一種穩(wěn)固結(jié)構(gòu)及基于該穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的鉆孔平臺施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海上橋梁鉆孔粧基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穩(wěn)固結(jié)構(gòu)及基于該穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的鉆孔平臺施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海上橋梁鉆孔粧基礎(chǔ)施工中，鉆孔平臺主要功能是提供施工材料、工具、機械的擺放平臺。傳統(tǒng)的鉆孔平臺施工首先是插打鋼護筒，然后在鋼護筒頂面鋪設(shè)面板形成鉆孔平臺，插打鋼護筒時通常利用導(dǎo)向架作為輔助結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向架為鋼結(jié)構(gòu)焊接而成的桁架構(gòu)件。隨著海洋工程的迅速發(fā)展，國內(nèi)橋梁施工的重心也在逐步向跨海橋梁施工轉(zhuǎn)變，而跨海橋梁施工時存在波流力大、海床面起伏大，地質(zhì)情況較為復(fù)雜等問題，若鋼護筒插打深度無法滿足抵抗波流力的要求，在遭遇大風(fēng)力季風(fēng)氣候或臺風(fēng)天氣時，鋼護筒將無法自穩(wěn)，從而給橋梁施工帶來極大的安全風(fēng)險。針對以上問題，傳統(tǒng)的解決方案是在鋼護筒之間焊接聯(lián)結(jié)系，但在惡劣海洋環(huán)境下，且鋼護筒已經(jīng)施工完成后，鋼護筒之間的聯(lián)結(jié)系的焊接施工難度及作業(yè)風(fēng)險非常巨大；而且施工周期較長，如果在大風(fēng)力季風(fēng)或臺風(fēng)來臨之際，鋼護筒之間還未能形成穩(wěn)定的護筒群體系，將給橋梁施工帶來巨大的災(zāi)難和損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)固結(jié)構(gòu)及基于該穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的鉆孔平臺施工方法，穩(wěn)固結(jié)構(gòu)作用于鋼護筒，以形成穩(wěn)定的護筒群體系，鉆孔平臺施工簡單、穩(wěn)固且周期短。
[0004]為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，包括若干根垂直插設(shè)于河床的鋼管粧，鋼管粧通過管粧聯(lián)結(jié)系在河床平面圍出多個矩形框，每個矩形框內(nèi)設(shè)有一個平臺架，每個平臺架通過若干組中間聯(lián)結(jié)系與位于矩形框矩形邊上的鋼管粧相連，每個平臺架包括若干個鋼套管，鋼套管之間通過套管聯(lián)結(jié)系連接，每個鋼套管內(nèi)插有一根垂直插設(shè)于河床的鋼護筒。
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所有的鋼管粧排列成若干個小矩形框和大矩形框，每個平臺架位于一個小矩形框內(nèi)，所述小矩形框位于一個大矩形框內(nèi)，管粧聯(lián)結(jié)系設(shè)置于小矩形框的鋼管粧與對應(yīng)大矩形框的鋼管粧之間，中間聯(lián)結(jié)系設(shè)置于小矩形框每條矩形邊上的鋼管粧與其鄰近的鋼套管之間。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括若干組調(diào)位裝置，每組調(diào)位裝置沿小矩形框的一條矩形邊設(shè)置，每組調(diào)位裝置包括分別焊接于所述矩形邊上的兩根鋼管粧的兩個牛腿，兩個牛腿上共同架設(shè)一根沿所述矩形邊設(shè)置的滑道梁，所述滑道梁的頂面鋪設(shè)四氟板，所述矩形邊上的鋼管粧連接的中間聯(lián)結(jié)系設(shè)置于四氟板上，所述滑道梁上固設(shè)兩個反力座，每個反力座對應(yīng)一組中間聯(lián)結(jié)系，且它們之間設(shè)置一個千斤頂。