一种多功能整体移位的水上平台的制作方法

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1.本发明属于水上作业平台技术领域，特指一种多功能整体移位的水上平台。


背景技术：
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2.现代的水上作业平台，按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于水底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。固定式平台在使用完成后不能直接重复使用，需要对其进行切割、拆卸后再运输至下一作业区域，重新进行搭建，工作量大、效率低。


技术实现要素：
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3.本发明的目的是提供一种无需进行切割、拆卸的多功能整体移位的水上平台。
4.本发明是这样实现的：
5.一种多功能整体移位的水上平台，包括左右间隔设置的载重浮体，在载重浮体上架设有作业平台，在作业平台上设置有载重浮体的侧边间隔设置有若干地下开花桩机，每个地下开花桩机由传动机构驱动进行插桩、拔桩。
6.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述地下开花桩机包括桩芯及套装在桩芯外的桩套，所述桩芯的下端伸出桩套外并设置有桩尖，在桩套上靠近桩尖的一端周向设置有若干沿上下方向设置的拉杆座溜槽，在桩芯上设置有与拉杆座溜槽数量、位置相对应的拉杆座，每个拉杆座能在对应的拉杆座溜槽内上下移动，在桩套的下端铰接有开花桩板，所述开花桩板通过拉杆与拉杆座连接，开花桩板通过所述桩芯在桩套内的升降运动而打开与关闭，所述桩芯由驱动机构驱动升降。
7.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述传动机构为链条传动机构或钢丝绳传动机构，包括位于地下开花桩机两侧的第一链条或第一钢丝绳、第二链条或第二钢丝绳，在桩套的两侧均设置有上插拔桩固定座、下插拔桩固定座，在上插拔桩固定座、下插拔桩固定座上分别设置有第一传动轮、第二传动轮，在上插拔桩固定座、下插拔桩固定座之间的作业平台上设置有安装座，在安装座上设置有辅助轮固定座，在辅助轮固定座上设置有第三传动轮、第四传动轮、第五传动轮及第六传动轮，在安装座上转动设置有主动轮轴，所述主动轮轴通过电机驱动转动，在主动轮轴上设置有第一主动轮、第二主动轮，所述第一主动轮、第二主动轮、第三传动轮、第四传动轮的轴线与第一传动轮、第二传动轮、第五传动轮及第六传动轮的轴线垂直，第一链条或第一钢丝绳、第二链条或第二钢丝绳的一端分别固设在上插拔桩固定座上，下端依次绕过第五传动轮、第一传动轮、第三传动轮、第一主动轮或第二主动轮、第四传动轮、第二传动轮、第六传动轮并固设在下插拔桩固定座上。
8.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述安装座包括主安装座及铰接在主安装座上的底板，所述辅助轮固定座固设在底板上，所述底板绕铰接处转动将地下开花桩放倒在作业平台上。
9.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述主动轮轴与第一齿轮箱的输出
轴连接，所述第一齿轮箱的输入轴通过链条传动机构与第二齿轮箱的输出轴连接，所述第二齿轮箱的输入轴与电机连接，由驱动电机驱动转动。
10.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述传动机构为齿轮传动机构，包括设置在桩套两侧的传动齿，传动齿沿桩套长度方向设置，所述传动齿分别与第一齿轮、第二齿轮啮合传动，所述第一齿轮、第二齿轮分别由主动齿轮、从动齿轮驱动转动，主动齿轮、从动齿轮啮合传动，主动齿轮由动力源驱动转动。
11.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述驱动机构包括升降电机，升降电机通过丝杆与桩芯连接，升降电机驱动丝杆顺时针或逆时针转动进而带动桩芯升降。
