一种用于岸边基础的施工装置及其施工法的制作方法

本发明涉及的是一种用于岸边基础的施工装置及其施工法，属于土木工程基础施工技术领域。

背景技术：

现有水中基础一般采用围堰法，来创造地施工条件，然后和陆地上打桥墩的方法一样进行钻孔灌注桩或打入预制桩的施工，施工周期长，造价也高。

技术实现要素：

本发明提出的是一种用于岸边基础的施工装置及其施工法，其目的旨在克服现有技术存在的缺陷，其主要优点：1）基础施工装置的全部组成部分在施工船内，整体在水上移动，方便快捷；2）不需要构筑围堰，施工简单；3）基础分段或整体预制在现场分段或整体下沉，施工周期短，成本低。

本发明的技术解决方案：用于岸边基础1的施工装置2包括施工船3、连接机架4、岸上辅助支撑装置5、起重装置6和基础施工装置7，岸边基础1是底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础1A或施工时底部带有链刀的基础1B，挖掘刀仅挖掘螺旋筒形基础1A底部环状面积内的岩土，链刀仅挖掘基础1B底部的岩土；连接机架4的一端支撑在施工船3上，另一端支撑在装置5上，连接机架4上安装有起重装置6。

施工船3设有船体支撑装置3-1，船体支撑装置3-1支撑于水底，承担全部或部分施工船3的重量；基础1施工结束后，施工装置2的组成部分均位于施工船3内，随施工船3一起从一地运行至另一地。

本发明的优点：基础施工装置的全部组成部分在施工船内，整体在水上移动，方便快捷；不需要构筑围堰，施工简单；基础分段或整体预制在现场分段或整体下沉，施工周期短，成本低。

附图说明

图1是基础1为底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础1A的结构示意图，也是施工船3设有的船体支撑装置3-1支撑于水底，承担全部或部分施工船3重量的结构示意图；

图2是图1的A向视图，也是由施工船3、连接机架4、岸上辅助支撑装置5、起重装置6和基础施工装置7组成的施工装置2的结构示意图；

图3是由固定导向装置7A-1和组合装置7A-2组成的基础1A的基础施工装置7A的结构示意图，也是由旋转装置7A-2-1和下降速度控制装置7A-2-2组成的组合装置7A-2的结构示意图，也是基础1A底部的挖掘刀1A-3和输送岩土的螺旋叶片1A-4的结构示意图；

图4是基础1为施工时底部带有链刀8的基础1B的结构示意图，也是连接机架4的上方设有起重装置6运行的轨道，起重装置6可以在X方向运行或在X和Y两方向运行的结构示意图；

图5是图4的A向视图，也是施工装置2的组成部分均位于施工船3上，施工结束时随施工船3一起从一地运行至另一地的结构示意图；

图6是由固定导向装置7B-1和组合装置7B-2组成的基础1B的基础施工装置7B的结构示意图，也是由链刀动力传动装置7B-2-1、弃土处理装置7B-2-2和机架7B-2-3组成的组合装置7B-2的结构示意图，也是由装置7B-2-1和基础1B及链刀8组成的链式挖掘装置8的结构示意图；

图7是图6的A向视图，也是由固定机架7B-1-1和导向装置7B-1-2组成的固定导向装置7B-1的结构示意图，也是底部带刃角的基础1B的侧面罩9与链刀8组成的链式输送机的结构示意图；

图8是图6的B-B视图，也是组合装置7B-2的机架7B-2-3的截面视图，也是泥浆管路装置11的泥浆管路11-1的结构示意图；

图9是图6的C-C视图,也是基础1B底部上的泥浆喷嘴11-2的结构示意图；

图10是链刀8的结构示意图，也是链条8-1和刀具8-2的结构示意图，也是由A十字节8-1-1和B十字节8-1-2组成的链条8-1的十字节的结构示意图，也是链条8-1实现空间弯曲的结构示意图；

