一種輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構的制作方法
【專利摘要】輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構是一種適用于遠海無動力供應條件淺水地帶的新型裝備器材。使用時利用船舶等運載工具將器材運輸?shù)郊茉O地帶附近海域，先把密閉箱體泛水，將密閉箱體連同樁腿等拖運至架設地帶，安裝或連接樁腿和礎板，下放樁腿，安裝導向滑輪和手動葫蘆，并連接鏈條和擎鏈器，然后靠人力拉手動葫蘆提升密閉箱體，并控制各手動葫蘆的提升速度(或安裝手動液壓裝置，并連接油缸，然后靠人力操作手動油泵，以提升箱體)。其特征是結構輕，可以通過船舶運輸?shù)竭h海泛水自浮，并在無電力等動力供應的淺水地帶實現(xiàn)人力架設。
【專利說明】一種輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高架結構(或高架平臺，下同)，尤其是突出高架結構的構筑單元同時具備輕型、自浮和可人力架設等特點。
【背景技術】
[0002]水上構筑和拼組浮式結構相對方便和快速，但浮式結構的波浪適應能力有限。水上高架結構離開水面有一定高度，上部結構不再受波浪荷載作用，可有效提高其抗波浪能力，但構筑的工程量相對較大，特別是在淺水地帶，由于大型施工船舶無法進入，施工相對困難，而在無電力等動力供應的遠海環(huán)境下更是無法實現(xiàn)高架結構的快速構筑。
[0003]通常的水上高架結構包括自升式海洋平臺、風電安裝船和高架棧橋等，自升式海洋平臺和風電安裝船的吃水深度較大，無法在淺水水域構筑、其構筑成本也較高?，F(xiàn)有的高架棧橋結構的自重較大，一般依靠拖航等方式實現(xiàn)海上運輸，無法實現(xiàn)遠海船舶運輸，其樁腿升降機構一般為液壓或齒條轉動機構等，架設和撤收過程均需要相應的動力設備配合，不適宜在遠海條件下應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種輕型、具備自浮功能、并可人力架設的高架結構，適用于大型施工船舶無法到達的淺水地帶，尤其適用于無電力等動力條件的遠海淺水地帶。該高架結構器材包括上部密閉箱體、樁腿等主體結構，欄桿、起吊裝置等附屬結構和手動葫蘆等架設輔助工具。
[0005]所述的高架結構器材，是指組成高架結構的上部密閉箱體和樁腿等主體結構，欄桿和起吊裝置等附屬結構，手動葫蘆等架設輔助工具等的全稱。
[0006]所述的上部密閉箱體，在架設運輸過程中是浮運工具，架設完成后是上部承力結構，其長度和寬度尺寸根據(jù)運輸、裝卸條件確定，在工廠制造，箱體上設有箱體間連接件，礎板收起空隙，樁腿安裝座，起吊裝置和欄桿等上部結構安裝座和多個吊環(huán)等。
[0007]所述的樁腿，由礎板(或樁靴)、樁腿下段、樁腿中段和樁腿上段組成，礎板(或樁靴)和樁腿下段安裝在箱體底部，樁腿上段的頂部設有可掛手動葫蘆等的掛鉤、索環(huán)或滑輪。礎板(或樁靴)、樁腿下段、樁腿中段和樁腿上段也可以是一個整體，或礎板(或樁靴)和樁腿下段是一個整體，或不含樁腿中段等。
[0008]所述的礎板(或樁靴)，是安裝于樁腿底部，提高樁腿和水底接觸面積的板狀(礎板)或箱型(樁靴)結構。
[0009]所述的礎板收起空隙，是在箱體底部對應位置預留的一個空間，在樁腿收起時使得礎板不露出于箱體以外。
[0010]所述的樁腿安裝座，是固定于箱體上，用于固定樁腿和限制樁腿運動方向的基座。
[0011]所述的起吊裝置，是用于架設過程起吊樁腿、架設完成后可用于施工作業(yè)的簡易起吊裝置，可快速安裝于箱體上的上部結構安裝座。[0012]所述的上部結構安裝座，是根據(jù)架設、撤收和使用功能需要，在箱體上預先設定的，可用于起吊裝置和欄桿等安裝定位的連接座。
[0013]所述的手動葫蘆，是用于提升和放下箱體的架設輔助工具。
[0014]所述的手動液壓機構，是另一種提升和放下箱體的架設輔助工具。
[0015]所述的欄桿，是可快速固定在箱體上的安全設施，可以是立柱和繩索的組合體，也可以是帶有立柱的面板結構等。
