翻转式整平装置、整平船及其整平施工方法与流程

本发明属于基床整平，尤其涉及一种翻转式整平装置、整平船及其整平施工方法。

背景技术：

1、碎石基床是水下建筑物的常用基础，碎石基床整平作业是基础施工的一个重要工序，直接影响水下建筑物的施工质量和安全。

2、整平船是进行碎石基床整平作业的一种工程船舶，现有整平船主要有两种，一种是整平执行机构位于船舷外侧的整平船(参见专利cn210887224u)，其整平执行机构仅能沿直线移动，整平范围小，需要多次移船，整平施工效率低；另一种是整平执行机构在船体月池内移动的整平船(参见专利cn112392091a)，其可对月池包围范围下方的基床进行整平，整平效率高，然而，对于沉管隧道采用的碎石基床，其部分基床靠近或位于预制坞内，由于整平船无法进入预制坞内进行整平施工，此部分基床通常采用人工整平方式，但人工整平效率较低。若要实现整平执行机构在月池内外两侧工作的转换，则需要实现整平执行机构在月池内外两个位置的翻转以及整平执行机构在两个翻转位置之间的快速移动，然而，这至少需要一套用于驱动整平执行机构翻转的翻转驱动机构和一套用于驱动整平执行机构快速平移的平移驱动机构，驱动结构复杂，造价高。

3、因而，如何在低成本前提下提供一种能够在月池内外两个位置翻转的翻转式整平装置，以提高整平船的整平效率、拓宽整平船的适用范围，是当前亟需解决的一项技术问题。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供了一种翻转式整平装置、整平船及其整平施工方法，其通过一套驱动机构驱动整平执行机构在月池内外两个位置翻转以及整平执行机构在两个翻转位置之间的快速移动，在低成本前提下实现了对月池包围范围下方基床的整平施工和对月池包围范围外的小范围基床的整平施工，提高了整平船的整平效率、拓宽整平船的适用范围。

2、本发明提供一种翻转式整平装置，包括：

3、行走大车，其沿横向架设于船体的月池的上方，并沿纵向相对于船体移动，行走大车的一端延伸至月池外，行走大车设有翻转位，翻转位包括在行走大车位于月池正上方的部分设置的第一翻转位以及在行走大车伸出月池外的部分设置的第二翻转位；

4、行走小车，其连接于行走大车，行走小车沿行走大车移动，并在第一翻转位和第二翻转位相对于行走大车在竖直面内翻转；

5、整平执行机构，其安装于行走小车，并可相对于行走小车升降，整平执行机构通过行走小车相对于行走大车翻转，以在工作状态和非工作状态之间转换；在工作状态时，整平执行机构呈竖直设置以进行整平作业；在非工作状态时，整平执行机构翻转至月池上方；

6、驱动机构，用于驱动整平执行机构在第一翻转位或第二翻转位翻转，以及驱动整平执行机构自第一翻转位移动至第二翻转位，其包括设置于行走大车远离第二翻转位的横向端部的第一卷扬机，设置于行走大车靠近第二翻转位的横向端部的牵引轮，以及连接于第一卷扬机的牵引绳；

7、其中，当驱动机构用于驱动整平执行机构翻转时，牵引绳远离第一卷扬机的一端连接于整平执行机构的顶端，第一卷扬机通过收放牵引绳，以带动整平执行机构和行走小车相对于行走大车翻转；当驱动机构用于驱动整平执行机构移动时，牵引绳远离第一卷扬机的一端绕过牵引轮并连接于行走小车背离第一卷扬机的一侧，第一卷扬机通过收卷牵引绳，以带动整平执行机构和行走小车沿行走大车自第一翻转位移动至第二翻转位。

8、在其中一些实施例中，驱动机构还包括连接于行走大车的反力架，反力架沿行走大车移动；当驱动机构用于驱动整平执行机构翻转时，牵引绳从反力架的下方绕过反力架；当整平执行机构在第一翻转位翻转时，反力架被限制于靠近第一卷扬机处；当整平执行机构在第二翻转位翻转时，反力架被限制于第一翻转位；当驱动机构用于驱动整平执行机构移动时，反力架通过锁固钢丝绳连接于整平执行机构，以随整平执行机构移动。

9、在其中一些实施例中，行走大车包括相对设置的两根轨道梁，两根轨道梁沿横向架设于船体，两根轨道梁相对的侧面均开设有沿横向延伸的轨道；行走小车通过小车轨道轮连接于行走大车的两个轨道之间以沿轨道移动，行走小车以小车轨道轮的轮轴为轴相对于行走大车在竖直面内翻转；反力架通过反力架轨道轮连接于行走大车的两个轨道之间，以沿轨道移动。

10、在其中一些实施例中，每一轨道梁对应于翻转位处可拆卸连接有限位组件，当行走小车在第一翻转位翻转时，第一翻转位设置的限位组件用于将一个小车轨道轮限制在第一翻转位；当行走小车在第二翻转位翻转时，第一翻转位设置的限位组件用于将反力架轨道轮限制在第一翻转位，第二翻转位设置的限位组件用于将一个小车轨道轮限制在第二翻转位。

