一种深水梳形滑道井字梁安装施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于短节段匹配预制、滚动预拼装及水下安装施工为一体的深水梳形滑道井字梁安装施工方法。它解决了传统施工方法需要潜水员长时间潜水作业，施工风险较大；滑道井字梁由于同时受风浪和水流影响，标高和轴线对位难以控制，无法满足滑道井字梁上轨道的高精度安装要求的难题，本发明对滑道井字梁的预制线型、预拼装线型及安装线型实行动态调控，梁段的施工全过程中不产生误差积累，使得梁段尺寸精确，线型精准；具有科技含量高、工厂化、机械化作业程度高、环保等优点；亦可以促进先进的计算机技术、机电制造技术与船台滑道建设施工工艺的有机结合。
【专利说明】一种深水梳形滑道井字梁安装施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船台滑道施工【技术领域】，具体地指一种基于短节段匹配预制、滚动预拼装及水下高精度安装的深水梳形滑道井字梁安装施工方法。
【背景技术】
[0002]随着水运市场的持续旺盛，船舶结构尺度的增大，横向梳式滑道的轨道组数随之增加，滑道入水深度也随之加深，这对滑道井字梁上轨道的安装精度提出了更高的要求。
[0003]在现有技术中，横向梳式船台滑道井字梁的水下安装传统施工工艺是采用起重船将井字梁吊离运输驳船后移动起重船至设定位置，使滑动井字梁沉入水下，由潜水员潜入水下探摸安装孔与桩顶的位置，指挥起重船移船，通过撬杠调整梁的平面位置，使滑道井字梁就位于桩帽顶端的指定位置。传统施工方法需要潜水员长时间潜水作业，待井字梁安装到位后起重船方可离开，施工风险较大，能耗高；滑道井字梁由于同时受风浪和水流影响，标高和轴线对位难以控制，无法满足滑道井字梁上轨道的高精度安装要求。
[0004]因此，需对现有技术进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是要解决上述【背景技术】的不足，提供一种基于短节段匹配预制、滚动预拼装及水下高精度安装的深水梳形滑道井字梁安装施工方法。
[0006]本发明的技术方案为:一种深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于，它包括以下步骤:
[0007]I)、滑道井字梁的短节段匹配法预制:
[0008]a、在预制台座上先浇筑第一井字梁梁段，待其混凝土强度达到设计要求后，将第一井字梁梁段移至匹配台座上，以第一井字梁梁段作为匹配梁段，第一井字梁梁段的前端作为待浇筑的第二井字梁梁段的端模，在预制台座浇筑第二井字梁梁段；
[0009]b、待第二井字梁梁段混凝土强度达到要求后，将第一井字梁梁段吊运走并进行预拼装，把第二井字梁梁段转移至匹配台座，并将第二井字梁梁段的前端作为待浇筑下一井字梁梁段的端模，以此循环完成所有梁段；
[0010]2)、滑道井字梁的滚动预拼装施工:
[0011]a、在预拼装台座上按照3榀滑道井字梁梁段首尾对接的方式拼装；
[0012]b、在滑道井字梁梁段上铺设轨道，待轨道调整到位后进行固定，并在轨道端头喷涂标识；
[0013]C、移走前2榀已拼接完成的滑道井字梁，将最后I榀滑道井字梁梁段前移，滚动预拼装后续梁段及其轨道；
[0014]d、按照上述步骤直至完成所有梁段的预拼装，并及时完成轨道端头标识的喷涂；
[0015]3)、滑道井字梁的水下安装施工:
[0016]a、滑道井字梁初步定位于桩帽顶部；[0017]b、调整滑道井字梁的斜率；
[0018]C、测量滑道井字梁轨道间的轴线和高程偏差，并对滑道井字梁的三维空间姿态进行调整。
[0019]上述方案中:
[0020]所述预制台座上设有井字梁梁段模板，所述井字梁梁段模板包括围成待浇筑的井字梁梁段所需空间的固定端模、外侧模、底模、联系梁侧模和内模，所述固定端模设置在所需空间的纵向前端，所述外侧模设置在所需空间的横向两侧，外侧模的外侧设有外侧模支架，所述底模设置在所需空间的底部，所述联系梁侧模设置在所需空间的纵向尾端，所述内模用于支撑所需空间的内壁，内模由内模支架支撑；所述匹配台座用于放置已浇筑井字梁梁段。
[0021]所述预制台座和匹配台座下方设有轨道，所述轨道上设有底模台车，所述底模台车支撑并移动底模。
[0022]所述预制台座和匹配台座由高度可调的支撑系统支撑。
[0023]步骤I)中，所述第二井字梁梁段和第一井字梁梁段之间涂抹有隔离剂。
[0024]步骤2)中，所述已拼接完成的滑道井字梁上方安装有轨道，所述轨道的端头设有标识。
[0025]步骤3)中，所述滑道井字梁的水下安装施工过程为:
[0026]I)、由设置在浮吊上的GPS定位系统、井字梁吊架上的测量塔和辅助船上的视线定位杆、定位缆绳和滑道井字梁上的导向装置来实现滑道井字梁的初步就位；
[0027]2)、在滑道井字梁完成初步就位以后，浮吊脱钩并将吊装钢丝绳临时搁置在测量塔顶端；
[0028]3)、根据设置在滑道井字梁上的二轴倾角传感器来调整滑道井字梁的斜率；
[0029]4)、借由设置在滑道井字梁吊架侧下方的水下测量设备实时测量滑道井字梁梁段间的轴线和高程偏差，并对滑道井字梁的三维空间姿态进行调整；
[0030]5)、在滑道井字梁完成精确定位后，及时浇筑水下节点混凝土将滑道井字梁与桩帽连接在一起。
[0031]所述滑道井字梁是通过滑道井字梁吊具进行安装定位的；所述滑道井字梁吊具包括滑道井字梁吊架，所述滑道井字梁吊架上设有测量塔，所述滑道井字梁吊架下端设有调位机构和水下测量设备。
[0032]所述二轴倾角传感器与滑道井字梁吊架连接。
[0033]本发明具有以下优点:
[0034]I)本发明对滑道井字梁的预制线型、预拼装线型及安装线型实行动态调控，梁段的施工全过程中不产生误差积累，使得梁段尺寸精确，线型精准；
[0035]2)本发明具有科技含量高、工厂化、机械化作业程度高、环保等优点，对周边环境影响较小。
[0036]3)本发明应用于深水船台滑道的施工中，不仅能保障滑道工程的顺利实施，而且还可以促进先进的计算机技术、机电制造技术与船台滑道建设施工工艺的有机结合，使我国船台滑道建设由传统的劳动集密性、作业松散性向机械化、工厂化作业转型。【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1-图8是本发明中滑道井字梁的短节段匹配法预制施工步骤示意图；
[0038]图9是本发明中滑道井字梁短节段匹配法预制施工装置平面布置示意图；
[0039]图10是本发明中滑道井字梁滚动预拼装施工装置立面布置示意图；
[0040]图11是本发明中滑道井字梁的水下安装施工装置立面布置示意图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0042]本发明所描述的滑到井字梁的施工方法是一种基于短节段匹配预制、滚动预拼装及水下安装施工方法，它包括以下步骤:
[0043]I)、滑道井字梁的短节段匹配法预制:
[0044]a、在预制台座上先浇筑第一井字梁梁段，待其混凝土强度达到设计要求后，将第一井字梁梁段移至匹配台座上，以第一井字梁梁段作为匹配梁段，第一井字梁梁段的前端作为待浇筑的第二井字梁梁段的端模，在预制台座浇筑第二井字梁梁段，其中，第二井字梁梁段和第一井字梁梁段之间涂抹有隔离剂，隔离剂将第二井字梁梁段和第一井字梁梁段隔开。
[0045]b、待第二井字梁梁段混凝土强度达到要求后，将第一井字梁梁段吊运走并进行预拼装，把第二井字梁梁段转移至匹配台座，并将第二井字梁梁段的前端作为待浇筑下一井字梁梁段的端模，以此循环完成所有梁段；