图11是船体支撑装置3-1支撑于水底，将施工船3抬至设定的高度，安装岸上辅助支撑装置5和连接机架4，在连接机架4上安装起重装置6的结构示意图；

图12是起重装置6将施工船3上的基础施工装置7B吊运至施工位置的结构示意图；

图13是起重装置6将第一段基础1B-1吊运至基础施工装置7B内的结构示意图,也是基础1B为分段制造的结构示意图；

图14是基础施工装置7B将第一段基础1B-1下沉至设定深度的结构示意图；

图15是起重装置6将第二段基础1B-2吊运至施工位置，与第一段基础1B-1固连，顶部安装基础施工装置7B的结构示意图；

图16是基础施工装置7B将第二段基础1B-2下沉至设定深度的结构示意图；

图17是完成全部基础1B的施工，起重装置6将基础施工装置7B吊走后的结构示意图，也是基础1B为桥梁基础的结构示意图。

图中的1是岸边基础，有两种结构1A和1B；1A是底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础；1A-1是基础1A的第一段基础；1A-2是基础1A的第二段基础；1A-3是第一段（即底段）螺旋筒形基础的底部挖掘刀；1A-4是输送岩土的螺旋叶片；1B是施工时底部带有链刀8的基础；1B-1是基础1B的第一段基础；1B-2是基础1B的第二段基础；2是用于岸边基础1的施工装置，包括施工船3、连接机架4、岸上辅助支撑装置5、起重装置6和基础施工装置7；3是施工装置2的施工船；3-1是施工船3的船体支撑装置；4是施工装置2的连接机架；5是施工装置2的岸上辅助支撑装置；6是连接机架4上安装的起重装置；7是施工装置2的基础施工装置，有两种结构形式7A和7B；7A是底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础1A的基础施工装置，包括固定导向装置7A-1和组合装置7A-2；7A-1是固定导向装置；7A-2是组合装置，包括旋转装置7A-2-1和下降速度控制装置7A-2-2；7A-2-1是螺旋筒形基础1A的旋转装置；7A-2-2是螺旋筒形基础1A的下降速度控制装置；7B是施工时底部带有链刀的基础1B的基础施工装置，包括固定导向装置7B-1和组合装置7B-2；7B-1是组成基础施工装置7B的固定导向装置；7B-1-1是固定导向装置7B-1的固定机架；7B-1-2是固定导向装置7B-1的导向装置；7B-2是组成基础施工装置7B的组合装置，包括链刀动力传动装置7B-2-1、弃土处理装置7B-2-2和机架7B-2-3；7B-2-1是链刀动力传动装置；7B-2-2是弃土处理装置；7B-2-3是机架；8是挖掘岩土的链刀，由链条8-1和固定于链条8-1上的刀具8-2组成；8-1是组成链刀8的链条；8-1-1是组成链条十字节的A十字节；8-1-2是组成链条十字节的B十字节；8-2是组成链刀8的刀具；9是底部带刃角的基础1的侧面罩；10是链式挖掘装置，由装置7B-2-1和基础1B及链刀8组成；11是泥浆管路装置；11-1是装置7B中的机架7B-2-3上的泥浆管路；11-2是基础底部1B-1上的泥浆喷嘴。

具体实施方式

用于岸边基础1的施工装置2包括施工船3、连接机架4、岸上辅助支撑装置5、起重装置6和基础施工装置7，岸边基础1是底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础1A或施工时底部带有链刀的基础1B，挖掘刀仅挖掘螺旋筒形基础1A底部环状面积内的岩土，链刀仅挖掘基础1B底部的岩土；连接机架4的一端支撑在施工船3上，另一端支撑在装置5上，连接机架4上安装有起重装置6。

所述的施工船3设有船体支撑装置3-1，船体支撑装置3-1支撑于水底，承担全部或部分施工船3的重量。

所述的基础1施工结束后，施工装置2的组成部分均位于施工船3内，随施工船3一起从一地运行至另一地。

所述的连接机架4的上方设有起重装置6运行的轨道，起重装置6在X方向运行或在X和Y两方向运行。

所述的底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础1A的基础施工装置7A包括固定导向装置7A-1和组合装置7A-2，组合装置7A-2包括旋转装置7A-2-1和下降速度控制装置7A-2-2。