12.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，在桩套的顶部设置有安装板，所述升降电机的两侧的安装板上分别设置有立板，在立板上设置有l形的导向槽，包括水平槽与竖直槽，在相应于水平槽的立板上设置有锁定传感器，在相应于竖直槽的下端的立板上设置有解锁传感器、相应于竖直槽的上端的立板上设置有归位传感器，在升降电机上设置有随升降电机动作的螺钉，所述螺钉在导向槽内移动。
13.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述作业平台上设置有载重浮体的侧边上间隔设置有若干由型材沿竖直方向设置而构成的滑槽，在每个滑槽内滑设有地下开花桩机，在型材上沿竖直方向设置有滑铁，拔桩时，所述下插拔桩固定座作用于滑铁的下端驱动滑铁向上移动，在滑铁上方的型材上设置有用于感应拔桩到位限位开关。
14.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述作业平台包括平台框架总承及分块式设置在平台框架总承上的平台面板。
15.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述作业平台的一端或两端设置有连接跳板，所述连接跳板与作业平台铰接，所述连接跳板通过升降装置驱动其展开或收拢。
16.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述连接跳板包括跳板框架及分块式设置在跳板框架上的平台面板。
17.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，其特征在于：所述作业平台与载重浮体为可拆卸式连接。
18.在上述的一种多功能整体移位的水上平台中，所述作业平台上设置有移动式钻桩机工作台。
19.本发明相比现有技术突出的优点是：
20.1、本发明结构简单、使用方便、制造安装技术要求低、实用性好可靠性强、成本低效益高、操作简单技术要求低自动化程度高。
21.2、本发明采用同等的人力物力，本发明可以将本来需要几年的工程量缩短到几个月的工期，甚至更短。如需钻孔灌注时，可以打开任何那块平台面板实施钻孔灌注或其它施工作业。按照北斗定位指定进入下一个位置，如果有水流或风力等因素的影响无法正确定位时，可以抛锚指令锚机实现正确定位。定位完毕即全部运作过程已经完成。开始下个流程工作。
22.3、本发明适用于海上淤泥地质的钻孔灌注施工作业所用。因本平台配置的地下开花桩能在闭合状态下插入土内，至设定深度是自动打开开花桩板，使桩底面积随时增大几十倍。桩基的承载能力也随之增大。拔桩时随着桩套先往上升开花桩板就会自动闭合，实现轻松拔桩。又因受地下开花桩的作用，本平台可以在几十分钟内将平台整体悬空，固定在海
面上，不收潮位、水流、风浪等影响施工作业，稳定性好，可靠性强，移位方便等多种优点。
23.4、本发明横纵向连接可以将便桥与作业平台成为一体使用，和沿岸连接可以作为临时码头使用。
附图说明：
24.图1是本发明的立体示意图；
25.图2是本发明的作业平台通过地下开花桩机固定后，载重浮体离开后的示意图；
26.图3是本发明的地下开花桩机的示意图之一；
27.图4是图3的a部放大示意图；
28.图5是图3的b部放大示意图；
29.图6是本发明的地下开花桩机的示意图之二；
30.图7是图6的c部放大示意图；
31.图8是图6的d部放大示意图；
32.图9是本发明的地下开花桩的传动机构采用齿轮传动的立体示意图之一；
33.图10是图9的e部放大示意图；
34.图11是本发明的地下开花桩的传动机构采用齿轮传动的立体示意图之二；
35.图12是图11的f部放大示意图；
36.图13是本发明的地下开花桩机放倒状态的示意图；
37.图14是本发明连接后形成便桥的示意图；
38.图15是本发明设置有移动式钻桩机工作台的示意图；
39.图16是多个本发明连体使用的示意图。