[0046]2)、滑道井字梁的滚动预拼装施工:
[0047]a、在预拼装台座上按照3榀滑道井字梁梁段首尾对接的方式拼装；
[0048]b、在滑道井字梁梁段上铺设轨道，待轨道调整到位后进行固定，并在轨道端头喷涂标识；
[0049]C、移走前2榀已拼接完成的滑道井字梁，将最后I榀滑道井字梁梁段前移，滚动预拼装后续梁段及其轨道；
[0050]d、按照上述步骤直至完成所有梁段的预拼装，并及时完成轨道端头标识的喷涂；
[0051]3)、滑道井字梁的水下安装施工:
[0052]a、滑道井字梁初步定位于桩帽顶部；
[0053]b、调整滑道井字梁的斜率；
[0054]C、测量滑道井字梁轨道间的轴线和高程偏差，并对滑道井字梁的三维空间姿态进行调整。
[0055]步骤I)中:
[0056]如图1-图9所示，预制台座上设有井字梁梁段模板，井字梁梁段模板包括围成待浇筑的井字梁梁段1.3所需空间的固定端模1.1、外侧模1.2、底模1.8、联系梁侧模1.10和内模1.9，固定端模1.1设置在所需空间的纵向前端，外侧模1.2设置在所需空间的横向两侦U，外侧模1.2的外侧设有外侧模支架1.5，底模1.8设置在所需空间的底部，联系梁侧模1.10设置在所需空间的纵向尾端，内模1.9用于支撑所需空间的内壁，内模1.9由内模支架1.11支撑；匹配台座设有用于放置已浇筑井字梁梁段1.4的空间。在预制台座和匹配台座下方设有轨道1.7，在轨道1.7上设有底模台车1.6，底模台车1.6用来支撑并移动底模1.8，进而支撑移动设置在底模1.8的井字梁梁段
[0057]滑道井字梁的短节段匹配法预制施工的操作步骤具体为:
[0058]I)、待预制台座上待浇筑的井字梁梁段1.3浇筑完成后，对其进行养护(如图1所示)；
[0059]2)、拆除井字梁梁段1.3的外侧模1.2，联系梁侧模1.10，将已浇筑完成的井字梁梁段1.4移走，龙门吊吊走内模1.9及内模支架1.11 (如图2所示)；
[0060]3)、将井字梁梁段1.3与固定端模1.1分开，并移开一定的距离，同时，使用龙门吊机将井字梁梁段1.4吊走存放于堆存区(如图3所示)；
[0061]4)、用龙门吊机将井字梁梁段1.3的底模1.8吊到固定端模1.1处，撑起并调整底丰旲1.8的闻程(如图4所不)；
[0062]5)、将井字梁梁段1.3移至匹配梁段位置，并精确调整其平面位置及高程，然后安装并定位下一待浇井字梁梁段的外侧模1.2及联系梁侧模1.10，并将各模板相互固定(如图5所示)；
[0063]6)、将下一待浇井字梁梁段的钢筋骨架1.12吊入模板中，并对其进行定位(如图6所示)；
[0064]7)、使用龙门吊机吊进内模1.9，将其与底模1.8及固定端模1.1之间固定(如图7所示)；
[0065]8)、浇筑下一待浇井字梁梁段的混凝土。如此进行这样的循环就可完成所有梁段的预制(如图8所示)。
[0066]其中底模1.8因井字梁梁段的预制施工需要，预制台座与匹配台座的底部均设置了相应的高度可调的支撑系统，可对井字梁梁段的标高进行调整。另外，固定端模1.1的位置是固定的，每次模板安装时，测量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。起始梁段预制时，两端均需端模，其他梁段的端模为固定端模和匹配井字梁梁段的端面。
[0067]如图10所示，滑道井字梁的滚动预拼装施工，是按照滑道井字梁按3榀首尾对接的方式逐榀匹配的，它是指待匹配段滑道井字梁2.2达到规范要求的75%的起吊强度后，采用两台70t龙门吊2.3，以专业吊具将滑道井字梁2.2吊往预拼装台座2.1进行滚动预拼装。
