连续千斤顶：
浮箱平台由两个桥脚舟组成，桥脚舟由三个浮箱并排连接，两个桥脚舟通过两组分配梁进行连接，分配梁上安装导向架，导向架上安装智能连续千斤顶；
导向架为上下双层井字架结构，平面井字架均由双拼I25a工字钢组成，导向架的立杆采用双拼I25a工字钢，立杆之间用I25a工字钢做斜撑；
连续千斤顶进行整条桩基护筒的下放系统为：
下放准备：焊接好吊点，吊点上钢绞线穿入连续千斤顶，千斤顶下夹持器缩进钢绞线；
下放：护筒下放时，先由千斤顶的下夹持器锁紧钢绞线，主顶活塞向上前进，主顶活塞到位后锁紧上夹持器，打开下夹持器，主顶活塞向下回缩，使得护筒向下行程，主顶活塞回缩到位后，锁紧下夹持器，打开上夹持器，主顶活塞向上前进回位，这样完成一次下放循环；
接长：使得护筒下放到预定的位置，然后接长护筒，再重复上述步骤，直到整体护筒下放到预定位置。
作为本发明进一步的技术方案：浮箱平台由6个长度为12m、宽度为3m、型深为1.5m的浮箱组合而成。
作为本发明进一步的技术方案：吊点上采用三束钢绞线与连续千斤顶连接，护筒接头上设置有4个吊点进行下放。
作为本发明进一步的技术方案：护筒下放分为深水区节段和浅水区节段。
作为本发明进一步的技术方案：深水区节段采用壁厚16mm的钢护筒，深水区护筒长度5m/节段，共长30m。
作为本发明进一步的技术方案：浅水区采用壁厚12mm的钢护筒长度31.5m，最长节段6m/节。
一种水上桩基施工浮动起重下放方法,其特征在于，包括以下步骤：
将护筒运送至塔吊起重半径内后，用塔吊将单节护筒起吊，利用定位架与连续千斤顶配合将护筒下放。
作为本发明进一步的技术方案：护筒下方方法具体包括以下步骤：
步骤1：单节护筒起吊后运至施工桩位边上后，通过塔吊吊起，从正上方落入定位架中；
步骤2：首节护筒落位后，在护筒顶部预留50cm对接长度，焊接牛腿挂于底层导向架上；
步骤3：吊装下一节护筒落位对接，在距离顶层导向架50cm处焊接千斤顶吊点，然后穿入钢绞线至顶层导向架四个角点上的千斤顶；
步骤4：四台连续千斤顶同步将护筒提起10cm，割除牛腿，然后下放；
步骤5：下放至护筒顶部距离底层定位架50cm后，重新焊接牛腿，千斤顶卸载；
步骤6：再吊入下一节护筒，重复上述工艺直至护筒接长到设计长度并落入孔内。
本发明的有益效果：
该浮箱平台平面尺寸小，贝雷梁及连续下放定位架自重小，整体结构承载力强，能有效利用贝雷及浮箱的设计强度，同时组装过程迅速便捷，另一方面可在有限平面水面环境中投入多套浮箱平台，能同步进行护筒下放，节约施工工期。
同时四台连续千斤顶采用智能控制系统，使下放过程中每个吊点均匀受力，防止浮箱平台在作业过程中偏载，提高作业过程的保险系数。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明定位架的结构示意图；
图2是本发明下放过程的流程图；
图3是本发明连接千斤顶的结构示意图；
图4是本发明吊点的结构示意图。
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1
请参阅图1-图4所示，一种水上桩基施工浮动起重下放装置，包括浮箱平台；
浮箱平台由两个桥脚舟组成，桥脚舟又由三个浮箱并排连接，两个桥脚舟通过两组分配梁进行连接，分配梁上安装导向架，导向架上安装智能连续千斤顶；
导向架设计为上下双层井字架结构，平面井字架均由双拼I25a工字钢组成，用于承受护筒自重，立杆采用双拼I25a工字钢，立杆之间用I25a工字钢做斜撑；并在在顶层井字架上设置斜边，斜边由两根分离的I25a工字钢组成，用于承受其上千斤顶的荷载；结构设计如下图3所示：通过设置导向架避免施工过程中贝雷发生位移；
其中，浮箱平台由6个12×3×1.5m(长×宽×型深)的浮箱组合而成，平面吃水面积为216平方米，单个浮箱自重为12.5t；