40.图中：1、载重浮体；2、作业平台；3、地下开花桩机；4、桩芯；5、桩套；6、桩尖；7、拉杆座溜槽；8、拉杆座；9a、第一开花桩板；9b、第二开花桩板；10、拉杆；11、第一链条；12、第二链条；13、上插拔桩固定座；14、下插拔桩固定座；15、辅助轮固定座；16、第三传动轮；17、第四传动轮；18、第五传动轮；19、第六传动轮；20、主动轮轴；21、驱动电机；22、第一主动轮；23、第二主动轮；24、第一齿轮箱；25、第二齿轮箱；26、升降电机；27、安装板；28、立板；29、竖直槽；30、锁定传感器；31、解锁传感器；32、归位传感器；33、锁销；34、滑铁；35、拔桩到位限位开关；36、平台框架总承；37、平台面板；38、连接跳板；39、第一桩花座板；40、第二桩花座板；41、主安装座；42、底板；43、移动式钻桩机工作台；44、从动齿轮轴；45、传动齿；46、第一齿轮；47、第二齿轮；48、主动齿轮；49、从动齿轮；50、主动齿轮轴。
具体实施方式：
41.下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—16：
42.一种多功能整体移位的水上平台，包括左右间隔设置的载重浮体1，在载重浮体1上架设有作业平台2，在作业平台2上设置有载重浮体1的侧边间隔设置有若干地下开花桩机3，每个地下开花桩机3由传动机构驱动进行插桩、拔桩。本发明所指的载重浮体1为任何能够提供浮力的物体。载重浮体1可以为金属箱、集装箱、货柜、船只、泡沫浮块、浮桶、浮桥模块、浮动码头单元等。当载重浮体1不具动力时，则需要配合牵引船进行牵引。在本实施例中，所述载重浮体1优选具有动力的船只，可以自行行驶。
43.本平台可以按照工程的实用需求设计制造平台的不同大小规格和不同形状及不同的配置。如果工程需要快速一次性全面上马使用，可以利用平台的定位系统，使每一个平台都可以在同一个时间内找到工程设计属于自身应固定的位置，同步按照设定方案实施自动插桩，自动高度、平衡度的调节，也可以使数十个、数百个甚至更多的平台实施一次同步连接，同步投入使用，或同步到位，不连接单独使用。
44.本发明通过载重浮体1将整个水上作业平台移动至相应位置，然后通过传动机构驱动地下开花桩3进行插桩，将本水上作业平台固定在水面上。
45.进一步地，所述地下开花桩机3包括桩芯4及套装在桩芯4外的桩套5，所述桩芯4的下端伸出桩套5外并设置有桩尖6，在桩套5上靠近桩尖6的一端周向设置有若干沿上下方向设置的拉杆座溜槽7，在桩芯4上设置有与拉杆座溜槽7数量、位置相对应的拉杆座8，每个拉杆座8能在对应的拉杆座溜槽7内上下移动，在桩套5的下端铰接有开花桩板，所述开花桩板通过拉杆10与拉杆座8连接，开花桩板通过所述桩芯4在桩套5内的升降运动而打开与关闭，为了提高自动化程度，本发明所述桩芯4由驱动机构驱动升降。
46.本实施例的开花桩板包括第一开花桩板9a与第二开花桩板9b，所述桩套5上两相对设置的侧面上均设置有第一桩花座板39、第二桩花座板40，所述拉杆座8位于第一桩花座板39、第二桩花座板40之间，第一开花桩板9a的一端同时铰接在位于同一侧的第一桩花座板39、第二桩花座板40及桩套5上，在两第一桩花座板39之间、两第二桩花座板40之间的桩套5的下端分别铰接有第二开花桩板9b，所述第一开花桩板9a、第二开花桩板9b均通过拉杆10与对应的拉杆座8连接，第一开花桩板9a、第二开花桩板9b通过所述桩芯4、桩套5之间的相对运动实现打开、关闭，所述第一开花桩板9a、第二开花桩板9b打开时形成一个无间隙的桩底。本发明的开花桩板打开后，使桩底面积及时扩大，桩底面积至少可以扩大几十倍甚至更多，桩底为无间隙平面，泥土不会往上涌，承载能力好，可以重复使用，使用率高，降低使用成本。
47.如图3
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图8所示，作为本发明的传动机构的其中一个实施例：所述传动机构为链条传动机构或钢丝绳传动机构，包括位于地下开花桩机3两侧的第一链条11、第二链条12或第一钢丝绳、第二钢丝绳，在桩套5的两侧均设置有上插拔桩固定座13、下插拔桩固定座14，在上插拔桩固定座13、下插拔桩固定座14上分别设置有第一传动轮、第二传动轮，在上插拔桩固定座13、下插拔桩固定座14之间的作业平台上设置有安装座，在安装座上设置有辅助轮固定座15，在辅助轮固定座15上设置有第三传动轮16、第四传动轮17、第五传动轮18及第六传动轮19，在安装座上转动设置有主动轮轴20，所述主动轮轴20通过驱动电机21驱动转动，在主动轮轴20上设置有第一主动轮22、第二主动轮23，所述第一主动轮22、第二主动轮23、第三传动轮16、第四传动轮17的轴线与第一传动轮、第二传动轮、第五传动轮18及第六传动轮19的轴线垂直，第一链条11或第一钢丝绳、第二链条12或第二钢丝绳的一端分别固设在上插拔桩固定座13上，下端依次绕过第五传动轮18、第一传动轮、第三传动轮16、第一主动轮22或第二主动轮23、第四传动轮17、第二传动轮、第六传动轮19并固设在下插拔桩固定座14上。
