精确定位的海上打桩导向架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种精确定位的海上打桩导向架，涉及跨海大桥的施工领域，该精确定位的海上打桩导向架包括导向架架体、4个定位桩套管、4个液压调位机构、4个提升锚固机构和至少2个液压导向机构，导向架架体分为上下两层，每一层设置有至少一个液压导向机构，导向架架体上层的4个角上各焊接有一个定位桩套管，每个定位桩套管上安装有一个提升锚固机构，导向架架体下层的4个角下各设置有一个液压调位机构。本实用新型能实现定位桩插打的精确定位，有效提高施工的速度、可靠度，有效减少定位桩的数量，降低施工成本。
【专利说明】精确定位的海上打粧导向架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及跨海大桥的施工领域，特别是涉及一种精确定位的海上打桩导向架。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的高速发展，跨海弯高速公路建设项目日益增多，桥梁方案已成为我国跨海通道的首选。但在海湾进行桥梁施工时，会受到水流、潮差、波浪、大风等多种不利作用，这对桥梁主体桩基钢护筒插打施工的精度控制带来了很大难度。现在海上桥梁施工都秉承工厂化、预制化、大型化、标准化的建设思想，尽量减少海上施工作业。桥梁桩基础施工钢护筒插打也遵循简单且快速化的理念，这样要求施工时导向装置不断转换墩位。传统导向装置是在海上插打完定位群桩后，在定位桩上焊接牛腿并安装导向架，或将整体导向架直接安装至定位桩牛腿上。
[0003]传统导向装置存在以下缺陷:
[0004]( I)插打定位桩时没有导向装置，其插打精度参差不齐，给整体式定位架的安装带来弊端；
[0005](2)定位桩插打完成后，采用现场安装定位架，很费时间，给工期带来很大压力；
[0006](3)定位桩所需桩数过多，带来材料浪费，增加施工成本。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种精确定位的海上打桩导向架，能够实现定位桩插打的精确定位，有效提高施工的速度、可靠度，保证施工质量，能有效减少定位桩的数量，降低施工成本。
[0008]本实用新型提供的精确定位的海上打桩导向架，包括导向架架体、4个定位桩套管、4个液压调位机构、4个提升锚固机构和至少2个液压导向机构，导向架架体分为上下两层，每一层设置有至少一个液压导向机构，导向架架体上层的4个角上各焊接有一个定位桩套管，每个定位桩套管上安装有一个提升锚固机构，导向架架体下层的4个角下各设置有一个液压调位机构。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述液压调位机构包括锚座、滑块、2个调整千斤顶和反力座，锚座上设置有滑块；锚座上纵向、横向各设置有一台调整千斤顶，调整千斤顶通过销轴与滑块连接，通过调整千斤顶的伸缩来调整滑块的平面位置；反力座固定在锚座上，并通过销轴与调整千斤顶连接。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述锚座与滑块的接触面上设置有不锈钢板。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述锚座固定在定位船的船体上。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述每个提升锚固机构包括顶部十字梁、桩塞、提升千斤顶、提升吊耳、2个精轧螺纹钢、2个锚固吊耳，顶部十字梁挂在定位桩顶部，桩塞伸入定位桩内，且与顶部十字梁固定连接，提升千斤顶的顶部与顶部十字梁固定连接，2个提升吊耳、2个锚固吊耳均焊接在定位桩套管上，提升千斤顶的底部与提升吊耳通过销轴连接，2个精轧螺纹钢的一端分别锚固在顶部十字梁顶部的两侧，另一端分别锚固在2个锚固吊耳的底部。