CN207633220U - 一种装配式桥梁墩台海中安装定位装置 - Google Patents

Abstract

一种装配式桥梁墩台海中安装定位装置，包括：水上定位机构、水下定位机构、吊架机构、钢管桩和承台；水上定位机构包括承载构件、三维千斤顶和水上水平千斤顶，水下定位机构包括外表面经过热镀锌处理的液压终端、液压泵站、主控系统和测量定位系统；液压终端、液压泵站和测量定位系统分别与主控系统连接，测量定位系统将三维千斤顶、液压终端的位移参数和承台的空间坐标参数传送给主控系统，主控系统根据位移参数控制液压泵站驱动液压终端。可以解决传统的浮吊吊装水中大型构造物时控制精度无法满足设计及规范要求的难题，同时，液压终端的外表面经过热镀锌处理，使得液压终端可以适用于各类海洋、深水等腐蚀性水环境。

Description

一种装配式桥梁墩台海中安装定位装置

技术领域

本实用新型涉及跨海、跨河桥梁装配式墩台的安装技术领域，具体涉及一种装配式桥梁墩台海中安装定位装置。

背景技术

目前，我国跨海大桥、过江大桥的建设工程越来越多，其下部结构较多的采用高桩承台形式，对于高桩承台的传统施工工艺多为沉箱、围堰，其施工工艺、流程较为成熟，但存在投入大、施工周期长的缺点。

近年来施工中探索出的预制装配式墩台后拼装技术，已得到了逐步的应用，其厂内预制、现场拼装的施工流程极大的缩短了施工周期，是今后该类结构施工的发展方向。

预制装配式构件的水中安装，最大困难在于构件的精确定位，传统的浮吊吊装的精度控制，无法有效满足设计和现行规范的要求，故装配式构件水中精确定位安装技术亟待解决。

发明内容

本申请提供一种装配式桥梁墩台海中安装定位装置，包括水上定位机构、水下定位机构、吊架机构、钢管桩和承台；

水上定位机构包括承载构件和三维千斤顶，水下定位机构包括外表面经过热镀锌处理的液压终端、液压泵站、主控系统和测量定位系统；

吊架机构位于钢管桩的顶部，承载构件承接于所述吊架机构和钢管桩顶部之间，三维千斤顶可拆卸安装于承载构件内，承台穿设于所述钢管桩，液压终端设置于承台内，且液压终端一端顶住钢管桩外表面；

液压终端、液压泵站和测量定位系统分别与主控系统连接，测量定位系统将三维千斤顶、液压终端的位移参数和承台的空间坐标参数传送给主控系统，主控系统根据所述位移参数控制液压泵站驱动液压终端。

一种实施例中，液压终端内置有溢流阀、位移传感器和压力传感器。

一种实施例中，还包括钢牛腿，钢牛腿安装于承载构件。

一种实施例中，钢牛腿的数量为多个，并且沿承载构件的外表面环形设置。

一种实施例中，主控系统设有人机交互式界面。

依据上述实施例的装配式桥梁墩台海中安装定位装置，由于通过主控系统对液压终端的动作进行高精度控制，可以解决传统的浮吊吊装水中大型构造物时控制精度无法满足设计及规范要求的难题，同时，液压终端的外表面经过热镀锌处理，使得液压终端可以适用于各类海洋、深水等腐蚀性水环境。

附图说明

图1为装配式桥梁墩台海中安装定位装置结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为图2的局部放大图；

图4为水上定位机构示意图；

图5为钢牛腿布置示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本例提供一种装配式桥梁墩台海中安装定位装置，如图1-图4所示，包括水上定位机构、水下定位机构、吊架机构、钢管桩1和承台2，其中，水上定位机构包括承载构件3、三维千斤顶4和水上水平千斤顶5，水下定位机构包括液压终端6、液压泵站、主控系统和测量定位系统，吊架机构包括吊具7。

