CN220644248U - 一种钢护筒振沉组合式分层导向架 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于海洋工程技术领域，涉及一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其特征在于：包括导向架架体及安全平台牛腿，所述的导向架架体包括上层调节框架、下层调节框架、连接纵梁、调节腿及限位组件，所述的上层调节框架与下层调节框架上下相对平行设置，在上层调节框架的底部四角处设置有连接纵梁，在下层调节框架的上部四角处连接有调节腿，各相对的调节腿与连接纵梁之间通过螺栓进行连接，在所述上层调节框架及下层调节框架的四角处均设置有限位组件；在各所述连接腿的外侧设置有安全平台牛腿。本实用新型与传统导向架施工相比，不仅省去了配置各种型号导向架的繁琐工序，而且还大大节约了成本。

Description

一种钢护筒振沉组合式分层导向架

技术领域

本实用新型属于海洋工程技术领域，涉及一种导向架，特别是一种钢护筒振沉组合式分层导向架。

背景技术

在LNG码头及工作船码头设计钻孔灌注桩时，为了避免因土质不稳定而影响孔桩的问题，需要提前设置钢护筒，钢护筒为永久性钢护筒，钢护筒表面部分区域设计有防腐涂层，钢护筒设计长度为16.9～24米，直径有四种类型，分别为1.15米、1.45米、1.65米和2.6米。

由于钢护筒的直径相差较大，现有的导向架无法满足多种类型的钢护筒振沉需求。

并且，施工区域地质情况复杂，处于裸岩及浅覆盖层区域，水深约14米左右，岩层高低起伏。钢护筒直径比设计桩径大15cm，在钢护筒振沉中，需保证钢护筒沉设精度，现有做法是采用搭设钢栈桥施工的方法进行码头钻孔灌注桩及平台作业。

当前，国内外在钢栈桥或其他平台上进行钢护筒施工时，主要采用井字架、单层导向架或固定式导向架进行钢护筒振沉，同时也有根据不同桩径大小，采用不同尺寸的导向架进行钢护筒振沉。

采用井字架和单层导向架进行钢护筒施工，由于地质情况的复杂性，无法保证钢护筒的振沉精度，且井字架易对永久性钢护筒的防腐层进行破坏。而采用固定式导向架，面临多种直径的钢护筒时，易造成导向架的浪费，不能实现导向架的通用性。

鉴于此，需设计一种钢护筒振沉组合式分层导向架。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计科学合理、通用性强、方便使用、不会对钢护筒造成破坏、易于实现的钢护筒振沉组合式分层导向架。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其特征在于：包括导向架架体及安全平台牛腿，所述的导向架架体包括上层调节框架、下层调节框架、连接纵梁、调节腿及限位组件，所述的上层调节框架与下层调节框架上下相对平行设置，在上层调节框架的底部四角处设置有连接纵梁，在下层调节框架的上部四角处连接有调节腿，各相对的调节腿与连接纵梁之间通过螺栓进行连接，在所述上层调节框架及下层调节框架的四角处均设置有限位组件；在各所述连接纵梁的外侧设置有安全平台牛腿。

而且，所述的上层调节框架及下层调节框架均由横梁、加长梁及加劲板构成，两两横梁相互垂直设置形成直角件，在各直角件的端头均设有连接孔，两两直角件之间对接两端打孔的加长梁，加长梁与横梁之间通过加劲板与螺栓的配合实现连接。

而且，所述的调节腿由上连接板、下连接板及调节工字钢构成，在所述调节工字钢的上下两端均焊接有上连接板及下连接板，上连接板通过螺栓与连接纵梁的底部连接，下连接板通过螺栓与下连接板连接。

而且，所述的限位组件包括安装梁、底板、滑道、滑动块、千斤顶及导向轮，所述安装梁的两端焊接在直角件的两横梁上，在安装梁上焊接有底板，底板长度方向的中心线与直角件的内角相对，在底板的前端设有滑道，在滑道上滑动安装有滑动块，在滑动块的前端安装有导向轮，在滑动块的后部底板上安装有千斤顶。

