一种基于单桩基础的旋转施工平台的制作方法

1.本实用新型涉及水上施工平台，具体涉及一种基于单桩基础的旋转施工平台。


背景技术：

2.在海上构筑物建设、设备安装和维护过程中，常需要在单桩周边进行施工，目前海上施工通常有两种方式，分别为采用常规的临时多桩平台和采用海上施工作业船舶。若采用常规的临时多桩平台，常规有两种方式，一是在单桩基础桩侧附近搭建较小临时平台，临时平台利用多根直径较小的钢管桩支承，这种方式需要不断打桩拔桩并拆卸组装平台以调整临时平台在单桩基础桩周的位置，以满足施工需要；二是采用尺寸非常大的临时平台中间预留孔洞，将整个单桩基础围住在其中，这种方式临时平台过于庞大，技术经济不合理。若采用海上施工作业船舶，可用特种海上施工作业船舶(如dcm搅拌船)，或者船舶搭载施工设备，即陆上工程机械安装配置到驳船上或自升式平台船上。特种海上施工作业船舶施工效率高，但体型一般较大、船机工期紧张且设备昂贵；改造船舶一般需要将相关设备进行合理配置并固定。除自升式平台船外，其他船舶在海上施工过程中需要不断地进行绞锚移位，海上施工时需克服海流、波浪荷载及海风等环境因素的影响，施工质量不易控制。自升式平台船需插拔桩腿，调整位置，工效较低，技术经济较不合理。因此，需要一种新型施工平台，来降低施工难度，节省施工时间及费用。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解一种基于单桩基础的旋转施工平台决的技术问题在于提供一种基于单桩基础的旋转施工平台，提出一种新的设计方式，将施工平台直接设置在单桩基础上，节省施工时间及费用，提高施工作业的连续性，保证施工质量。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种基于单桩基础的旋转施工平台，包括设置在单桩基础顶部的回转连接机构、以及设置在回转连接机构上的工作平台，所述回转连接机构包括上连接筒、下连接筒、以及位于上连接筒和下连接筒之间的回转支承结构，所述工作平台固定连接在上连接筒上，所述下连接筒可拆装式地固定在单桩基础顶部，所述工作平台至少一侧伸出于单桩基础侧边。
5.进一步地，所述回转连接机构还包括固定连接在上连接筒的牛腿，所述工作平台固定连接在牛腿上。
6.进一步地，所述牛腿与上连接筒之间还固定连接有横撑。
7.进一步地，所述工作平台的承重体系包括平台底架，所述平台底架固定连接有短柱，所述短柱固定连接在回转连接机构的牛腿上。
8.进一步地，所述平台底架呈长方形，且沿长度方向的一侧或者两侧都伸出于单桩基础，所述平台底架包括沿长度方向布置的主梁、沿宽度方向布置的次梁、以及安装在主梁和次梁上的面板或格栅，所述短柱与主梁固定连接。
9.进一步地，所述工作平台的承重体系还包括与平台底架固定连接的竖向强化结构。
10.进一步地，所述平台底架和竖向强化结构构成的承重体系为框架结构、桁架结构、自应力拱系结构或者斜拉结构。
11.进一步地，所述回转连接机构还包括控制回转支承结构转动的回转控制系统。
12.进一步地，所述工作平台的侧边处还设有靠泊登乘结构。
13.进一步地，所述工作平台包括设置在平台底架上的护栏及护轮槛。
14.如上所述，本实用新型涉及的旋转施工平台，具有以下有益效果：
15.通过设置在单桩基础顶部的回转连接机构、以及设置在回转连接机构上的工作平台，采用新的设计方式，将旋转施工平台设置在单桩基础上，即以单桩基础作为结构支承，不再需要额外设置桩基，并且通过设置具有旋转功能的回转连接机构，带动工作平台旋转，在实现同样施工范围的条件下可有效减少工作平台的整体尺寸,为施工带来便利。本实用新型的旋转施工平台，稳固可靠，可替代原先需要使用海上施工作业船舶或临时施工平台的方式，减弱潮位波浪水流等海洋环境不利影响，提高施工作业的连续性，节省施工时间及费用，避免施工空间较小时船机受波浪晃动而碰到单桩基础，提高施工定位精度，保证施工质量。
附图说明
16.图1为本实用新型旋转施工平台实施例一的结构示意图。
17.图2为图1的俯视图。
18.图3为本实用新型实施例一中的回转连接机构的俯视图。
19.图4为本实用新型实施例一中工作平台的平台底架的结构示意图。
20.图5为本实用新型实施例一中工作平台的正视图。
21.图6为本实用新型旋转施工平台实施例二中的工作平台的结构示意图。
22.图7为本实用新型旋转施工平台实施例三中的工作平台的结构示意图。
23.图8为本实用新型旋转施工平台实施例四中的工作平台的结构示意图。
24.图9为本实用新型旋转施工平台实施例五中的工作平台的结构示意图。
25.图10为本实用新型旋转施工平台实施例六中的工作平台的结构示意图
26.元件标号说明
[0027]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