[0068]此步骤中:需在已拼接完成的滑道井字梁2.2上方逐列安装有轨道，并将轨道调整到设计允许的偏差范围内，再将其固定，在轨道安装完成后，对每列轨道端头进行标识，并收集标志点的三维坐标以及预制台座的标高数据。
[0069]如图11所示，滑道井字梁的水下安装施工工艺中，滑道井字梁3.1是通过滑道井字梁吊具进行安装定位的；滑道井字梁吊具包括滑道井字梁吊架3.2，滑道井字梁吊架3.2上设有测量塔3.3，滑道井字梁吊架3.2下端设有调位机构3.4和水下测量设备3.5，具体施工步骤为:
[0070]I)、由设置在浮吊上的GPS定位系统、井字梁吊架3.2上的测量塔3.3和辅助船上的视线定位杆、定位缆绳和滑道井字梁3.1上的导向装置来实现滑道井字梁的初步就位，在滑道井字梁的初步就位施工过程中，由潜水员辅助滑道井字梁初步定位于桩帽顶部；
[0071]2)、在滑道井字梁3.1完成初步就位以后，浮吊脱钩并将吊装钢丝绳临时搁置在测量塔3.3顶端；[0072]3)根据设置在滑道井字梁3.1上的二轴倾角传感器3.6来调整滑道井字梁3.1的斜率。
[0073]4)借由设置在滑道井字梁吊架3.2侧下方的水下测量设备3.5实时测量梁段间的轴线和高程偏差，将测量所得的相关数据输入到滑道井字梁的精调位控制系统，再通过调位机构3.4以实现滑道井字梁的三维空间姿态的调整。
[0074]5)、在滑道井字梁3.1完成精确定位后，及时浇筑水下节点混凝土将滑道井字梁
3.1与桩帽连接在一起。
[0075]此步骤中，二轴倾角传感器3.6借由传感器工装安装在滑道井字梁上，并与滑道井字梁吊架3.2连接，可与滑道井字梁吊架3.2同步起吊，方便拆装，循环利用，增加施工效率。
[0076]所述的视线定位杆被设置在辅助船上，作为滑道井字梁初步就位的一个定位基准。
[0077]本发明所述的滑道井字梁的水下安装施工工艺，具体是指滑道井字梁经导向装置、倒锤法测量塔实现初步定位。在滑道井字梁完成初步就位以后，起重船脱钩并将吊装钢丝绳临时搁置在井字梁吊架顶端。首先，根据设置在滑道井字梁上的二轴倾角传感器来调整滑道井字梁的斜率，然后借由设置在滑道井字梁吊架侧下方的水下测量设备实时测量梁段间的轴线和高程偏差，将测量所得的相关数据输入到滑道井字梁的精调位控制系统，以实现滑道井字梁的三维空间姿态的调整。
[0078]本发明所示的深水梳形滑道井字梁安装施工方法是集合滑道井字梁的短节段匹配法预制、滑道井字梁的滚动预拼装施工及滑道井字梁的水下安装施工三种施工工艺，它解决了传统施工方法需要潜水员长时间潜水作业，施工风险较大；滑道井字梁由于同时受风浪和水流影响，标高和轴线对位难以控制，无法满足滑道井字梁上轨道的高精度安装要求的难题，本发明对滑道井字梁的预制线型、预拼装线型及安装线型实行动态调控，梁段的施工全过程中不产生误差积累，使得梁段尺寸精确，线型精准；具有科技含量高、工厂化、机械化作业程度高、环保等优点；亦可以促进先进的计算机技术、机电制造技术与船台滑道建设施工工艺的有机结合。
【权利要求】
1.一种深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于，它包括以下步骤: 1)、滑道井字梁的短节段匹配法预制: a、在预制台座上先浇筑第一井字梁梁段，待其混凝土强度达到设计要求后，将第一井字梁梁段移至匹配台座上，以第一井字梁梁段作为匹配梁段，第一井字梁梁段的前端作为待浇筑的第二井字梁梁段的端模，在预制台座浇筑第二井字梁梁段； b、待第二井字梁梁段混凝土强度达到要求后，将第一井字梁梁段吊运走并进行预拼装，把第二井字梁梁段转移至匹配台座，并将第二井字梁梁段的前端作为待浇筑下一井字梁梁段的端模，以此循环完成所有梁段； 2)、滑道井字梁的滚动预拼装施工: a、在预拼装台座上按照3榀滑道井字梁梁段首尾对接的方式拼装； b、在滑道井字梁梁段上铺设轨道，待轨道调整到位后进行固定，并在轨道端头喷涂标识； C、移走前2榀已拼接完成的滑道井字梁，将最后I榀滑道井字梁梁段前移，滚动预拼装后续梁段及其轨道； d、按照上述步骤直至完成所有梁段的预拼装，并及时完成轨道端头标识的喷涂； 3)、滑道井字梁的水下安装施工: a、滑道井字梁初步定位于桩帽顶部； b、调整滑道井字梁的斜率； C、测量滑道井字梁轨道间的轴线和高程偏差，并对滑道井字梁的三维空间姿态进行调難iF.0
