一种格型钢板桩大圆筒主格筒位拼装、散打多功能工装支架的制作方法_2

文档序号:8334902阅读:来源:国知局
为500mm,腹板厚度为12.7mm,转角为10°,粧长达到37.lm,单个主格钢板粧总重量一般在450t?560t)构成的1/4圆钢板粧预组装片,进行稳定可靠的支撑、旋转以及拼装,不仅能够保证整个施工过程稳定可靠以及高安全性,其还能够大大提高现场对格型钢板粧大圆筒主格进行拼接施工的施工效率。
【附图说明】
[0032]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本发明。
[0033]图1为人工岛钢板粧格栅岛壁结构平面图;
[0034]图2为人工岛中钢板粧格栅平面布置图;
[0035]图3为本发明中多功能工装支架的结构示意图;
[0036]图4为本发明中基础支承粧的结构示意图;
[0037]图5为上部支撑胎架底部平台结构平面图;
[0038]图6为上部支撑胎架中部平台的铰接示意图;
[0039]图7为上部支撑胎架上部平台结构平面图;
[0040]图8为上部支撑胎架顶部结构平面图;
[0041]图9为本发明中升降装置的结构示意图;
[0042]图10为上部支撑胎架中顶部结构上的滑轮组的布置示意图;
[0043]图11为上部平台中行走小车的安装示意图;
[0044]图12为中层平台随动旋转T型钩机构的结构示意图;
[0045]图13为气胀胶囊的安装示意图。
【具体实施方式】
[0046]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
[0047]本实例以【背景技术】部分所述的人工岛钢板粧格栅岛壁作为相应的施工工程,以此来具体说明格型钢板粧大圆筒主格板粧1/4圆筒现场拼接方法的实施过程。
[0048]在本实例中,该工程的实施具有如下条件:
[0049]I)施工区域限高。整个施工区域均位于机场航空限高区,格型钢板粧大圆筒施工现场限高在+30mPD?+60mPD之间,施工设备选择受到极大限制。现有设备无法正常投入使用或使用效率极低,必须新建和改造部分设备才能适合本工程施工需要,且部分区域钢板粧还需在有限的航空限高放宽期内实施。
[0050]2)水深浅。本工程施工区域泥面标高由南向北逐渐降低,近一半工程点标高在-2.8mPD?-llmPD,碎石垫层填筑后标高在-1.8mPD?_2mPD,平均海平面1.2mPD,落潮平均低潮位0.3mPDo由于水深较浅,施工船舶需乘潮作业,运输船舶无法到达施工点。
[0051]3)地质条件差,使得粧长较长。海底淤泥层厚约15m-25m,设计粧长23.6m_39.1m,同时该项目大圆筒为围堤永久性结构的一部分,主、副格粧长相同。由于限高,长粧无法一次性就位,需现场接粧。
[0052]4)完全离岸作业,海上环保要求高。工程位于海上,施工期间岛体周边长期设置拦污帷幕,大圆筒施工局限于狭长的区域内,作业船舶多,交叉干扰较大。
[0053]5)圆筒自重的约束。本工程单个主格钢板粧总重量一般在450t?560t。在航空限高条件下,目前尚无合适的起重船一次完成一个主格整体吊装和沉放。
[0054]6)工期紧。根据有关要求,除预留口门段的5只格型钢板粧大圆筒外,其余129只格型钢板粧大圆筒沉设工作需在工程开工后420天内完成,即工程开工后第14个月内完成钢板粧沉设工作。由于格型钢板粧大圆筒的沉设需在土工布、碎石垫层及碎石粧完成后才能实施,且大部分钢板粧施工船舶需实施改、建造等,钢板粧沉设实际施工工期约在8个月左右。同时,钢板粧施工受航空限高影响较大,本工程施工工期相当紧张。