其中，吊具7位于钢管桩1的顶部，承载构件3承接于吊具7和钢管桩1 顶部之间，如，承载构件3安装于钢管桩1顶部上，三维千斤顶4通过固定螺栓临时固定在承载构件3内，防止吊装期间三维千斤顶4滑落到水中，安装过程中，使用浮吊将承载构件3和三维千斤顶4提交装入钢管桩1内，并人工解除固定螺栓；三维千斤顶4包括一个固定座41和设置在固定座41上的一个可水平移位的移动座42，移动座42上安装有水上水平千斤顶5和水上竖向千斤顶 8，竖向千斤顶8的输出端顶住吊具7，进一步，移动座41和固定座42之间设置有减摩滑板。三维千斤顶4水平滑移中通过减摩滑板，减摩系数可在5％-8％，保证在上部设计荷载1200T的情况下，100T水平推力实现水平功能。

液压终端6的外表面经热镀锌处理，使液压终端6可以适用于各类海洋、深水等腐蚀性水环境中，另外，受施工条件限制，液压终端6须能在水深12m 以下使用，并且具有位称测量及数据反馈功能，液压终端6内置有高精度位移传感器，可以对液压终端6进行±1mm误差控制，液压终端6还内置有溢流阀和压力传感器，能够在突然失压情况下进行环闭保压；另外，根据液压终端6 外形尺寸特制加工用于液压终端6的固定装置8，固定装置8与承台2内剪力键预埋钢板栓接或焊接，固定装置8将液压终端6固定在设计位置上，液压终端6 底部接触承台2预留孔内壁，液压终端6安装完成后，将液压终端6附属油路、通讯线路安装到位，油路及通讯线路长度根据实际使用长度进行布置，并留有适当余量便于液压终端6吊装后连接主控系统及液压泵站。液压终端6、液压泵站和测量定位系统分别与主控系统连接，测量定位系统将三维千斤顶4、液压终端6的位移参数和承台2的空间坐标参数传送给主控系统，主控系统根据位移参数控制液压泵站驱动液压终端6动作。通过液压终端6的位置、方向的组合达到控制大体积构件空间位置、角度的调节功能，最终完成构件水中定位工作，进一步，主控系统设有人机交互式界面，主控系统通过人机交互式界面对液压终端6的工作进行数字可视化控制。

进一步，本例还包括钢牛腿9，钢牛腿9的作用是缆索吊装用，钢牛腿9为栓接式钢牛腿，钢牛腿9安装于承载构件3，具体的，钢牛腿9的数量为多个，沿承载构件3的外表面环形设置，钢件腿9安装完成后，使用穿心式张拉千斤顶张拉托盘提吊钢绞线，达到托封底的作用。

下面以安装墩台10为例进行一说明本例的装配式桥梁墩台海中安装定位装置的使用方式：

A.承载构件3与三维千斤顶4的安装。

将三维千斤顶4通过固定螺栓临时固定在承载构件3上，防止吊装期间三维千斤顶4滑落到海水中，安装过程中，使用浮吊将承载构件3和三维千斤顶4 提前装入钢管桩1内，并人工解除固定螺栓，承台2初就位过程，浮吊直接将吊具7搁置在承载构件3上方。

B.液压终端6、预埋定位钢板及辅助监测系统的安装。

将固定装置8与承台2内剪力键预埋钢板11栓接或焊接，固定装置8将液压终端6固定在设计位置上，液压终端6底部接触承台2预留孔内壁，液压终端6安装完成后，将液压终端6附属油路、通讯线路安装到位，油路及通讯线路长度根据实际使用长度进行布置，并留有适当余量便于液压终端6吊装后连接主控系统及液压泵站。

C.吊装就位。

待水上定位机构和水下定位机构安装完成后，使用浮吊将承台2吊起进行初步就位，浮吊初步就位时应保证钢管桩1能够从承台2预留孔内顺利穿过，并将吊具7顺利放置于承载构件3的侧壁上，浮吊将墩台10移至承载构件3上方后，墩台10的平面位置实测数据与设计坐标对比分析，若存在偏差，由浮吊绞锚进行调节，最终将墩台10的平面位置偏差控制在±50mm，下放过程中浮吊的摆动控制在±20mm以内。