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述液压导向机构包括I个导环和4个液压顶推机构，4个液压顶推机构交叉布置，均焊接在导环上。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述液压顶推机构前端设有限位轮。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述导向架架体为型钢式导向架架体。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的优点如下:
[0017](I)本实用新型在整体导向架的四个角点处设置定位桩套管，采用海上整体式导向架与定位船结合来进行定位桩的插打，然后将成型的定位桩与整体式导向架锚固成整体结构，进行钢护筒的插打施工，既能保证定位架的精度，又能保证定位桩的插打精度，对采用海上整体式钻孔平台进行钻孔施工带来方便。
[0018](2)本实用新型采用了整体导向架工厂化制造，整体的吊装和运输，墩位的连续倒用施工，能够有效提高施工的速度；施工过程采用多次液压调整定位，能够有效提高施工全程的可靠度，保证施工质量。
[0019](3)本实用新型能有效减少定位桩的数量，降低施工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例中海上打桩导向架的主视图。
[0021]图2是图1的侧视图。
[0022]图3是图1的俯视图。
[0023]图4是本实用新型实施例中液压调位机构的结构示意图。
[0024]图5是本实用新型实施例中定位桩的插打示意图。
[0025]图6是本实用新型实施例中提升锚固机构的主视图。
[0026]图7是图6的侧视图。
[0027]图8是本实用新型实施例中导向机构的俯视图。
[0028]图9是图8的A-A剖视图。
[0029]图10是本实用新型实施例中钢护筒的插打示意图。
[0030]附图标记:1一导向架架体，2—定位桩套管，3—液压调位机构，4一提升锚固机构，5一液压导向机构，6—定位船,7一浮吊，8一液压打桩锤,3-1一锚座,3-2一滑块,3-3一调整千斤顶，3-4—反力座，4-1 一顶部十字梁，4-2—桩塞，4-3—提升千斤顶，4-4一提升吊耳，4-5—精轧螺纹钢，4-6—锚固吊耳，5-1—导环，5-2—液压顶推机构。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0032]参见图1所示，本实用新型实施例提供一种精确定位的海上打桩导向架，包括型钢式导向架架体1、4个定位桩套管2、4个液压调位机构3、4个提升锚固机构4和至少2个液压导向机构5，参见图2所示，导向架架体I分为上下两层，每一层设置有至少一个液压导向机构5，参见图3所示，导向架架体I上层的4个角上各焊接有一个定位桩套管2，每个定位桩套管2上安装有一个提升锚固机构4，导向架架体I下层的4个角下各设置有一个液压调位机构3。
[0033]参加图4所示，液压调位机构3包括锚座3-1、滑块3_2、2个调整千斤顶3_3和反力座3-4，锚座3-1固定在定位船6的船体上，锚座3-1上设置有滑块3-2，锚座3_1与滑块
3-2的接触面上设置有不锈钢板，用以减少摩擦；锚座3-1上纵向、横向各设置有一台调整千斤顶3-3，调整千斤顶3-3通过销轴与滑块3-2连接，通过调整千斤顶3-3的伸缩来调整滑块3-2的平面位置；反力座3-4固定在锚座3-1上，并通过销轴与调整千斤顶3-3连接，为调整千斤顶3-3工作时提供锚固力。
[0034]钢护筒的插打分两个部分:第一部分利用导向架插打定位桩，导向架放置在两个横向连接、中间有一定间距的定位船上，定位船绞锚完成初定位，定位船上设置液压调位机构对导向架进行二次定位，二次定位完成后采用浮吊进行定位桩插打；第二部分利用导向架和定位桩组成的整体进行钢护筒的插打，定位桩插打完成后，利用其桩顶提升锚固机构将导向架提升脱离定位船并与定位桩锚固成整体，采用浮吊进行钢护筒插打，导向架设两层导向，对钢护筒进行三次调整，保证钢护筒的插打精度满足要求。