48.本发明的地下开花桩机3通过分别位于其两侧的两根链条(第一链条11、第二链条12)或两根钢丝绳(第一钢丝绳、第二钢丝绳)来实现升降，结构紧凑、安装方便、载荷大。
49.本发明所述主动轮轴20与第一齿轮箱24的输出轴连接，所述第一齿轮箱24的输入
轴通过链条传动机构或钢丝绳传动机构与第二齿轮箱25的输出轴连接，所述第二齿轮箱25的输入轴与驱动电机21连接，由驱动电机21驱动转动。驱动电机21的动作由控制器控制。
50.如图9
‑
图12所示，作为本发明的传动机构的另一实施例：所述传动机构为齿轮传动机构，包括设置在桩套4两侧的传动齿45，传动齿45沿桩套4长度方向设置，所述传动齿45分别与第一齿轮46、第二齿轮47啮合传动，所述第一齿轮46、第二齿轮47分别由主动齿轮48、从动齿轮49驱动转动，主动齿轮48、从动齿轮49啮合传动，主动齿轮48由动力源驱动转动。所述第一齿轮46、主动齿轮48设置在同一主动齿轮轴50上，第二齿轮47、从动齿轮49设置在同一从动齿轮轴44上，两齿轮轴分别通过轴承、轴承座设置在安装座上。所述动力源包括电机，电机依次通过第一齿轮箱、第二齿轮箱与主动齿轮轴50连接，并驱动主动齿轮轴50转动。
51.传动机构也可以采用螺杆传动，液压传动等等，可以按照不同的实用要求设计。
52.为了方便收拢地下开花桩机3，如适用于一些限高的场合，所述安装座包括主安装座41及铰接在主安装座41上的底板42，所述主动轮轴20通过轴承和轴承座转动安装在底板42上，所述辅助轮固定座15固设在底板42上，所述底板42绕铰接处转动将地下开花桩3放倒在作业平台2上。
53.如图6和图7所示，所述驱动机构包括升降电机26，升降电机26通过丝杆与桩芯4连接，升降电机26驱动丝杆顺时针或逆时针转动进而带动桩芯4升降。
54.为了实现升降电机26的自动控制，如图6、图7所示，在桩套5的顶部设置有安装板27，所述升降电机26的两侧的安装板27上分别设置有立板28，在立板28上设置有l形的导向槽，包括水平槽与竖直槽29，在相应于水平槽的立板28上设置有锁定传感器30，在相应于竖直槽29的下端的立板28上设置有解锁传感器31、相应于竖直槽29的上端的立板28上设置有归位传感器32，在升降电机26上设置有随升降电机26动作的锁销33，所述锁销33在导向槽内移动。锁定传感器30、解锁传感器31、归位传感器32均与控制器连接。
55.当锁销33随着升降电机26沿竖直槽29上升至竖直槽29的上端时，归位传感器32感应到锁销33，此时归位传感器32上的信号灯亮，可以进行拔桩。控制器根据指令可以驱动传动机构动作进行拔桩。
56.当锁销33随着升降电机移动至竖直槽29的下端时，解锁传感器31感应到锁销33，此时解锁传感器31的信号灯亮，桩芯4与桩套5处于解锁状态，可以打开开花桩板9。
57.当锁销33随着升降电机转动至水平槽内时，锁定传感器30感应到锁销33，此时，锁定传感器30的信号灯亮，桩芯4与桩套5锁定在一起，可以进行插桩。
58.本发明的驱动机构也可以是挖掘机、汽车吊等。
59.本发明所述作业平台上设置有载重浮体1的侧边上间隔设置有若干由型材沿竖直方向设置而构成的滑槽，在每个滑槽内滑设有地下开花桩机3，在型材上沿竖直方向设置有滑铁34(如图8所示)，拔桩时，所述下插拔桩固定座14上升至作用于滑铁34的下端驱动滑铁34向上移动，在滑铁34上方的型材上设置有用于感应拔桩到位限位开关35。当拔桩到位限位开关35感应到滑铁34时，拔桩到位限位开关35发送信号至控制器，由控制器控制传动机构的驱动电机21停止动作。
60.如图1、图2所示，所述作业平台包括平台框架总承36及分块式设置在平台框架总承36上的平台面板37。作业设备位于平台面板37上。
61.如果本水上作业平台用于钻孔桩作业时，启用可以横向纵向移动的钻孔桩机站台。该站台的底面设计高于"分块式平台面板"每块面板的平面面积大于桩孔面积。钻孔前可以任意调整站台位置，准确找到桩位后锁定桩机及站台，撬开钻孔位置的平台面板37实施钻孔作业。