3个浮箱组拼为一组桥脚舟，桥脚舟上用两组四榀贝雷作为分配梁，贝雷上安装导向架，导向架上安装一套智能连续千斤顶进行护筒下放；平台四周装有卷扬机，通过拉锚准确定位浮箱至施工桩位后，通过塔吊进行单节护筒的吊装，通过连续千斤顶进行整条桩基护筒的下放；
其中，考虑塔吊臂长及作业半径起重能力，在臂长60m，作业半径为55m时，起重能力为5.6t，护筒下放考虑分为深水区节段和浅水区节段；
深水区节段采用壁厚16mm的钢护筒，深水区护筒长度5m/节段(5.3t/节)，共长30m(需6节段)；浅水区采用壁厚12mm的钢护筒长度31.5m，最长节段6m/节；可以参照以下的护筒分段表：
表格1护筒分段表
连续千斤顶进行整条桩基护筒的下放系统为：
下放准备：焊接好吊点，吊点上钢绞线穿入连续千斤顶，千斤顶下夹持器(地锚)缩进钢绞线；
下放：护筒下放时，先由千斤顶的下夹持器(地锚)锁紧钢绞线，主顶活塞向上前进，主顶活塞到位后锁紧上夹持器(天锚)，打开下夹持器(地锚)，主顶活塞向下回缩，使得护筒向下行程，主顶活塞回缩到位后，锁紧下夹持器(地锚)，打开上夹持器(天锚)，主顶活塞向上前进回位，这样完成一次下放循环；
接长：使得护筒下放到预定的位置，然后接长护筒，再重复上述步骤，直到整体护筒下放到预定位置。
以及，吊点设计：吊点采用II25工字钢牛腿+工作锚板+挤压头的设计，吊点上采用三束φ15.2钢绞线与连续千斤顶连接，护筒接头上设计4个吊点进行下放，共计12根钢绞线，吊点设计参照图4所示：
实施例2
基于上述实施例1，一种水上桩基施工浮动起重下放方法，包括以下步骤：
将护筒运送至塔吊起重半径内后，用塔吊将单节护筒起吊，利用定位架与连续千斤顶配合将护筒下放；
其中，定位架下放净高高度为4.5m，接长下放过程中保证吊点在护筒重心以上；吊点采用类似“P锚”的设计，底部用钢绞线挤压头与垫板及工字钢牛腿组成吊点，上端通过钢绞线穿入连续千斤顶进行下放。
具体地，下放工序如下：
步骤1：单节护筒起吊后通过平板车或运输平台运至施工桩位边上后，通过塔吊将其吊起，从正上方落入定位架中；
步骤2：首节护筒落位后，在护筒顶部预留50cm对接长度，焊接牛腿挂于底层导向架上；
步骤3：吊装下一节护筒落位对接，在距离顶层导向架50cm处焊接千斤顶吊点，然后穿入钢绞线至顶层导向架四个角点上的千斤顶；
步骤4：四台连续千斤顶同步将护筒提起10cm，割除牛腿，然后下放；
步骤5：下放至护筒顶部距离底层定位架50cm后，重新焊接牛腿，千斤顶卸载；
步骤6：再吊入下一节护筒，重复上述工艺直至护筒接长到设计长度并落入孔内。
其中，当接长护筒后护筒重心处于吊点上时，则割除水面以上钢绞线，重新在最顶节护筒处焊接吊点，继续下放护筒，每根护筒需进行4次吊点转换。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种水上桩基施工浮动起重下放装置，其特征在于，包括浮箱平台、连续下放定位架：
浮箱平台由两套桥脚舟组成，每套桥脚舟由三个浮箱并排连接，两个桥脚舟通过两组贝雷梁进行连接，贝雷梁上安装连续下放定位架；
连续下放定位架为上下双层井字架结构，平面井字架均由双拼I36a工字钢组成，定位架的立杆采用双拼I36a工字钢，立杆之间用工字钢做斜撑，增加定位架稳定性；
导向架下层井字架落于贝雷梁上，与贝雷梁固定牢固，将下放过程护筒的荷载传递到贝雷梁上，再均匀传递至浮箱平台
导向架上层井字架上安装四台连续千斤顶，连续千斤顶通过智能控制系统同步顶升下放，通过在桩基护筒上焊接牛腿，钢绞线固定端吊住牛腿，上端穿入连续千斤顶内；通过连续千斤顶不断的下放护筒；
连续千斤顶进行整条桩基护筒的下放工序为：
下放准备：
已经安装的护筒节段通过4个承载牛腿悬挂在浮箱平台上；
钢绞线依据下放长度提前下料，然后钢绞线下端穿过护筒上的牛腿吊点上的孔，依照张拉工艺制作成锚固端结构；钢绞线挤压头与工字钢下翼板之间设置一块厚度不小于2cm的锚垫板，钢绞线上端则穿入连续千斤顶上，千斤顶夹持紧钢绞线，准备进行护筒下放；