[0055]综上所述,受周围机场航空限高的制约、局部工程水域水深较浅以及周边拦污帷幕的影响,本工程格型钢板粧施工工艺和施工设备都受到很大限制,只能选择特定的工艺和设备实施钢板粧工程。现有的大吨位起重船高度不能适应现场限高的要求,也难以适应水深条件,所以现场吊装件必须在高度、重量上作限制,本实例采用格型钢板粧大圆筒主格板粧1/4圆筒现场拼接方法,其将整圆主格分为4组1/4圆钢板粧预组装片分别吊装,相应的起重船机必须进行改造,现场需利用一个特制“工装支架”实现每个格体钢板粧现场整体拼装工作,另外,现场合拢粧必须采取接粧型式,才能满足现场限高的条件。
[0056]为此,本实例提供一种格型钢板粧大圆筒主格筒位拼装、散打多功能工装支架,实现将格型钢板粧大圆筒主格筒位的拼装在特制的多功能工装支架上进行。该多功能工装支架设计时,综合考虑最低限高区域限高、海床面标高、钢板粧长度、施工水位及预留间隙等因素。基于施工方案的要求,该多功能工装支架具有支撑钢板粧重量、回转拼装、下沉卸载、扩胀支撑等功能。为此多功能工装支架主要由以下几部分组成(参见图3):
[0057]I)基础支承粧200
[0058]根据地质条件、承载要求、各种工况和水位、气象条件等,工装支架基础采用9根钢管粧形成作为多功能工装支架安装地基的基础支承粧200,并用于安装和支撑构成多功能工装支架的其它部件。
[0059]参见图4,其所示为支承钢管粧平面布置图,其中以I根支承钢管粧201作为中心支承钢管粧,其余8根支承钢管粧202作为周边支承钢管粧,以中心支承钢管粧201为圆心,沿一圆环均匀布置中心支承钢管粧201的四周。
[0060]每根格体钢板粧振沉后均拔除;且每根支承钢管粧粧顶设计连接法兰等机构。
[0061]2)上部支撑胎架结构300
[0062]“工装支架”上部支撑胎架由9根支撑立柱和3层水平工作平台等组成(参见图5至图7),顶部和中部设置固定连接结构。上部支撑胎架在各种工况下均可满足结构强度、刚度和整体稳定性要求。
[0063](I)其中9根支撑立柱,构成上部支撑胎架的支撑架。具体的,这9根支撑立柱中,I根作为中心钢管立柱以及其余8根作为周边钢管立柱,若8根作为周边钢管立柱以中心钢管立柱为圆心,沿圆周方向均匀分布,且中心钢管立柱与8根作为周边钢管立柱的顶部通过一顶部结构固定相接。该顶部结构后续具体说明说明。
[0064]构成支撑架的9根支撑立柱,其与顶部结构以及3层水平工作平台中底部平台刚性联接,与3层水平工作平台中可升降的上平台和中平台之间通过铰接座及其上的钢滚轮和锁紧机构铰接。支撑立柱的底部分别通过相应的筋板与海底基础支承粧中的9个钢粧上的法兰刚性联接,法兰上加工有弧形腰槽,两者之间通过螺纹钢螺栓连接,同时中心钢管立柱上设有爬梯供操作人员通往各层平台。
[0065](2)3层水平工作平台中的底部平台301
[0066]参见图5,该底部平台作为升降装置的工作平台以及上部支撑胎架与基础支撑粧的连接平台,其固定设置在支撑架的底部,并通过底座与基础支撑粧固定相接。
[0067]具体的,该底部平台采用桁架结构,通过底座与9根海底钢粧连接。
[0068](3)3层水平工作平台中的中部平台302
[0069]该中部平台作为1/4圆钢板粧预组装片的保持及稳定装置,其可升降的设置在支撑架上,并位于底部平台之上。该中部平台302由环形圈梁(上下升降)与钢管桁架组成,其无动力机械,通过9个铰接座302a及每个铰接座上下各6个导向滚轮302b可以升降的设置在9根支撑立柱上(参见图6),借助上平台动力可实现上下移动。铰接座上设锥形箱体及楔块用于钢板粧悬挂时消除立柱间隙,稳定框架结构,铰接座上同时设有锁紧机构302c (与上平台一致)。
[0070](4)3层水平工作平台中的上部平台303
[0071]该上部平台303作为1/4圆钢板粧预组装片的悬挂、回转及升降平台,其可升
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