[0035]4个液压调位机构3安装在定位船6上，定位船6浮运到墩位绞锚第一次位完成后，通过4个液压调位机构3的调位功能调整导向架体平面至设计位置，控制其平面偏差小于2cm后，锁定液压调整机构，完成第二次定位。
[0036]参见图5所示，当导向架架体I通过液压调位机构3完成第二次定位后便可以进行定位桩的插打。插打的主要过程为，首先通过吊船7起吊液压打桩锤8和定位桩，使定位桩穿过定位桩套管2插入海床，并开启液压打桩锤8将定位桩插打至设计标高。采用以上方法完成所有4根定位桩的插打。
[0037]定位桩的插打施工过程为:
[0038]定位船6采用两条驳船通过桁架式结构连接成双体船，中间留出桩基钢护筒施工短边方向所需的距离；在定位船6上安装液压调位机构3 ;采用桅杆吊将整体式导向架吊装至定位船6上的滑道梁上，定位船6运输导向架至施工墩位，然后定位船调整好方位后抛锚并绞锚，完成导向架的初定位，使得导向架的平面误差控制在20cm范围内；采用定位船上的液压调位机构3对导向架平面位置进行二次调整，将导向架平面误差控制在2cm范围内；导向架平面位置调整到位后，在滑道梁上导向架四个支点四周安装钢楔块并抄垫钢板，使得导向架四个支点在平面上固定不动；采用浮吊7起吊定位桩穿入导向架四个角点处的定位桩套管2中，将定位桩下放并插打到位。采用浮吊7在定位船6侧面站位并起吊定位桩，将定位桩插入定位桩套管2中自由下落，自由下落到位后，采用浮吊7起吊液压打桩锤8至定位桩桩头连接，将定位桩插打到位。浮吊7为全回转浮吊，可在此位依次插打完剩余定位桩。
[0039]4个定位桩插打到位后，在定位桩桩顶安装提升锚固机构4，安装完成后采用提升锚固机构4将导向架提升一定高度，脱离定位船，定位船6退出墩位；导向架提升到位后，将导向架与定位桩锚固成整体，竖向上导向架采用精轧螺纹吊杆吊挂在定位桩上，水平上定位桩与导向架的定位桩套管2间用橡胶板塞紧。
[0040]参见图6、图7所示，每个提升锚固机构4包括顶部十字梁4-1、桩塞4_2、提升千斤顶4-3、提升吊耳4-4、2个精轧螺纹钢4-5、2个锚固吊耳4_6，顶部十字梁4_1挂在定位桩顶部，桩塞4-2伸入定位桩内，且与顶部十字梁4-1固定连接，提升千斤顶4-3的顶部与顶部十字梁4-1固定连接，2个提升吊耳4-4、2个锚固吊耳4-6均焊接在定位桩套管2上，提升千斤顶4-3的底部与提升吊耳4-4通过销轴连接，2个精轧螺纹钢4-5的一端分别锚固在顶部十字梁4-1顶部的两侧，另一端分别锚固在2个锚固吊耳4-6的底部。
[0041]参见图8、图9所不，液压导向机构5包括I个导环5_1和4个液压顶推机构5_2，4个液压顶推机构5-2交叉布置，均焊接在导环5-1上，配合调整可实现钢护筒的精确定位；液压顶推机构5-2前端设有限位轮，可将钢护筒插打时的竖向力约束释放。
[0042]定位桩插打完成后，将4个提升锚固机构4整体吊装桩至4个定位桩桩顶，将提升千斤顶4-3与套管2其上的提升吊耳4-4通过销轴连接，然后4个提升千斤顶同时回缩，将导向架体I整体提高一定高度，使其脱离定位船6。安装锚固精轧螺纹钢4-5，并使其上端与十字梁4-1锚固，下端与锚固吊耳4-6锚固在一起。提升千斤顶4-3回油，解开提升千斤顶4-3与提升吊耳4-4之间的连接。导向架架体I的重量有8根(共4组)精轧螺纹钢
4-5来承担。完成定位桩与导向架的锚固工作，定位船6退出工作。
[0043]当定位桩与导向架锚固成整体后，采用浮吊7将钢护筒起吊并穿入定位架两层导环5-1中，钢护筒插入导环5-1后，导向架架体I上下两层4个方向的液压导向机构5中的液压顶推机构5-2反复调整悬吊状态的钢护筒，使其平面精度达到±5mm，垂直度小于1/300。调整到位后，让钢护筒自由下落，然后插打钢护筒。