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每組套管聯(lián)結(jié)系、中間聯(lián)結(jié)系和管粧聯(lián)結(jié)系分別為由型鋼和箱梁組成的桁架聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu)。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述每組中間聯(lián)結(jié)系與對應(yīng)鋼管粧連接處焊接連接板。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述鋼套管的內(nèi)徑比鋼護筒的外徑大10?20cm。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述每個鋼護筒和其頂端套設(shè)的鋼套管之間通過固結(jié)裝置連接，所述固結(jié)裝置包括上水平環(huán)、上環(huán)板、下水平環(huán)和下環(huán)板，上水平環(huán)和下水平環(huán)分別套設(shè)于鋼護筒且通過加勁板焊接于鋼護筒，上環(huán)板設(shè)置于鋼套管頂口并焊接于鋼套管，下環(huán)板設(shè)置于鋼套管底口并焊接于鋼套管，上水平環(huán)疊合于上環(huán)板且焊接在一起，下水平環(huán)疊合于下環(huán)板且焊接在一起。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，鋼套管固定設(shè)置若干個吊耳，每個平臺架上的吊耳關(guān)于所述平臺架的重心對稱設(shè)置。
[0012]一種基于穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的鉆孔平臺施工方法，包括以下步驟:
[0013]S1.在工廠拼裝若干個平臺架，每個平臺架包括若干個鋼套管，鋼套管之間焊接套管聯(lián)結(jié)系成一體，在每個平臺架位于外圈的鋼套管焊接若干組朝外的中間聯(lián)結(jié)系；
[0014]S2.垂直插設(shè)若干根鋼管粧，鋼管粧通過管粧聯(lián)結(jié)系在河床平面圍出多個矩形框，并在每個矩形框的每條矩形邊的鋼管粧固設(shè)一組沿所述矩形邊設(shè)置的調(diào)位裝置；
[0015]S3.利用浮吊將每個平臺架吊裝至一個矩形框內(nèi)，且所述平臺架通過中間聯(lián)結(jié)系架設(shè)于所述矩形框的四組調(diào)位裝置上；
[0016]S4.利用所述四組調(diào)位裝置精調(diào)所述平臺架的平面位置，在平臺架的中間聯(lián)結(jié)系與對應(yīng)鋼管粧之間焊接連接板，固定平臺架；
[0017]S5.利用浮吊和打粧錘在每個鋼套管內(nèi)插打一根鋼護筒，每完成一根鋼護筒的插打，焊接固定所述鋼護筒與對應(yīng)鋼套管；
[0018]S6.在每個平臺架內(nèi)的所有鋼護筒的頂面鋪設(shè)一塊矩形的平臺面板，完成鉆孔平臺的施工。
[0019]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括步驟S7，在鋼管粧的頂端固設(shè)分配梁，在分配梁上鋪設(shè)貝雷梁，所述貝雷梁圍繞矩形框，所有貝雷梁和平臺面板位于同一平面。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:
[0021]1、本穩(wěn)固結(jié)構(gòu)利用套管聯(lián)結(jié)系將鋼套管連接成一個整體，每個鋼套管固定套設(shè)于一根鋼護筒的頂端，用于將鋼護筒連接成穩(wěn)定的護筒群體系，從而有效增加鋼護筒的平面剛度，而且鋼護筒作為鉆孔平臺的支承結(jié)構(gòu)，傳遞鉆孔平臺上的豎向荷載，解決了因海上波流力大、鋼護筒插打深度不足引起的單根鋼護筒無法自穩(wěn)的問題，同時也避免了鋼護筒不穩(wěn)定帶來的施工安全風(fēng)險。
[0022]2、本穩(wěn)固結(jié)構(gòu)在鋼護筒插打時，鋼套管作為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，在鋼護筒插打完成后，將鋼套管與鋼護筒固結(jié)，形成鉆孔平臺，因此本穩(wěn)固結(jié)構(gòu)具備鋼護筒插打?qū)?、鋼護筒連接、鉆孔平臺施工等多種功能，可以減少施工設(shè)備、人員的投入。
[0023]3、本穩(wěn)固結(jié)構(gòu)包括調(diào)位裝置，將平臺架架設(shè)于調(diào)位裝置上進行精確調(diào)位，控制鋼套管的平面位置，從而實現(xiàn)鋼護筒插打位置的精確控制，操作簡便。