2.根据权利要求1所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:所述预制台座上设有井字梁梁段模板，所述井字梁梁段模板包括围成待浇筑的井字梁梁段所需空间的固定端模、外侧模、底模、联系梁侧模和内模，所述固定端模设置在所需空间的纵向前端，所述外侧模设置在所需空间的横向两侧，外侧模的外侧设有外侧模支架，所述底模设置在所需空间的底部，所述联系梁侧模设置在所需空间的纵向尾端，所述内模用于支撑所需空间的内壁，内模由内模支架支撑；所述匹配台座用于放置已浇筑井字梁梁段。
3.根据权利要求1所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:所述预制台座和匹配台座下方设有轨道，所述轨道上设有底模台车，所述底模台车支撑并移动底模。
4.根据权利要求3所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:所述预制台座和匹配台座由高度可调的支撑系统支撑。
5.根据权利要求1所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:步骤I)中，所述第二井字梁梁段和第一井字梁梁段之间涂抹有隔离剂。
6.根据权利要求1所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:步骤2)中，所述已拼接完成的滑道井字梁上方逐列安装有轨道，所述轨道的端头设有标识。
7.根据权利要求1所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:步骤3)中，所述滑道井字梁的水下安装施工过程为: 1)、由设置在浮吊上的GPS定位系统、井字梁吊架上的测量塔和辅助船上的视线定位杆、定位缆绳和滑道井字梁上的导向装置来实现滑道井字梁的初步就位； 2)、在滑道井字梁完成初步就位以后，浮吊脱钩并将吊装钢丝绳临时搁置在测量塔顶端; 3)、根据设置在滑道井字梁上的二轴倾角传感器来调整滑道井字梁的斜率； 4)、借由设置在滑道井字梁吊架侧下方的水下测量设备实时测量滑道井字梁梁段间的轴线和高程偏差，并对滑道井字梁的三维空间姿态进行调整； 5)、在滑道井字梁完成精确定位后，及时浇筑水下节点混凝土将滑道井字梁与桩帽连接在一起。
8.根据权利要求7所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:所述滑道井字梁是通过滑道井字梁吊具进行安装定位的；所述滑道井字梁吊具包括滑道井字梁吊架，所述滑道井字梁吊架上设有测量塔，所述滑道井字梁吊架下端设有调位机构和水下测量设备。
9.根据权利要求7所述的深水梳形滑道井字梁安装施工方法，其特征在于:所述二轴倾角传感器与滑道井字梁吊架`连接。
【文档编号】B63C5/02GK103482042SQ201310431689
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】张鸿, 罗自立, 郭劲, 程茂林, 陈少林, 郑瑞杰, 李宗哲, 向继华, 曾令平, 唐蔚东, 唐如蜜 申请人:中交第二航务工程局有限公司