本發(fā)明屬于水上鉆孔樁施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種基于頂推移動平臺進行水上鉆孔樁的施工方法及施工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水上鉆孔樁施工技術(shù)常規(guī)采用自升式平臺或者搭設(shè)的固定作業(yè)平臺作為基礎(chǔ)進行施工。自升式平臺作為專用設(shè)備，可以適應(yīng)不同水深和波浪環(huán)境下的打樁作業(yè)，但是造價高昂，需要專業(yè)人員進行操作，且受風(fēng)浪影響大，移動和定位耗時長，受海況環(huán)境影響大，每次位置轉(zhuǎn)換時定位精度不高，工效較低；以搭設(shè)的固定作業(yè)平臺作為基礎(chǔ)進行鉆孔樁施工時，定位精度高，在平臺范圍內(nèi)進行位置轉(zhuǎn)換時非常方便，但是大面積的固定平臺搭設(shè)成本高，適用范圍窄，僅能進行平臺范圍內(nèi)的打樁作業(yè)，且環(huán)境適應(yīng)性差，一般僅用于內(nèi)河和湖泊環(huán)境，無法在外海等惡劣環(huán)境搭設(shè)平臺，并對環(huán)境也有較大影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種水上快速定位且快速鉆孔的基于頂推移動平臺進行水上鉆孔樁的施工方法及施工系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的基于頂推移動平臺進行水上鉆孔樁的施工方法，將N輪已施打完成的鋼護筒作為基礎(chǔ)，N為大于且等于3的自然數(shù)，去除已施打完成的第一輪鋼護筒后在已施打完成的鋼護筒樁頂上安裝有樁頂頂推定位裝置，然后再在樁頂頂推定位裝置搭建施工平臺；利用施工平臺上的履帶吊和導(dǎo)向架施打N+1輪鋼護筒，并在N+1輪的鋼護筒樁頂上安裝樁頂頂推定位裝置，同時，利用施工平臺上的旋挖鉆機完成第一輪鋼護筒的鉆孔施工，N+1鋼護筒施打完成后，利用履帶吊對已完成鉆孔施工的第一輪鋼護筒完成鉆孔樁的施工；然后利用樁頂頂推定位裝置推動施工平臺水平前移至N+1鋼護筒并鎖定施工平臺，再次完成N+2輪鋼護筒的施打及對第二輪鋼護筒的鉆孔樁施工，直至完成所有鉆孔樁的施工。

進一步地，所述施工方法包括如下步驟：

1)去除已施打完成的第一輪鋼護筒后在已施打完成的鋼護筒樁頂上安裝樁頂頂推定位裝置，然后再在樁頂頂推定位裝置搭建施工平臺，N為大于且等于3的自然數(shù)；所述施工平臺包括支撐在樁頂頂推定位裝置頂端的承載平臺、鋪設(shè)在承載平臺上的作業(yè)平臺及設(shè)置在作業(yè)平臺前端的導(dǎo)向架；

2)利用作業(yè)平臺上的履帶吊和導(dǎo)向架施打N+1鋼護筒，同時，利用作業(yè)平臺上的旋挖鉆機完成第一輪鋼護筒的鉆孔施工，N+1輪鋼護筒施打完成后，利用履帶吊對已完成鉆孔施工的第一輪鋼護筒完成鉆孔樁的施工；

3)在施打完成的N+1輪鋼護筒樁頂上安裝樁頂頂推定位裝置，樁頂頂推定位裝置的三向千斤頂將承載平臺頂起脫離樁頂頂推定位裝置的支撐鎖緊裝置并推動施工平臺水平前移至N+1輪鋼護筒，將施工平臺鎖定在第三輪鋼護筒至N+1輪鋼護筒的樁頂頂推定位裝置上，拆除第二輪鋼護筒上的樁頂頂推定位裝置放置在平臺上；

4)然后重復(fù)步驟2)，利用作業(yè)平臺上的履帶吊和導(dǎo)向架施打N+2輪鋼護筒，同時，利用作業(yè)平臺上的旋挖鉆機完成第二輪鋼護筒的鉆孔施工，N+2鋼護筒施打完成后，利用履帶吊對已完成鉆孔施工的第二輪鋼護筒完成鉆孔樁的施工；

5)然后重復(fù)步驟3)，在施打完成的N+2輪鋼護筒樁頂上安裝從第二輪鋼護筒拆下的樁頂頂推定位裝置，樁頂頂推定位裝置的三向千斤頂將承載平臺頂起脫離樁頂頂推定位裝置的支撐鎖緊裝置并推動施工平臺水平前移至N+2輪鋼護筒，將施工平臺鎖定在第四輪鋼護筒至N+2輪鋼護筒的樁頂頂推定位裝置上，拆除第三輪鋼護筒上的樁頂頂推定位裝置放置在平臺上；繼續(xù)重復(fù)步驟2)和步驟3)直至完成所有的鉆孔樁施工。

進一步地，所述施工平臺還包括位于所述承載平臺下方且掛在承載平臺左右兩側(cè)的操作平臺。

進一步地，兩兩相鄰的所述樁頂頂推定位裝置的樁頂定位座之間通過可調(diào)連桿機構(gòu)相連。

進一步地，所述施工平臺的承載平臺包括多根平行布置的主縱梁、與主縱梁垂直布置的多根橫梁及分布在主縱梁外側(cè)的懸臂梁，所述懸臂梁固定在所述橫梁的端部。

一種如上述基于頂推移動平臺進行水上鉆孔樁施工方法的施工系統(tǒng)，包括安裝在已施打完成的鋼護筒樁頂上的樁頂頂推定位裝置及搭建在樁頂頂推定位裝置上的施工平臺，所述施工平臺包括支撐在樁頂頂推定位裝置頂端的承載平臺、鋪設(shè)在承載平臺上的作業(yè)平臺及設(shè)置在作業(yè)平臺前端且與樁位對應(yīng)位置的導(dǎo)向架。