而且，还包括斜撑预留栓接板，在各所述连接纵梁上安全平台牛腿的下方焊接有斜撑预留栓接板，在斜撑预留栓接板上设有栓接孔。

本实用新型的优点和有益效果为：

本钢护筒振沉组合式分层导向架，通过将导向架架体设计为口径可调的结构，实现了一个导向架即可满足所有直径的钢护筒施工，只需通过更换不同长度的加长梁即可，简单、方便；同时，遇到钢护筒过长的情况时，为保证钢护筒限位精度和施工安全，上层调节框架需上调时，在上层调节框架四个连接纵梁和下层调节框架连接位置增加调节工字钢，即可增加导向架高度，加强限位，并增加斜撑进行安全保障。

本实用新型与传统导向架施工相比，大大节省了钢材的使用量。现有技术中，四种不同直径的钢护筒，需使用至少3种类型的导向架才可进行施工，而采用本组合式导向架，不仅省去了配置各种型号导向架的繁琐工序，还大大节约了施工成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图(为连接加长梁及调节腿)；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B向剖视图；

图4为本实用新型两个直角件通过加长梁及加劲板连接的结构示意图；

图5为本实用新型加长梁的结构示意图；

图6为本实用新型加劲板的结构示意图；

图7为本实用新型调节腿的结构示意图；

图8为本实用新型限位组件的结构示意图；

图9为图8的俯视图。

附图标记

1-安全平台牛腿、2-安全护栏安装孔洞、3-栓接孔、4-斜撑预留栓接板、5-连接纵梁、6-上层调节框架、7-下层调节框架、8-钢板、9-横梁、10-限位组件、11-安装梁、12-加劲板、13-直角件、14-加长梁、15-上连接板、16-调节工字钢、17-下连接板、18-导向轮、19-滑动块、20-千斤顶、21-底板。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其创新之处在于：包括导向架架体及安全平台牛腿1，在导向架架体从上至下0.7m的位置焊接L形的安全平台牛腿，在安全平台牛腿上搭建安全平台，在安全平台牛腿上设置三个安全护栏安装孔洞2，采用脚手管穿孔作为安全防护，平台底板采用定制平台板搭设，需使用时，直接安装即可。

所述的导向架架体包括上层调节框架6、下层调节框架7、连接纵梁5、调节腿及限位组件10，所述的上层调节框架与下层调节框架上下相对平行设置，在上层调节框架的底部四角处设置有连接纵梁，在下层调节框架的上部四角处连接有调节腿，各相对的调节腿与连接纵梁之间通过螺栓进行连接，在所述上层调节框架及下层调节框架的四角处均设置有限位组件；在各所述连接纵梁的外侧设置有安全平台牛腿。

所述的上层调节框架及下层调节框架均由横梁9、加长梁14及加劲板12构成，两两横梁相互垂直设置形成直角件13，在各直角件的端头均设有连接孔，两两直角件之间对接两端打孔的加长梁，加长梁与横梁之间通过加劲板与螺栓的配合实现连接。

所述的横梁及加长梁均采用工字钢制作，如图1所示，上层调节框架及下层调节框架结构尺寸为2m*2m，由4条2m的工字钢焊接而成，然后沿每边中心线位置断开，采用2cm厚的钢板和高强螺栓将断开部位进行栓接。

为了适配不同尺寸的钢护筒，所述的加长梁设计有50cm、100cm等不同长度，具体使用哪种长度根据现场需求计算制作。当钢护筒直径相差较大时，可增加加长梁调节导向架大小，以适应不同直径的钢护筒。同时在下层调节框架每直角位置顶面焊接一块钢板8，钢板上预留四个螺栓孔，以备进行上层调节框架连接。

所述的调节腿由上连接板15、下连接板17及调节工字钢16构成，在所述调节工字钢的上下两端均焊接有上连接板及下连接板，上连接板通过螺栓与连接纵梁的底部连接，下连接板通过螺栓与下连接板连接。采用栓接形式连接上层调节框架及下层调节框架，可根据现场钢护筒长度，增加不同长度的调节腿供两层框架限位间距调整，更加精准的控制钢护筒垂直度，降低现场安全风险。