单桩基础
[0028]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
回转连接机构
[0029]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下连接筒
[0030]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上连接筒
[0031]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
回转支承结构
[0032]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
牛腿
[0033]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
横撑
[0034]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
工作平台
[0035]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
平台底架
[0036]
311
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
框梁
[0037]
312
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主梁
[0038]
313
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
次梁
[0039]
314
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
面板或格栅
[0040]
315
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
孔洞
[0041]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
短柱
[0042]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
护栏
[0043]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
护轮槛
[0044]
35
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
竖向强化结构
[0045]
351
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
柱
[0046]
352
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
撑杆
[0047]
353
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
梁
[0048]
354
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
系杆
[0049]
355
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
拱圈
[0050]
356
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
索塔
[0051]
357
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
拉索
[0052]
358
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上弦杆
[0053]
359
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
腹杆
[0054]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
料仓
[0055]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
设备
[0056]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
靠泊登乘结构
[0057]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
导轨
[0058]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轨道梁
具体实施方式
[0059]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0060]
须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0061]
参见图1至图10，本实用新型提供了一种基于单桩基础1的旋转施工平台，包括设置在单桩基础1顶部的回转连接机构2、以及设置在回转连接机构2上的工作平台3，回转连接机构2包括上连接筒22、下连接筒21、以及位于上连接筒22和下连接筒21之间的回转支承结构23，工作平台3固定连接在在上连接筒22上，下连接筒21可拆装式地固定在单桩基础1顶部，工作平台3至少一侧伸出于单桩基础1侧边。
[0062]
随着海上单桩基础1直径的增大，桩顶面积增大，单桩基础1承载能力增强，具有足
够的刚度，部分施工机械(如高压旋喷钻机、水泥注浆机)体型较小、自重及施工荷载较小，因此，利用单桩基础1桩顶布置旋转施工平台具备可行性。
[0063]
本实用新型涉及的旋转施工平台，采用新的设计方式，将旋转施工平台设置在单桩基础1上，即以单桩基础1作为结构支承，不再需要另外设置桩基，并且通过设置具有旋转功能的回转连接机构2，上连接筒22通过回转支承结构23相对下连接筒21回转，从而带动工作平台3旋转，工作平台3可根据实际施工需要进行旋转，因此工作平台3只需要在某个方向(可称为长度方向)尺寸较大伸单桩基础1较长距离，而宽度尺寸较少，通过旋转方式移动工作平台3至需要施工的位置，使用灵活，在实现同样施工范围的条件下可有效减少工作平台3的整体尺寸,为施工带来便利。本实用新型的旋转施工平台，稳固可靠，可替代原先需要使用海上施工作业船舶或临时施工平台的方式，减弱潮位波浪水流等海洋环境不利影响，提高施工作业的连续性，节省施工时间及费用，避免施工空间较小时船机受波浪晃动而碰到单桩基础1，提高施工定位精度，保证施工质量。
[0064]
参见图1至图10，以下以几个具体实施例对本实用新型做进一步说明：
[0065]
实施例一：
[0066]
参见图1至图5，在本实施例中，作为优选设计，回转连接机构2还包括固定连接在上连接筒22的牛腿24，工作平台3固定连接在牛腿24上，牛腿24为多个，在上连接筒22内外合理分布，并且在牛腿24与上连接筒22之间还固定连接有横撑25来进一步稳定支撑。牛腿24方便回转连接机构2与工作平台3之间的安装，并增加对工作平台3的支持能力。优选地，牛腿24上设有法兰，工作平台3通过螺栓连接在牛腿24上的法兰上。
[0067]
在本实施例中，参见图1、图2和图3，回转支承结构23一般由两个可相对转动的钢座圈构成，能同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩，回转支承结构23形式可采用单排四点接触球式、单排交叉滚柱式、双排或双列球式、三排滚柱式、球柱联合式等。作为优选设计，回转连接机构2还包括控制回转支承结构23转动的回转控制系统，通过回转控制系统可使工作平台3高效精准地旋转定位到不同的施工角度并临时固定。
[0068]
在本实施例中，参见图2、图4和图5，作为优选设计，工作平台3的承重体系包括平台底架31，平台底架31为承载设备5和人员活动的主要结构，平台底架31固定有短柱32，短柱32可向下伸出于平台底架31底部，短柱32下端通过螺栓固定连接在回转连接机构2中牛腿24的法兰上。
[0069]
在本实施例中，参见图1、图2和图4，平台底架31呈长方形，在长度方向上，平台底架31两侧都伸出于单桩基础1较长距离；平台底架31的宽度不必过大，满足设备及工艺需要即可；因此平台底架31面积不用太大，通过回转连接机构2的旋转，平台底架31就能够覆盖较大的施工范围，以此平台底架31可以尽量采用精简的结构。在本实施例中，参见图5，平台底架31包括沿长度方向布置的主梁312、沿宽度方向布置的次梁313、以及安装在主梁312和次梁313上的面板或格栅312，短柱32固定连接在主梁312上，平台底架31边缘包围方形的框梁311，以此确保平台底架31的整体抗扭强度。此外，根据需要，在平台底架31上局部设有孔洞315，方便施工。
[0070]
在本实施例中，参见图2、图4和图5，工作平台3包括设置在平台底架31边缘处的护栏33及护轮槛34，用于起到安全保护作用。并且，工作平台3侧边处还设有靠泊登乘结构6，便于人员上下平台。
[0071]
本实用新型中，在工作平台3上还配有救生逃生设施，并设有必要的遮阳挡雨挡风设施，工作平台3上还设有基本的避雷防雷设施。
[0072]