D.系统调试及吊架位置调整。

E.吊架调整就位后，对墩台10的平面高程进行控制与调整。

吊具7调整就位后，对墩台10的平面高程进行控制与调整，竖向坐标调节过程中三维千斤顶4在水平方向处于固定状态，竖向坐标调整根据承台2四角坐标测控值，对四根钢管桩1顶的竖向千斤顶时行异步顶升操作，使承台2四角高程处于同一水平台，然后通过千斤顶同步顶升，使用承台2竖向坐标达到设计要求，当承台2达到设计位置后，竖向千斤顶进行自锁，固定承台2位置。

F.墩台10扭转调节。

G.水平坐标调节。

根据目标值计算滑移路径后，对水上水平千斤顶5、液压终端6进行同步操作，三维千斤顶4在减摩滑板上进行滑移，使承台2及吊架一起向目标坐标缓慢移动。水平坐标达到设计要求后，关闭减摩滑板，并将水上水平千斤顶5、液压终端6进行自锁，约束承台2、墩台10水平方向的位移。

H.坐标校核。

坐标调整过程中，竖向与水平坐标仍会有小幅度变化，因此在调整就位结束后仍应对竖向与水平坐标进行复测与调整。若坐标值偏差超出设计误差要求，则依次重复水平与竖向调节两个步骤再进行微调整，直至最终达到设计要求。对承台2与墩台10进行精确定位调整。根据设计要求精确定位应以承台2空间坐标为主，墩台10截面中心位置与设计中心位置偏差不超过10mm，顶面高程误差不超过10mm的要求。

I..墩台10锁定定位。

墩台10精确调整完成后，三维千斤顶4、水平千斤顶5全部采用机械锁锁死，防止后续施工过程中承台2移动。吊架与承载构件3之间塞入钢板抄垫密实。墩台10精确调整完成后，通过钢楔块将钢管桩1与墩台10抱紧；钢楔块竖向间距为1.0m。人工将钢楔块打紧，并且将钢管桩1与钢楔块进行焊接。在预留孔内安装的12个150t水平千斤顶5，在精确定位后，采用机械锁进行锁定，每个方向锁定承载力可达为400t。

J.托盘吊架安装、张拉。

封底托盘采用桩顶张拉的方式进行底部密封，承载构件3构筑上可按照栓接式钢牛腿9作为张拉反力平台。钢牛腿9安装完成后，使用穿心式张拉千斤顶张拉托盘提吊钢绞线，达到托盘封底的作用.

K.后续混凝土结构施工。

承台2定位完成后，按照原设计与施工方案进行承台封底、抽水、混凝土浇筑等工序施工。

L.安装装置拆除。

承台2中间两个预留孔浇筑混凝土完成并达到设计强度后，可对安装装置和吊具7结构进行拆除，并进入下一个施工循环。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (3)

1.一种装配式桥梁墩台海中安装定位装置，其特征在于，包括：水上定位机构、水下定位机构、吊架机构、钢管桩和承台；

所述水上定位机构包括承载构件、三维千斤顶和水上水平千斤顶，所述水下定位机构包括外表面经过热镀锌处理的液压终端、液压泵站、主控系统和测量定位系统；

所述吊架机构位于所述钢管桩的顶部，所述承载构件承接于所述吊架机构和钢管桩顶部之间，所述三维千斤顶和水上水平千斤顶安装于所述承载构件内，所述承台穿设于所述钢管桩，所述液压终端设置于所述承台内，且所述液压终端一端顶住钢管桩外表面；

所述液压终端、液压泵站和测量定位系统分别与所述主控系统连接，所述测量定位系统将所述三维千斤顶、液压终端的位移参数和承台的空间坐标参数传送给所述主控系统，所述主控系统根据所述位移参数控制液压泵站驱动液压终端；

还包括钢牛腿，所述钢牛腿的数量为多个，并且沿所述承载构件的外表面环形设置；

还包括用于固定所述液压终端的固定装置，所述固定装置设有两个用于辅助所述液压终端稳定的框型架。

2.如权利要求1所述的装配式桥梁墩台海中安装定位装置，其特征在于，所述液压终端内置有溢流阀、位移传感器和压力传感器。

3.如权利要求1所述的装配式桥梁墩台海中安装定位装置，其特征在于，所述主控系统设有人机交互式界面。