所述的限位组件包括安装梁11、底板21、滑道、滑动块19、千斤顶20及导向轮18，所述安装梁的两端焊接在直角件的两横梁上，在安装梁上焊接有底板，底板长度方向的中心线与直角件的内角相对，在底板的前端设有滑道，在滑道上滑动安装有滑动块，在滑动块的前端安装有导向轮，在滑动块的后部底板上安装有千斤顶。需要对钢护筒进行限位时，千斤顶顶升，推动滑动块移动，导向轮顶接在钢护筒上，起到对其限位的作用。

还包括斜撑预留栓接板4，在各所述连接纵梁上安全平台牛腿的下方焊接有斜撑预留栓接板，在斜撑预留栓接板上设有栓接孔3。当上层调节框架需升高时，方便导向架增加斜撑，保证导向架的整体稳定性，斜撑采用螺栓连接。人员上下所用的爬梯采用成品，使用时，将爬梯直接安装在任意的安全平台牛腿位置，也可进行加工制作，与安全平台牛腿焊接牢固。

工程流程

钢栈桥搭设→施工准备(导向架制作、桩基定位、钢护筒进场、设备准备等)→组合式分层导向架定位→履带吊起吊钢护筒就位→钢护筒限位、自沉→起吊振动锤振沉钢护筒→上层调节框架拆除、复打→测量复测、导向架及吊机移位

施工工序

1施工准备

按照钢栈桥搭设方案，完成钻孔灌注桩施工区域内的钢栈桥搭设，并进行钢栈桥验收。在钢栈桥搭设时，由测量人员提前放样出钻孔灌注桩的位置，避免在栈桥搭设过程贝雷梁、主横梁等主要构件位于桩位上。

2施工准备

完成组合式分层导向架的设计，按照设计图纸在施工现场或指定场地完成导向架的加工，导向架主要采用工字钢进行制作，并购买安全操作平台的平台板、护栏以及尼龙轮等小型构件，按照图纸安装至相应位置。组织钢护筒进场，钢护筒在厂家制作后运输至现场存放。然后由测量人员对桩基进行放样，对桩基位置的桥面板进行开孔，完成后设备进场准备施工。

3组合式分层导向架定位

在施工前，组合式分层导向架就位，测量人员根据桩位中心，对导向架进行定位，精确调整导向架中心偏位，满足要求后，将导向架固定在桥面板上，避免在施工中导向架晃动、移位等情况出现，造成钢护筒偏位。

4履带吊起吊钢护筒就位

履带吊就位后，使用吊环起吊钢护筒，钢护筒采用滑行起吊方式起吊，在起吊时需保证足够的滑行距离，并在起吊范围设置安全警示区，专人进行指挥，缓慢的将钢护筒吊至导向架中心，进行下放，放置钢护筒中间部位，还未进入覆盖层时，测量人员对钢护筒偏位及垂直度进行测量，调整钢护筒。

5钢护筒限位、自沉

测量人员对钢护筒进行测量复核，满足要求后，调节上层调节框架及下层调节框架上的限位组件，对钢护筒进行限位控制，避免钢护筒在自沉和振沉过程中偏位、移动等情况。限位完成后，履带吊缓慢下放吊钩，钢护筒进行自沉。自沉过程中测量人员需定期对钢护筒偏位情况进行测量，及时纠偏。

6起吊振动锤振沉钢护筒

钢护筒自沉完毕后，履带吊起吊DZ120液压振动锤，为确保钢管桩振沉均匀受力，对称夹持钢管桩，振沉过程中，对桩身的偏位及垂直度进行实时监控，发现桩身偏位及垂直度超限，立即停止振沉，采取留振调位、调节导向架限位装置等纠偏措施。

7上层调节框架拆除、复打

振动锤振沉至上层调节框架以上0.5m时，钢护筒若还未振沉到位，停止振沉，解除上层调节框架与钢管桩之间的约束、拆除上层调节框架与下层调节框架间的连接，整体吊移上层调节框架。振动锤继续振沉，控制最大转数5Rpm，钢护筒振动到位或出现跳锤等情况后，立即停止振沉，观测桩身偏位及垂直度，满足设计要求后，打开夹头、吊离振动锤。