所述的施工时底部带有链刀的基础1B的基础施工装置7B包括固定导向装置7B-1和组合装置7B-2，组合装置7B-2包括链刀动力传动装置7B-2-1、弃土处理装置7B-2-2和机架7B-2-3。

所述的底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础和施工时底部带有链刀的基础是分段制造的。

所述的具体施工法包括如下步骤：

1）在工厂分段或整体预制基础1；

2）将施工船3运行至现场设定的位置；

3）将船体支撑装置3-1支撑于水底，将施工船3抬至设定的高度；

4）安装岸上辅助支撑装置5和连接机架4；

5）在连接机架4上安装起重装置6；

6）用起重装置6将施工船3上的基础施工装置7吊运至施工位置；

7）起重装置6将第一段基础1-1吊运至施工位置；

8）基础施工装置7将第一段基础1-1下沉至设定深度；

9）起重装置6将第二段基础1-2吊运至施工位置；

10）基础施工装置7将第二段基础1-2下沉至设定深度；

11）重复9）和10）作业，完成第一根基础1的施工；

重复上述作业，完成全部基础1的施工。

所述的基础1是桥梁基础。

结合附图进一步说明：

如图1~图3所示, 基础1为底部带有挖掘刀的螺旋筒形基础1A，挖掘刀仅挖掘基础1A底部环状面积内的岩土，基础1A的施工装置为基础施工装置7A；用于岸边基础1的施工装置2包括施工船3、连接机架4、岸上辅助支撑装置5、起重装置6和基础施工装置7，连接机架4的一端支撑在施工船3上，另一端支撑在装置5上，连接机架4上安装有起重装置6，基础施工装置7A包括固定导向装置7A-1和组合装置7A-2，组合装置7A-2包括旋转装置7A-2-1和下降速度控制装置7A-2-2，施工时，驱动旋转装置7A-2-1使基础1A旋转，通过下降速度控制装置7A-2-2控制筒体基础1A的下降速度，使基础1A底部的刀具1A-3切削基础1A底部的环状岩土，在底部锥面的作用下，将已切削的岩土导入基础1A的螺旋叶片1A-4内，螺旋叶片1A-4将底部已切削的岩土输送至上方，并逐渐下降至设定位置。

如图4~图10所示，基础1为施工时底部带有链刀8的基础1B，链刀8仅挖掘基础1B底部的岩土，基础1B的施工装置为基础施工装置7B；基础1B施工结束后，施工装置2的组成部分均位于施工船3上，随施工船3一起从一地运行至另一地；连接机架4的上方设有起重装置6运行的轨道，起重装置6在X方向运行或在X和Y两方向运行。基础施工装置7B包括固定导向装置7B-1和组合装置7B-2，组合装置7B-2包括链刀动力传动装置7B-2-1、弃土处理装置7B-2-2和机架7B-2-3，装置7B-2-1驱动链刀8沿着基础1B上的轨道运行，链刀8挖掘基础1B底部的岩土，并将已挖掘的岩土带至上方，装置7B-2-2将链刀8从基础1B底部带上来的岩土与链刀8分离，装置7B-2随着基础1B一起同步下降。

如图11~图17所示，用于岸边基础1B的施工装置的具体施工法包括如下步骤：

1）在工厂分段或整体预制基础1B；

2）将施工船3运行至现场设定的位置；

3）将船体支撑装置3-1支撑于水底，将施工船3抬至设定的高度；

4）安装岸上辅助支撑装置5和连接机架4；

5）在连接机架4上安装起重装置6；

6）用起重装置6将施工船3上的基础施工装置7吊运至施工位置；

7）起重装置6将第一段基础1B-1吊运至施工位置；

8）基础施工装置7将第一段基础1B-1下沉至设定深度；

9）起重装置6将第二段基础1B-2吊运至施工位置；

10）基础施工装置7将第二段基础1B-2下沉至设定深度；

11）重复9）和10）作业，完成第一根基础1B的施工；

重复上述作业，完成全部基础1B的施工。