62.如图1所示，所述作业平台的一端或两端设置有连接跳板38，所述连接跳板38与作业平台铰接，所述连接跳板38通过升降装置驱动其展开或收拢。所述连接跳板38包括跳板框架及分块式设置在跳板框架上的平台面板。升降装置一般采用油缸，油缸体连接在跳板框架上，油缸的活塞杆的外端连接在平台框架总承36的相应位置。如果需要和另外一个平台或者其他连接组合设施分离时，此时油缸的活塞杆往外伸出使连接跳板38的头部一端往上提高，脱离与其他组合设施的链接，此时可以单独移位。如需要再次连接时。收缩活塞杆使连接跳板38的头部往下降和对方相对应的连接部位衔接，达到连体使用的目的。
63.启动连接跳板38的升降装置可以直线连接，多台水上作业平台成为组合式运输便桥，或横向与便桥连接，如图10所示。作为造桥钻孔灌桩施工作业平台及与沿岸连接当作临时码头使用，也可以不同其它建筑物或设施的连接，实现独立承担各种施工作业的承重任务等。
64.如图2所示。所述作业平台与载重浮体1为可拆卸式连接。可拆卸式连接可以是作业平台直接放在载重浮体1上或通过紧固件等进行连接。
65.地下开花桩机3完成开花后，承载能力超过平台整体自重及台面设备的载重时，此时传动机构继续运转，平台整体就会沿着地下开花桩机3的滑槽自动上升，直至整个作业平台离开两侧承载浮体1，形成作业平台整体悬空状态。
66.为了方便移动钻桩机，所述作业平台2上设置有移动式钻桩机工作台43。可以实现钻孔位置的微调，是灌注桩的位置达到最佳的状正确度。
67.本发明的使用：
68.1、开花桩板处于闭合状态，进入施工作业现场。
69.2、锁定传感器30亮，地下开花桩3的桩芯4与桩套5锁定。
70.3、传动机构启动插桩，开花桩板保持闭合桩芯4与桩套5保持锁定状态同步运行。
71.4、开花桩板闭合状态插至设定入土深度时，启动升降电机26，使锁销33自动脱开，解锁传感器31亮。
72.5、升降电机26开始工作，将桩芯4向桩套5顶端方向拉动，使开花桩板打开。
73.6、传动机构继续将地下开花桩往下插，此时使桩芯4与桩套5形成反方向运动，使开花桩板继续打开直至接触设定限位止点为止，此时的开花桩板底面与桩体形成最大承载能力的平底，承载面积大幅度增大。
74.7、地下开花桩机3完成开花后，承载能力超过平台整体自重及台面设备的载重时，此时传动机构继续运转，平台整体就会沿着地下开花桩机3的滑槽自动上升，直至整个作业平台离开两侧承载浮体1，形成作业平台整体悬空状态。
75.8、此时承载浮体1已经完成任务，可以退出现场接受下一个承载运送任务。
76.9、控制器继续工作可以将作业平台2自动或手动调节至设定高度及设定平衡度时，此时地下开花桩3已经完成插桩的全部工作，如有必要不关闭系统就可以长期自动调节保持平台平衡。
77.10、启动连接跳板38升降装置可以直线连接，该水上作业平台成为组合式运输便桥，或横向与便桥连接，作为造桥钻孔灌桩施工作业平台及与沿岸连接当作临时码头使用，也可以不同其它建筑物或设施的连接，实现独立承担各种施工作业的承重任务等。
78.11、承担本次承重任务完成后，整个水上作业平台需要移位时，指令载重浮体1返回重新进入作业平台2两侧底下停稳。
79.12、再启动升降电机26，归位传感器32亮后，再启动传动机构正转把作业平台2整体往下降，与两侧载重浮体1重新接触固定。
80.13、启动连接跳板38升降装置，将其脱离连接，再指令启动传动机构实施拔桩动作，随着地下开花桩3的承重链条往上方向拉动，此时开花桩板背面受压桩花就会自动关闭实现轻松的拔桩。
81.14、开花桩板关闭拔桩继续，地下开花桩3继续上升直到下插拔桩固定座的顶部接触滑铁34并将其提升。
82.15、滑铁34上升至设定拔桩高度时，拔桩到位限位开关35亮后，停止拔桩。即拨桩结束，移位可以开始。
83.16、因为作业平台2设计两侧的载重浮体1可以将作业平台2托上水面的高度高于灌注桩的桩顶高度，所以移位时整个作业平台2不受灌注桩露出水面部分的干扰，可以顺利退出该桩位。
84.17、不论运输便桥有多长，施工平台有多少个，只要平台设备足够都能在同一个时间内完成所有的插桩连接平台安装等工作。
85.上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。