8测量复测、导向架及吊机移位

钢护筒振沉至设计标高后，测量人员对钢护筒及偏位情况和标高进行复测，复测合格，打开下层组合式导向架框架的限位装置，履带起吊导向架移位。如复测钢护筒垂直度、偏位等不满足要求时，拔出钢护筒，导向架重新定位，重复以上工作进行钢护筒施工。

本实用新型解决了如下问题：

一是解决了在钻孔灌注桩施工过程中面临不同直径大小的钢护筒及钢护筒直径相差较大的情况下，实现钢护筒振沉导向架的通用，降低施工成本。

二是解决了在深水裸岩及浅覆盖层情况下以及钢护筒比钻孔灌注桩桩径略大情况下，高精度进行钢护筒振沉，保证钢护筒振沉精度。

三是解决了永久性钢护筒在施工过程中，导向架可不对钢管桩的防腐涂层进行破坏，由于永久性钢护筒表面部分区域有一层防腐涂层，避免其在施工过程中保护措施不到位，容易对钢管桩防腐造成破坏，无法保证其耐久性的问题。

四是解决了在高精度振沉钢护筒中井字架和单层的导向架无法满足精度要求的问题，目前一般采用两层及以上的导向架进行钢护筒振沉，但存在钢护筒振沉至平台顶面或上层导向架位置还未振沉到位，需拆除上层导向架继续进行振沉问题，实现导向架分层可拆卸。

五是解决了在超长钢护筒施工时，面对护筒自沉至覆盖层时，外露长度仍较长，施工中安全风险较大，且精度无法保障的问题，此时需增大钢护筒的限位距离，而一般固定式导向架无法实现限位间距改变问题。

通过本实用新型的应用，在钢护筒直径仅比钻孔灌注桩直径大15cm和深水裸岩及浅覆盖层情况下，LNG码头永久性钢护筒实现高精度的沉设，经测量复核，205根永久性钢护筒偏位控制在10mm范围，垂直度均控制在1/300内。相比传统的施工工艺，采用本实用新型可节约成本约18万元。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其特征在于：包括导向架架体及安全平台牛腿，所述的导向架架体包括上层调节框架、下层调节框架、连接纵梁、调节腿及限位组件，所述的上层调节框架与下层调节框架上下相对平行设置，在上层调节框架的底部四角处设置有连接纵梁，在下层调节框架的上部四角处连接有调节腿，各相对的调节腿与连接纵梁之间通过螺栓进行连接，在所述上层调节框架及下层调节框架的四角处均设置有限位组件；在各所述连接纵梁的外侧设置有安全平台牛腿。

2.根据权利要求1所述的一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其特征在于：所述的上层调节框架及下层调节框架均由横梁、加长梁及加劲板构成，两两横梁相互垂直设置形成直角件，在各直角件的端头均设有连接孔，两两直角件之间对接两端打孔的加长梁，加长梁与横梁之间通过加劲板与螺栓的配合实现连接。

3.根据权利要求1所述的一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其特征在于：所述的调节腿由上连接板、下连接板及调节工字钢构成，在所述调节工字钢的上下两端均焊接有上连接板及下连接板，上连接板通过螺栓与连接纵梁的底部连接，下连接板通过螺栓与下连接板连接。

4.根据权利要求2所述的一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其特征在于：所述的限位组件包括安装梁、底板、滑道、滑动块、千斤顶及导向轮，所述安装梁的两端焊接在直角件的两横梁上，在安装梁上焊接有底板，底板长度方向的中心线与直角件的内角相对，在底板的前端设有滑道，在滑道上滑动安装有滑动块，在滑动块的前端安装有导向轮，在滑动块的后部底板上安装有千斤顶。

5.根据权利要求1所述的一种钢护筒振沉组合式分层导向架，其特征在于：还包括斜撑预留栓接板，在各所述连接纵梁上安全平台牛腿的下方焊接有斜撑预留栓接板，在斜撑预留栓接板上设有栓接孔。