一种水上拼装式钻孔浮式平台及主墩桩基施工工艺的制作方法

本发明涉及桥梁施工，尤其是一种水上拼装式钻孔浮式平台及主墩桩基施工工艺。

背景技术：

1、大跨度桥梁是指跨度在200米及以上的桥梁，通常建在大河流、海峡或山谷之上，属于高难度的工程建设项目。大跨度桥梁的建成，不仅解决了地理交通问题，而且更为重要的是代表了人类工程技术的高度水平。一些著名的大跨度桥梁包括美国金门大桥、日本大阪湾大桥、中国港珠澳大桥等。而主墩是大跨度桥梁的主要支撑结构，一般位于桥梁跨度中央的位置，起到支撑桥梁荷载，分担桥梁荷载的作用，主墩的稳定性和安全性则依赖于其基础，这就需要利用主墩桩基保证整个桥梁的稳定性和安全性。

2、在大跨桥施工时，主墩桩基常常有出现在河流中的情况，但是在水文地质条件复杂、水流湍急的大江大河中，江河水位变化较大，尤其是降雨量较大导致水位在短时间内大幅度上升时，对主墩桩基的施工提出了巨大的考验。

技术实现思路

1、为了解决在水位变化情况下进行主墩桩基施工的问题，本申请提供一种水上拼装式钻孔浮式平台及主墩桩基施工工艺。

2、第一方面，本发明提供一种水上拼装式钻孔浮式平台，采用如下的技术方案：

3、一种水上拼装式钻孔浮式平台，包括浮台、固定护筒和浮动护筒，所述固定护筒锚固于河床，所述浮动护筒活动套设在所述固定护筒的顶部并与所述浮台连接；还包括导向桩、导向架、液压油缸和抱箍，所述导向桩锚固于河床，所述导向架活动套设在所述导向桩上，所述抱箍抱紧于所述导向桩上并位于所述导向架的上方，所述液压油缸连接在所述导向架与所述抱箍之间，所述浮台连接所述导向架。

4、优选的，还包括卷扬机、锚碇和锚绳，所述卷扬机固定设置在所述浮台上，所述锚碇固定设置于水中，所述锚绳的两端分别连接所述卷扬机和所述锚碇。

5、优选的，所述浮台包括浮箱a、浮箱b、浮箱c、纵梁、横梁和钢板，所述浮台的两侧由多个所述浮箱a组成而中间区域由所述浮箱b和所述浮箱c组成，多根所述纵梁平行地连接在多个所述浮箱上，多根所述横梁平行地连接在多根所述纵梁上，多个所述钢板安装在所述横梁上，所述浮箱a、所述浮箱b和所述浮箱c之间形成多个连接位供所述浮动护筒穿过并进行连接。

6、优选的，所述导向桩一共设置有四组，四组所述导向桩两两设置在所述浮箱a的相对两侧，每组所述导向桩的数量为两根，同组的两根所述导向桩之间连接有多个连接系，所述连接系呈z型。

7、优选的，还包括辅助桩，所述辅助桩锚固于河床，在所述浮台与所述导向架连接后，所述卷扬机由所述浮台转移至所述辅助桩的顶部，所述锚绳调整至连接于所述卷扬机与所述浮台之间。

8、优选的，所述锚绳与所述浮台之间连接有自调节组件。

9、优选的，所述自调节组件包括滑座、滑板和滑块，所述滑座固定设置在所述辅助桩的外侧壁，所述滑板竖向滑动地设置在所述滑座的外侧壁，所述滑板的顶部设置有吊环，所述锚绳连接在所述辅助桩顶部的所述卷扬机与所述滑板顶部的所述吊环之间，所述滑块竖向滑动地设置在所述滑板的外侧壁，所述滑块设置有夹爪机构，所述滑块的所述夹爪机构用于夹紧或松开所述滑板，所述滑块与所述浮台之间连接有固定连杆。