[0044]参见图10所示，钢护筒的插打施工过程为:
[0045]采用浮吊7在原定位桩施工位置起吊钢护筒，将钢护筒插入上、下两个导环5-1中，采用液压导向机构5调整钢护筒的坐标及垂直度，满足要求后使钢护筒自由下落到位，然后采用浮吊7起吊液压打桩锤8至钢护筒顶连接，将钢护筒插打到位。浮吊7为全回转浮吊，可在此位依次插打完剩余定位桩。
[0046]本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型属在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本实用新型的保护范围之内。
[0047]说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种精确定位的海上打桩导向架，包括导向架架体(I )，其特征在于:还包括4个定位桩套管(2)、4个液压调位机构(3)、4个提升锚固机构(4)和至少2个液压导向机构(5)，所述导向架架体(I)分为上下两层，每一层设置有至少一个液压导向机构(5)，导向架架体(I)上层的4个角上各焊接有一个定位桩套管(2)，每个定位桩套管(2)上安装有一个提升锚固机构(4)，导向架架体(I)下层的4个角下各设置有一个液压调位机构(3)。
2.如权利要求1所述的精确定位的海上打桩导向架，其特征在于:所述液压调位机构(3 )包括锚座(3-1)、滑块(3-2 )、2个调整千斤顶(3-3 )和反力座(3-4 )，锚座(3_1)上设置有滑块(3-2);锚座(3-1)上纵向、横向各设置有一台调整千斤顶(3-3)，调整千斤顶(3-3)通过销轴与滑块(3-2)连接，通过调整千斤顶(3-3)的伸缩来调整滑块(3-2)的平面位置；反力座(3-4)固定在锚座(3-1)上，并通过销轴与调整千斤顶(3-3)连接。
3.如权利要求2所述的精确定位的海上打桩导向架，其特征在于:所述锚座(3-1)与滑块(3-2)的接触面上设置有不锈钢板。
4.如权利要求2所述的精确定位的海上打桩导向架，其特征在于:所述锚座(3-1)固定在定位船的船体上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的精确定位的海上打桩导向架，其特征在于:所述每个提升锚固机构(4)包括顶部十字梁(4-1)、桩塞(4-2)、提升千斤顶(4-3)、提升吊耳(4-4)、2个精轧螺纹钢(4-5)、2个锚固吊耳(4-6)，顶部十字梁(4-1)挂在定位桩顶部，桩塞(4-2)伸入定位桩内，且与顶部十字梁(4-1)固定连接，提升千斤顶(4-3)的顶部与顶部十字梁(4-1)固定连接，2个提升吊耳(4-4)、2个锚固吊耳(4-6)均焊接在定位桩套管(2)上，提升千斤顶(4-3)的底部与提升吊耳(4-4)通过销轴连接，2个精轧螺纹钢(4-5)的一端分别锚固在顶部十字梁(4-1)顶部的两侧，另一端分别锚固在2个锚固吊耳(4-6)的底部。
6.如权利要求1至4中任一项所述的精确定位的海上打桩导向架，其特征在于:所述液压导向机构(5)包括I个导环(5-1)和4个液压顶推机构(5-2), 4个液压顶推机构(5-2)交叉布置，均焊接在导环(5-1)上。
7.如权利要求6所述的精确定位的海上打桩导向架，其特征在于:所述液压顶推机构(5-2)前端设有限位轮。
8.如权利要求1至4中任一项所述的精确定位的海上打桩导向架，其特征在于:所述导向架架体(I)为型钢式导向架架体。
【文档编号】E02D13/04GK203393714SQ201320412791
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】涂满明, 李军堂, 马涛, 许佳平, 姚发海, 姚森, 王东辉, 许季超, 方小林, 黄剑锋, 李少一, 陈涛, 童侃 申请人:中铁大桥局股份有限公司