[0016]箱體提升后的固定方法多種多樣，可以采取拉索固定，插銷固定，也可以采取其他機械方式固定。采用拉索固定時，拉索根數(shù)根據(jù)受力要求確定。采用插銷固定時可在樁腿安裝座和樁腿上預留插銷孔，當樁腿不再下沉時將插銷插入合適的插銷孔固定。對于長期使用的高架結構，可以直接焊接樁腿和上部密閉箱體。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，發(fā)明的高架結構能克服淺水區(qū)一般高架結構和施工船舶無法進入的不足，結構輕，可以通過船舶運輸?shù)竭h海泛水自浮，并在無電力等動力供應的淺水地帶實現(xiàn)人力架設，為遠海和近海淺水環(huán)境施工提供了一種可用高架結構和高架平臺。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0019]圖1是本發(fā)明上部密閉箱體的立面圖。
[0020]圖2是本發(fā)明上部密閉箱體的平面圖。
[0021]圖3是本發(fā)明利用手動葫蘆提升上部密閉箱體的立面圖。
[0022]圖4是本發(fā)明利用手動液壓裝置提升上部密閉箱體的立面圖。
[0023]圖中:1.上部密閉箱體，2.上部結構安裝座，3.吊環(huán)，4.樁腿，5.插銷孔，6.繞索環(huán)(掛鉤)，7.[0024]礎板(樁靴)，8.樁腿安裝座，9.導向滑輪，10.吊索(鏈條)，11.手動葫蘆，12.擎鏈器，13.油缸，
[0025]14.箱體支耳，15.手動油泵，16.插銷，17.搭板，18.箱體間連接件，19.撐桿，20.拉索。
【具體實施方式】
[0026]高架結構器材的使用通常包括以下步驟:
[0027]①高架結構器材通過船運到擬架設地帶附近海域；
[0028]②利用運輸船的起吊設備或通過相關輔助滑動機構實施高架結構器材泛水，樁腿
(4)和高架結構的附屬結構和架設輔助工具均可捆扎于高架結構上部密閉箱體(1)上，箱體的浮性可保證高架結構器材漂浮于水面；
[0029]③利用小型舟或人力的方式將上部密閉箱體(1)(連同捆扎于其上的樁腿(4)、附屬結構和架設輔助工具)拖運至架設地帶；
[0030]④安裝或連接樁腿(4)與礎板(7)；
[0031]⑤放下樁腿(4)使礎板(7)與水底接觸；
[0032]⑥安裝導向滑輪(9)、連接鏈條(10)、手動葫蘆(11)和擎鏈器(12)【或安裝油缸(13)和手動油泵(15)，并利用箱體支耳(14)及插銷(16)固定油缸(13)]；[0033]⑦拉手動葫蘆Q1),并控制各手動葫蘆Q1)的提升速度，利用手動葫蘆(11)提升上部密閉箱體(1)【或操作手動油泵(15)，并控制各手動油泵(15)的提升速度，利用油缸(13)提升上部密閉箱體(1)】；
[0034]⑧待上部密閉箱體(1)離開水面指定高度時用插銷或其他方法固定上部密閉箱體⑴與樁腿(4)，防止上部密閉箱體(1)沿樁腿(4)下滑；
[0035]⑨安裝撐桿(19)、拉索(20)等其他附屬結構；
[0036]⑩安裝鋪旋系統(tǒng)，提聞聞架結構抗風能力。
[0037]圖1中，上部密閉箱體(1)上設有吊環(huán)(3)和樁腿安裝座(8)，樁腿(4)的下段和礎板(7)預先安裝在上部密閉箱體(1)上。在上部密閉箱體(1)泛水后，利用人力或起吊設備安裝樁腿(4)上段，使樁腿(4)的下段和上段連接成整體(若樁腿為整體，則直接安裝即可)。上部密閉箱體(1)的尺寸大小受運輸條件限制，當需要較大面積高架結構或需要架設高架棧橋時，可如圖3所示由多個本發(fā)明高架結構連接拼組而成。若運輸條件不受限制時，上部密閉箱體(1)可以采用較大的尺寸，并適當增加樁腿數(shù)量。
[0038]圖2中，僅顯示了上部密閉箱體(1)、上部結構安裝座(2)、吊環(huán)(3)和樁腿安裝座
(8)的相對位置，每個樁腿安裝座⑶周圍的吊環(huán)(3)有若干個，上部結構安裝座⑵可根據(jù)實際需要調(diào)整位置，既可用作固定上部結構，也可以用于連接起吊裝置、欄桿等。
[0039]圖3中，放下全部樁腿⑷后安裝導向滑輪(9)、連接鏈條(10)、手動葫蘆(11)和擎鏈器(12)。鏈條(10)的一端系在吊環(huán)(3)上，繞過樁腿⑷頂部的導向滑輪(9)后，經(jīng)過手動葫蘆(11)后由擎鏈 器(12)系于另一側吊環(huán)(3)上。導向滑輪也可采用滑輪組的形式，鏈條(10)上也可另外安裝滑輪。在拉手動葫蘆(11)的過程中，上部密閉箱體(1)不斷提升。在手動葫蘆(11)的行程用盡時，可通過擎鏈器(12)調(diào)節(jié)鏈條(10)的長度。在上部密閉箱體(1)離開水面到預定高度后，固定上部密閉箱體(1)與樁腿(4)，防止上部密閉箱體(1)下滑。在提升過程中，通過調(diào)節(jié)各手動葫蘆(11)的提升速度，盡量同步提升上部密閉箱體(1)。【或圖4中，放下全部樁腿(4)，并安裝油缸(13)和手動油泵(15)，利用箱體支耳(14)連接油缸(13)和上部密閉箱體(1)，用插銷(16)連接油缸(13)和樁腿(4)。在操作手動油泵(15)的過程中，上部密閉箱體(1)不斷提升。在油缸(13)的行程用盡時，調(diào)整插銷(16)在樁腿(4)的位置再重新操作。在上部密閉箱體(1)離開水面后，確定上部密閉箱體⑴的架設位置，并標定上部密閉箱體⑴與樁腿⑷連接的插銷孔(5)。在提升過程中，通過調(diào)節(jié)各手動油泵(15)的提升速度，盡量同步提升上部密閉箱體(1)。】