10、第二方面，本发明提供一种水上主墩桩基施工工艺，采用如下的技术方案：

11、一种水上主墩桩基施工工艺，包括以下步骤：

12、步骤一：插打导向桩；首先通过水下爆破来破碎施工区域水面以下的暗礁，并及时清理爆破所产生的岩石碎土，便于所述导向桩的插打；之后对所述导向桩进行放样，通过驳船上的履带吊吊起震动桩锤，在放样位置对所述导向桩进行插打，插打完毕后，利用驳船抛掷所述锚碇；

13、步骤二：浮箱拼接；三种不同结构形式的所述浮箱通过驳船托运到位，利用所述卷扬机和所述锚绳调整定位，形成临时平面；

14、步骤三：纵梁、横梁安装；在临时平面上安装所述纵梁、所述横梁和所述钢板；

15、步骤四：护筒安装；履带吊、旋挖钻通过驳船运至所述浮台，震动锤及护筒通过栈桥运输；首先旋挖钻引孔，之后利用履带吊安装所述固定护筒和所述浮动护筒；之后将所述浮动护筒连接所述浮台和所述导向架；之后在所述导向桩上安装所述液压油缸和所述抱箍；

16、步骤五：桩基施工：在水上拼装式钻孔浮式平台搭设完毕后，进行主墩桩基的钻孔和灌装施工。

17、优选的，步骤四还包括以下步骤：

18、插打所述辅助桩，之后将所述浮台上闲置的所述卷扬机固定在所述辅助桩的顶部，并将闲置的所述锚绳连接在所述卷扬机与所述浮台之间，利用所述卷扬机拉紧所述锚绳。

19、优选的，步骤四还包括以下步骤：

20、在所述锚绳与所述浮台之间连接自调节组件；当所述抱箍松开后，所述夹爪机构也松开，使所述滑块随所述浮台进行升降；当所述抱箍再次抱紧后，所述夹爪机构也再次夹紧，并利用所述卷扬机拉紧所述锚绳。

21、本发明的有益效果为：

22、1、一方面，当浮台发生的施工震动导致浮台结构产生竖向空间上的不平衡位移时，通过液压油缸对导向架的拉伸或推进来调整平台的平衡，此时抱箍抱紧于导向杆上；另一方面，当施工区域的水位发生激增或骤降而对水上施工作业造成影响时，释放抱箍，此时浮台能够随水位进行竖向位移，浮台再带动浮动护筒相对固定护筒进行伸缩，不影响旋挖钻继续进行钻孔及取土，解决在水位变化情况下进行主墩桩基施工的问题；

23、2、当抱箍抱紧于导向桩后，卷扬机由浮台转移至辅助桩的顶部，锚绳调整至连接于卷扬机与浮台之间，此时利用卷扬机的收卷以拉直锚绳，卷扬机能够分担导向桩上的液压油缸的压力，避免液压油缸的负担过大；

24、3、通过在锚绳与浮台之间连接自调节组件，在应对施工区域的水位骤增或骤降时，无需主动调整卷扬机进行收卷或放卷，仅需松开夹爪机构即可，在浮动结束后，仅需控制夹爪机构再次夹紧，并微调卷扬机，即可再次拉紧锚绳来为导向桩上的液压油缸减轻负担，达到方便操作的效果。

技术特征：

1.一种水上拼装式钻孔浮式平台，其特征在于：包括浮台、固定护筒(6)和浮动护筒(8)，所述固定护筒(6)锚固于河床，所述浮动护筒(8)活动套设在所述固定护筒(6)的顶部并与所述浮台连接；还包括导向桩(7)、导向架(11)、液压油缸(13)和抱箍(14)，所述导向桩(7)锚固于河床，所述导向架(11)活动套设在所述导向桩(7)上，所述抱箍(14)抱紧于所述导向桩(7)上并位于所述导向架(11)的上方，所述液压油缸(13)连接在所述导向架(11)与所述抱箍(14)之间，所述浮台连接所述导向架(11)。