千斤顶夹持完成后，先使每个千斤顶负荷20％，检查四个千斤顶、每处钢绞线、吊点情况，无异常情况后提起桩基护筒，割除原承载牛腿，进行护筒下放；
下放：
护筒下放时，先由千斤顶的下夹持器锁紧钢绞线，主顶活塞向上前进，主顶活塞到位后锁紧上夹持器，打开下夹持器，主顶活塞向下回缩，使得护筒向下行程，主顶活塞回缩到位后，锁紧下夹持器，打开上夹持器，主顶活塞向上前进回位，这样完成一次下放循环；
接长：
护筒下放到预定的位置后，焊接承载牛腿落于在下层井字架上，将连续千斤顶卸载，然后通过塔吊将下个护筒节段吊装入定位架上，在定位架内接长护筒，护筒接长后使千斤顶重新受力，割除承载牛腿进行护筒下放，直到护筒接长至设计长度，并下放到位，将护筒进行锚固。
2.根据权利要求1所述的一种水上桩基施工浮动起重下放装置,其特征在于，浮箱平台由两套桥脚舟组合而成，每套桥脚舟平面尺寸为9m×12m，每套桥脚舟由3个长12m、宽3m、型深为1.5m的浮箱并列组合而成；两套桥脚舟甲板上放置有贝雷梁，两套桥脚舟由两组贝雷梁连接而成，每组贝雷梁由四榀贝雷组合而成，贝雷梁长度为21m。
3.根据权利要求1所述的一种水上桩基施工浮动起重下放装置,其特征在于，每个牛腿吊点上采用三束钢绞线与连续千斤顶连接，桩基护筒上设置有4个牛腿吊点进行下放。
4.根据权利要求1所述的一种水上桩基施工浮动起重下放装置,其特征在于，在桩基护筒上焊接好4个牛腿吊点，牛腿吊点由双拼的I36a工字钢制作，在上下翼板正中间处钻一个直径为6cm的孔，用于穿入钢绞线。
5.根据权利要求1所述的一种水上桩基施工浮动起重下放装置,其特征在于，护筒下放分为深水区节段和浅水区节段。
6.根据权利要求5所述的一种水上桩基施工浮动起重下放装置,其特征在于，深水区节段采用壁厚16mm的钢护筒，深水区护筒长度5m/节段，共长30m。
7.根据权利要求5所述的一种水上桩基施工浮动起重下放装置,其特征在于，浅水区采用壁厚12mm的钢护筒长度31.5m，最长节段6m/节。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的水上桩基施工浮动起重下放装置的下放方法,其特征在于，包括以下步骤：
将护筒节段采用塔吊起吊后，落入连续下放定位架中，与已接长的护筒焊接接长，接长后采用连续千斤顶将护筒下放。
9.根据权利要求8所述的一种水上桩基施工浮动起重下放方法,其特征在于，护筒下放方法具体包括以下步骤：
步骤1：单节护筒节段通过塔吊垂直起吊，从定位架上层井字架正上方落入；
步骤2：首节护筒落位后，在护筒顶部高于下层井字架面50cm，在护筒上焊接承载牛腿，使护筒自重下层井字架上，再通过井字架传递到贝雷，再传递到浮箱平台上；
步骤3：垂直吊装下一节段护筒落位对接，对接后在护筒上焊接牛腿吊点，牛腿吊点距离顶层导向架50cm，然后穿入钢绞线，钢绞线下端穿入牛腿吊点，上端穿入顶层导向架四个角点上的千斤顶；
步骤4：四台连续千斤顶同步承载20％，检查千斤顶承载情况，钢绞线、牛腿吊点的情况，没有异常后将护筒提起10cm，割除下层井字架上的承载牛腿，然后利用智能控制系统，同步下放桩基护筒，下放过程严格控制每台千斤顶的承载情况，避免超载；
步骤5：下放至护筒顶部距离底层定位架面上50cm后，重新焊接承载牛腿，千斤顶卸载；
步骤6：再垂直吊入下一节护筒入架，重复上述工艺直至护筒接长到设计长度并底部固定完成。
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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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