[0040]固定上部密閉箱體(1)與樁腿(4)的方法有多種，可在插銷孔(5)中插入插銷固定，也可采用拉索穿過吊環(huán)(3)和繞索環(huán)(6)，然后用索具固定。也可以采用其他固定方式。
[0041]如果需架設大面積或大長度的高架結構，可由多個高架結構單元或單元組合分別提升架設后，采用搭板(17)、箱體間連接件(18)、撐桿(19)、拉索(20)等其中的一種或多種組成的單元間連接系，連接各單元或單元組合。
[0042]在上部密閉箱體(1)與樁腿(4)固定好后，解開吊環(huán)(3)上的鏈條(10)，卸下導向滑輪(9)和手動葫蘆(11)，然后安裝其他附屬結構或構筑其他設施。
[0043]在提升上部密閉箱體(1)的過程中，礎板(7)下地基承受了上部密閉箱體(1)、樁腿(4)和提升裝置等的總重力及其他外力作用，地基已有一定的下沉量。移去提升裝置后，作用在地基上的合外力減小，通常不再發(fā)生較大的下沉。如果在使用一定時間后，發(fā)現(xiàn)地基有明顯的非均勻下沉，可以再次安裝提升機構并局部調(diào)整上部密閉箱體(I)的高度。
【權利要求】
1.一種輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構，其特征是:結構輕，可以通過船舶運輸?shù)竭h海泛水自浮，并在無電力等動力供應的淺水地帶實現(xiàn)人力架設。 該高架結構器材由上部密閉箱體和樁腿等主體結構，欄桿和起吊裝置等附屬結構，手動葫蘆等架設輔助工具等部分組成。 該高架結構器材的使用通常包括以下步驟: ①高架結構器材通過船運到擬架設地帶附近海域； ②利用運輸船的起吊設備或通過相關輔助滑動機構實施高架結構器材泛水，樁腿(4)和高架結構的附屬結構和架設輔助工具均可捆扎于高架結構上部密閉箱體(1)上，箱體的浮性可保證高架結構器材漂浮于水面； ③利用小型舟或人力的方式將上部密閉箱體(1)(連同捆扎于其上的樁腿(4)、附屬結構和架設輔助工具)拖運至架設地帶； ④安裝或連接樁腿(4)與礎板(7)； ⑤放下樁腿(4)使礎板(7)與水底接觸； ⑥安裝導向滑輪(9)、連接鏈條(10)、手動葫蘆(11)和擎鏈器(12)【或安裝油缸(13)和手動油泵(15)，并利用箱體支耳(14)及插銷(16)固定油缸(13)]； ⑦拉手動葫蘆(11)，并控制各手動葫蘆(11)的提升速度，利用手動葫蘆(11)提升上部密閉箱體⑴【或操作手 動油泵(15)，并控制各手動油泵(15)的提升速度，利用油缸(13)提升上部密閉箱體(1)】； ⑧待上部密閉箱體(1)離開水面指定高度時用插銷或其他方法固定上部密閉箱體(1)與樁腿(4)，防止上部密閉箱體(1)沿樁腿(4)下滑； ⑨安裝撐桿(19)、拉索(20)等其他附屬結構； ⑩安裝鋪旋系統(tǒng)，提聞聞架結構抗風能力。
2.如權利要求1所述的一種輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構，其特征是輕型，可以通過吊裝等裝載方式裝載到運輸船舶，實現(xiàn)遠海運輸。
3.如權利要求1所述的一種輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構，其特征是具有自浮功能，整套器材卸載后可以浮在水中，并可利用小艇或人力拖帶到淺水地帶架設。
4.如權利要求1所述的一種輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構，其特征是一種高架結構，通過在淺水地帶放下樁腿并提升出水面形成高架結構，可以避開波浪的作用，提聞遠海生存能力。
5.如權利要求1所述的一種輕型、具有自浮功能、并可人力架設的高架結構，其特征是可人力架設，可以在遠海無電力等動力條件下架設。
【文檔編號】E02B17/00GK104032718SQ201410260438
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】陳徐均, 吳廣懷, 陳云鶴, 邵飛, 江召兵, 劉亞文, 苗玉基, 劉俊誼, 沈海鵬 申請人:中國人民解放軍理工大學