作为优选设计，在本实施例中，参见图2、图4和图5，在工作平台3上设有轨道梁8、导轨7、支架、预埋螺栓等，用于安装油舱、水箱、水泥仓等料仓4的安装和移动，以及用于安装柴油发电机、空气压缩机、泥浆泵、高压注浆机、水泥搅拌桩机、小型吊机、小型钻机等设备5的安装和移动。在工作平台3上还设置吊点，用于平台吊运及安装，料仓4和设备5可经起重船吊运到工作平台3上，或预先在工作平台3临时固定，然后和平台整体吊装。
[0073]
本实用新型中，回转连接机构2的下连接筒21通过螺栓固定连接在单柱基础上，可以从灵活地将旋转施工平台从单桩基础1上移除，可以重复使用，且不影响单桩基础1后续使用。
[0074]
在本实施例中，参见图5，工作平台3的承载体系还包括竖向强化结构35，竖向强化结构35包括柱351和梁353，具体地，柱351的数量根据实际需要确定，柱351下端固定在平台底架31，梁353横向地固定在柱351上，柱351和梁353与平台底架31一起构成框架结构，用于保证整个工作平台3的强度及刚度，提升承载性能，减少工作平台3因负重变形。
[0075]
实施例二：
[0076]
参见图6，本实施例为在实施例一基础上的改进，其中工作平台3的竖向强化结构35由柱351、撑杆352和梁353等构成，相邻两柱351(也称每跨)之间均通过撑杆352固定连接，改善梁柱节点的受力状态。柱351、撑杆352和梁353与平台底架31一起构成横撑框架结构，进一步地增加工作平台3的整体强度和刚度。
[0077]
实施例三：
[0078]
参见图7，本实施例中，工作平台3承载体系的竖向强化结构35包括系杆354和拱圈355等，具体地，拱圈355两端固定连接在平台底架31上，拱圈355与平台底架31之间固定连接有系杆354，系杆354为多根，沿着平台底架31长度方向排布。系杆354、拱圈355与平台底架31一起构成自应力拱系结构，用于保证整个工作平台3的强度及刚度，采用这种自应力拱式的承载体系，能提升承载性能，减少工作平台3因负重变形。
[0079]
实施例四：
[0080]
参见图8，本实施例中，工作平台3承载体系的竖向强化结构35包括索塔356和拉索357等，具体地，索塔356固定在平台底架31上且靠近平台底架31中部位置处，拉索357具有多条，并且拉索357上端固接在索塔356顶部、下端固接在平台底架31的不同位置处。索塔356和拉索357与平台底架31一起构成斜拉结构，用于保证整个工作平台3的强度及刚度，采用这种斜拉结构式的承载体系，能提升承载性能，减少工作平台3因负重变形。
[0081]
实施例五：
[0082]
参见图9，本实施例中，工作平台3承载体系的竖向强化结构35包括腹杆358和上弦杆359等，具体地，腹杆358根据需要设置多根，包括竖向和倾斜设置的，腹杆358下端固定在平台底架31上，上弦杆359横向地固定在腹杆358上。腹杆358和上弦杆359与平台底架31一起构成桁架结构，用于保证整个工作平台3的强度及刚度，能提升承载性能，减少工作平台3因负重变形。
[0083]
实施例六：
[0084]
参见图10，本实施例与实施例一基本类似，不同在于，在本实施例中，工作平台3的
平台底架31沿长度方向的一侧伸出于单桩基础1较长距离，另一侧只略伸出于单桩基础1，也即工作平台3单侧伸出。本实施例可用于对平台面积要求不大的情况，减少工作平台3结构，减轻平台自身重量，但对施工设备5及料仓4的布置有更高技术要求。
[0085]
本实用新型的旋转施工平台，利用单桩基础1顶部作为支撑基础的条件在于：随着海上单桩直径的增大，桩顶面积增大，具有足够的刚度，单桩承载能力增强，可以稳固可靠地支撑好旋转平台。通过本旋转施工平台，可以有效完成单桩基础1周围的施工，如桩周地基加固(如换填法、高压旋喷法、水泥搅拌法)。能够替代原先需要使用海上施工作业船舶或常规的临时多桩平台的方式，减弱潮位波浪水流等海洋环境不利影响、提高施工的连续性，节省船舶时间及费用，避免施工空间较小时船机受波浪晃动而碰到单桩基础1，提高施工定位精度，保证施工质量。旋转施工平台在实现同样施工范围的条件下减小了平台的尺寸，为施工带来便利，具有实际工程意义。
[0086]
本实用新型的旋转施工平台，也可以用于桩周防冲刷设施施工(沙被布置、桩周抛石、桩周抛人工块体、固化土防冲刷层)、附属构件安装、防腐蚀涂层修复等施工，也可用作临时勘测、观测、检测平台。旋转施工平台除了应用在海上单柱基础上，基于相同或相似的原理，也可以应用在湖泊、江河等水域中的单柱基础上，作为水上施工平台。
[0087]
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
[0088]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。