2.根据权利要求1所述的一种水上拼装式钻孔浮式平台，其特征在于：还包括卷扬机(12)、锚碇和锚绳(9)，所述卷扬机(12)固定设置在所述浮台上，所述锚碇固定设置于水中，所述锚绳(9)的两端分别连接所述卷扬机(12)和所述锚碇。

3.根据权利要求2所述的一种水上拼装式钻孔浮式平台，其特征在于：所述浮台包括浮箱a(1)、浮箱b(2)、浮箱c(3)、纵梁(4)、横梁(5)和钢板，所述浮台的两侧由多个所述浮箱a(1)组成而中间区域由所述浮箱b(2)和所述浮箱c(3)组成，多根所述纵梁(4)平行地连接在多个所述浮箱上，多根所述横梁(5)平行地连接在多根所述纵梁(4)上，多个所述钢板安装在所述横梁(5)上，所述浮箱a(1)、所述浮箱b(2)和所述浮箱c(3)之间形成多个连接位供所述浮动护筒(8)穿过并进行连接。

4.根据权利要求3所述的一种水上拼装式钻孔浮式平台，其特征在于：所述导向桩(7)一共设置有四组，四组所述导向桩(7)两两设置在所述浮箱a(1)的相对两侧，每组所述导向桩(7)的数量为两根，同组的两根所述导向桩(7)之间连接有多个连接系(10)，所述连接系(10)呈z型。

5.根据权利要求3所述的一种水上拼装式钻孔浮式平台，其特征在于：还包括辅助桩(15)，所述辅助桩(15)锚固于河床，在所述浮台与所述导向架(11)连接后，所述卷扬机(12)由所述浮台转移至所述辅助桩(15)的顶部，所述锚绳(9)调整至连接于所述卷扬机(12)与所述浮台之间。

6.根据权利要求5所述的一种水上拼装式钻孔浮式平台，其特征在于：所述锚绳(9)与所述浮台之间连接有自调节组件。

7.根据权利要求6所述的一种水上拼装式钻孔浮式平台，其特征在于：所述自调节组件包括滑座(16)、滑板(17)和滑块(18)，所述滑座(16)固定设置在所述辅助桩(15)的外侧壁，所述滑板(17)竖向滑动地设置在所述滑座(16)的外侧壁，所述滑板(17)的顶部设置有吊环(21)，所述锚绳(9)连接在所述辅助桩(15)顶部的所述卷扬机(12)与所述滑板(17)顶部的所述吊环(21)之间，所述滑块(18)竖向滑动地设置在所述滑板(17)的外侧壁，所述滑块(18)设置有夹爪机构(19)，所述滑块(18)的所述夹爪机构(19)用于夹紧或松开所述滑板(17)，所述滑块(18)与所述浮台之间连接有固定连杆(20)。

8.一种水上主墩桩基施工工艺，采用如权利要求7所述的一种水上拼装式钻孔浮式平台进行施工，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种水上主墩桩基施工工艺，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的一种水上主墩桩基施工工艺，其特征在于：

技术总结本发明涉及桥梁施工技术领域，更具体地说，它涉及一种水上拼装式钻孔浮式平台及主墩桩基施工工艺，结构包括浮台、固定护筒和浮动护筒，固定护筒锚固于河床，浮动护筒活动套设在固定护筒的顶部并与浮台连接；还包括导向桩、导向架、液压油缸和抱箍，导向桩锚固于河床，导向架活动套设在导向桩上，抱箍抱紧于导向桩上并位于导向架的上方，液压油缸连接在导向架与抱箍之间，浮台连接导向架，本发明的一种水上拼装式钻孔浮式平台及主墩桩基施工工艺能够解决在水位变化情况下进行主墩桩基施工的问题。技术研发人员：孙雷雷,赵健,刘长辉,高健,安路明,樊立龙,王洪伟,尹德智,刘玉雄,苏赞耀,李文斌,陈美宇,尤春颖受保护的技术使用者：中国铁建大桥工程局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18