11、在其中一些实施例中，限位组件包括成对设置的限位杆；在限制小车轨道轮位置时，成对设置的限位杆分别位于小车轨道轮的两侧，并分别与小车轨道轮的两侧相抵；在限制反力架轨道轮位置时，成对设置的限位杆分别位于反力架轨道轮的两侧，并分别与反力架轨道轮的两侧相抵。

12、在其中一些实施例中，与每根轨道连接的小车轨道轮为两个，每一轨道梁对应于翻转位处还开设有供另一个小车轨道轮翻出轨道的缺口，缺口位于轨道上方并与轨道相连通。

13、进一步的，本发明还提供了一种整平船，包括船体，船体上开设有月池，月池上架设有上述翻转式整平装置。

14、除此，本发明还提供了一种整平船的整平施工方法，包括对月池包围范围以内的基床的整平施工，以及对月池包围范围以外的基床的整平施工；其中，

15、对月池包围范围以内的基床的整平施工步骤包括：行走小车带动处于非工作状态的整平执行机构移动至第一翻转位，将牵引绳远离第一卷扬机的一端连接于整平执行机构的顶端；第一卷扬机松放牵引绳，在整平执行机构的重力作用下，整平执行机构带动行走小车在第一翻转位相对于行走大车在竖直面内翻转，直至整平执行机构呈竖直，进入工作状态；通过行走大车沿纵向相对于船体的移动以及行走小车沿行走大车的移动，调整整平执行机构的工作位置，以对月池包围范围以内的基床进行整平作业；整平作业后，第一卷扬机收卷牵引绳，在牵引绳的拉力作用下，整平执行机构带动行走小车相对于行走大车在竖直面内翻转，直至整平执行机构翻转至月池上方，进入非工作状态；

16、对月池包围范围以外的基床的整平施工步骤包括：将牵引绳远离第一卷扬机的一端绕过牵引轮并连接于行走小车背离第一卷扬机的一侧，第一卷扬机收卷牵引绳，以拉动行走小车带动处于非工作状态的整平执行机构沿行走大车移动至第二翻转位，将牵引绳远离第一卷扬机的一端连接于整平执行机构的顶端；第一卷扬机松放牵引绳，在整平执行机构的重力作用下，整平执行机构带动行走小车在第二翻转位相对于行走大车在竖直面内翻转，直至整平执行机构呈竖直，进入工作状态；通过行走大车沿纵向相对于船体的移动，调整整平执行机构的工作位置，以对月池包围范围以外的基床进行整平作业；整平作业后，第一卷扬机收卷牵引绳，在牵引绳的拉力作用下，整平执行机构带动行走小车相对于行走大车在竖直面内翻转，直至整平执行机构翻转至月池上方，进入非工作状态。

17、在其中一些实施例中，在对月池包围范围以内的基床的整平施工步骤中，还包括将反力架限制于靠近第一卷扬机处；在将牵引绳连接于整平执行机构顶端时，使牵引绳从反力架的下方绕过反力架；在整平执行机构翻转时，反力架对牵引绳施加向下的作用力；在对月池包围范围以外的基床的整平施工步骤中，在将牵引绳连接于行走小车前，还包括通过锁固钢丝绳将反力架连接于整平执行机构；在第一卷扬机收卷牵引绳以拉动行走小车移动至第二翻转位时，整平执行机构通过锁固钢丝绳拉动反力架移动至第一翻转位；在反力架移动至第一翻转位后，将反力架限制于第一翻转位处；在将牵引绳连接于整平执行机构顶端时，使牵引绳从反力架的下方绕过反力架；在整平执行机构翻转时，反力架对牵引绳施加向下的作用力。

18、在其中一些实施例中，整平执行机构在第一翻转位翻转时，还包括通过第一翻转位设置的限位组件将行走小车的一个小车轨道轮限制在第一翻转位，并使行走小车的另一个小车轨道轮位于第一翻转位设置的缺口的下方，整平执行机构和行走小车以被限制的小车轨道轮的轮轴为轴相对于行走大车翻转，未被限制的小车轨道轮通过其上方的缺口翻出轨道；整平执行机构在第二翻转位翻转时，还包括通过第一翻转位设置的限位组件将反力架的反力架轨道轮限制在第一翻转位，通过第二翻转位设置的限位组件将行走小车的一个小车轨道轮限制在第二翻转位，并使行走小车的另一个小车轨道轮位于第二翻转位设置的缺口的下方，整平执行机构和行走小车以被限制的小车轨道轮的轮轴为轴相对于行走大车翻转，未被限制的小车轨道轮通过其上方的缺口翻出轨道。

19、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

20、1、本发明提供的翻转式整平装置，其整平执行机构在月池内外两个位置翻转，实现了对月池包围范围下方基床的整平施工和对月池包围范围外的小范围基床的整平施工，提高了整平船的整平效率、拓宽整平船的适用范围；

21、2、本发明提供的翻转式整平装置，通过一套驱动机构驱动整平执行机构的翻转以及整平执行机构在两个翻转位置之间的快速移动，大大降低了造价和施工成本；

22、3、本发明提供的翻转式整平装置，采用第一卷扬机、牵引轮、牵引绳和反力架相配合的驱动机构，结构简单，便于整平执行机构的翻转和移动控制，无需较大的驱动力，大大降低了造价。