[0024]4、本鉆孔平臺施工過程中，首先在工廠拼裝加工鋼套管組成的平臺架，并一次起吊到位形成穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，再在每根鋼套管內(nèi)插打鋼護筒，整個施工過程簡單，施工效率高，施工周期短。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為穩(wěn)固結(jié)構(gòu)中平臺架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為圖3另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為圖4沿A-A線的剖視圖；
[0030]圖6為穩(wěn)固結(jié)構(gòu)中固結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為具有本穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的鉆孔平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8為圖7沿B-B線的剖視圖；
[0033]圖9為鉆孔平臺施工過程中吊裝平臺架的示意圖；
[0034]圖10為鉆孔平臺施工過程中插打鋼護筒的示意圖。
[0035]附圖標(biāo)記:
[0036]1-鋼護筒，2-鋼套管，3-套管聯(lián)結(jié)系，4-平臺面板，5-鋼管粧，6-調(diào)位裝置，61-牛腿，62-滑道梁，63-四氟板，64-反力座，65-千斤頂，7-中間聯(lián)結(jié)系，8-分配梁，9-貝雷梁，10-管粧聯(lián)結(jié)系，11-上水平環(huán)、12下水平環(huán)、13-上環(huán)板、14-下環(huán)板，15-連接板，16-吊耳，17-浮吊，18-打粧錘，19-河床，20-加勁板。
【具體實施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0038]如圖1至圖5所不，一種穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，包括若干根垂直插設(shè)于河床19的鋼管粧5、若干個平臺架和若干組調(diào)位裝置6，鋼管粧5通過管粧聯(lián)結(jié)系10在河床平面圍出多個矩形框，每個矩形框內(nèi)設(shè)有一個平臺架，每個平臺架通過若干組中間聯(lián)結(jié)系7與對應(yīng)矩形框側(cè)邊的鋼管粧5相連。每個平臺架包括若干個鋼套管2，每個鋼套管2設(shè)有套管加勁結(jié)構(gòu)，用于加強鋼套管2，以防止鋼套管2局部應(yīng)力及變形過大，鋼套管2之間通過套管聯(lián)結(jié)系3連接，鋼套管2的內(nèi)徑比鋼護筒I的外徑大10?20cm，每個鋼套管2內(nèi)插有一根插設(shè)于河床19的鋼護筒I。鋼套管2固定設(shè)置若干個吊耳16，每個平臺架上的吊耳16關(guān)于所述平臺架的重心對稱設(shè)置，吊耳16用于起吊平臺架。每組套管聯(lián)結(jié)系3、中間聯(lián)結(jié)系7分別為由型鋼和箱梁組成的桁架聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu)。本實施例中，所有的鋼管粧5排列成若干個小矩形框和大矩形框，每個平臺架位于一個小矩形框內(nèi)，所述小矩形框位于一個大矩形框內(nèi)，管粧聯(lián)結(jié)系10設(shè)置于小矩形框的鋼管粧5與對應(yīng)大矩形框的鋼管粧5之間，中間聯(lián)結(jié)系7設(shè)置于小矩形框每條矩形邊上的鋼管粧5與其鄰近的鋼套管2之間。
[0039]如圖3、圖4和圖5所示，每組調(diào)位裝置6沿小矩形框的一條矩形邊設(shè)置，每組調(diào)位裝置6包括分別焊接于所述矩形邊上的兩根鋼管粧5的兩個牛腿61，兩個牛腿61上共同架設(shè)一根沿所述矩形邊設(shè)置的滑道梁62，滑道梁62為H型鋼焊接的箱形結(jié)構(gòu)，所述滑道梁62的頂面鋪設(shè)四氟板63，所述矩形邊上的鋼管粧5連接的中間聯(lián)結(jié)系7設(shè)置于四氟板63上，每根滑道梁62上固設(shè)兩個反力座64，每個反力座64對應(yīng)一組中間聯(lián)結(jié)系