進一步地，所述施工平臺還包括位于所述承載平臺下方且掛在承載平臺左右兩側(cè)的操作平臺。

進一步地，兩兩相鄰的所述樁頂頂推定位裝置的樁頂定位座之間通過可調(diào)連桿機構(gòu)相連。

進一步地，所述施工平臺的承載平臺包括多根平行布置的主縱梁、與主縱梁垂直布置的多根橫梁及分布在主縱梁外側(cè)的懸臂梁，所述懸臂梁固定在所述橫梁的端部。

本發(fā)明的優(yōu)點如下：

1、通過利用已施打完成的鋼護筒作為平臺基礎(chǔ)保證了平臺上的設(shè)備在施工時處于穩(wěn)定的環(huán)境，保證了沉樁施工和鉆孔樁施工的精確性，本發(fā)明的施工方法不受風(fēng)浪影響，適合應(yīng)用于各種水域；

2、通過使用施打完成的鋼護筒作為平臺基礎(chǔ)，避免了需要施打輔助樁，直接利用施打完成的鋼護筒節(jié)省了工序，降低了施工的難度，提高了鉆孔樁施工的效率；

3、通過在鋼護筒上架設(shè)施工平臺，避免了投入新的設(shè)備進行平臺的搭建，平臺的施工過程簡單方便，充分利用用了已施打完成的鋼護筒，工程投入量少；

4、通過樁頂頂推定位裝置能夠方便的推動平臺行走，平臺的調(diào)節(jié)移動過程極為簡單方便，通過順向行走無需引入其他設(shè)備就可以完成所有鉆孔樁的施工；

5、通過在兩兩相鄰的樁頂頂推定位裝置的樁頂定位座之間通過可調(diào)連桿機構(gòu)相連，提高了鋼護筒之間的穩(wěn)定性，減少了施工工序。

本發(fā)明的基于頂推移動平臺進行水上鉆孔樁的施工方法及施工系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用已經(jīng)施打完成的鋼護筒作為沉樁基礎(chǔ)能夠極大程度的提高施工系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證鉆孔樁施工的精確，且施工工序更為簡單，具有極大的推廣價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于頂推移動平臺進行水上鉆孔樁施工方法的施工系統(tǒng)俯視示意圖；

圖2為本發(fā)明履帶吊、旋挖鉆機與導(dǎo)向架的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中樁頂頂推定位裝置結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖4為圖3的側(cè)視示意圖；

圖5為圖2中承載平臺結(jié)構(gòu)俯視示意圖；

圖6為圖2中導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖7～圖10為實施例施工方法流程示意圖。

其中：樁頂頂推定位裝置100(其中：樁頂定位座101、升降調(diào)節(jié)裝置102、支撐鎖緊裝置103、三向千斤頂104、可調(diào)連桿機構(gòu)105、搖臂卡板106)、承載平臺200(其中：主縱梁201、橫梁202、懸臂梁203)、作業(yè)平臺300、導(dǎo)向架400(其中：大輪架導(dǎo)向軌道401、滑塊402、大輪架導(dǎo)向架體403)、操作平臺500、鋼護筒600。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1、2所示，本發(fā)明所設(shè)計的基于頂推移動平臺進行水上鉆孔樁的施工方法是在N輪已施打完成的鋼護筒600(N輪已施打完成的鋼護筒主要是使用打樁船或是其他的平臺結(jié)構(gòu)進行布置，也可以依托岸基進行沉樁)上裝載施工系統(tǒng)，施工系統(tǒng)包括安裝在已施打完成的鋼護筒600樁頂上的樁頂頂推定位裝置100(去除已施打完成的第一輪鋼護筒，第一輪鋼護筒直接進行鉆孔樁施工)及搭建在樁頂頂推定位裝置100上的施工平臺，此處N為大于且等于3的自然數(shù)。原理為：去除已施打完成的第一輪鋼護筒600后在已施打完成的鋼護筒600樁頂上安裝有樁頂頂推定位裝置100，然后再在樁頂頂推定位裝置100搭建施工平臺；利用施工平臺上的履帶吊700和導(dǎo)向架400施打N+1輪鋼護筒600，并在N+1輪的鋼護筒600樁頂上安裝樁頂頂推定位裝置100，同時，利用施工平臺上的旋挖鉆機800完成第一輪鋼護筒600的鉆孔施工，N+1輪鋼護筒600施打完成后，利用履帶吊700對已完成鉆孔施工的第一輪鋼護筒600完成鉆孔樁的施工；然后利用樁頂頂推定位裝置100推動施工平臺水平前移至N+1鋼護筒600并鎖定施工平臺，拆除第二輪鋼護筒的樁頂頂推定位裝置100，再次完成N+2輪鋼護筒600的施打及對第二輪鋼護筒600的鉆孔樁施工，直至完成所有鉆孔樁的施工。

該施工平臺包括支撐在樁頂頂推定位裝置100頂端的承載平臺200、鋪設(shè)在承載平臺200上的作業(yè)平臺300、位于承載平臺200下方且掛在承載平臺200左右兩側(cè)的操作平臺500及設(shè)置在作業(yè)平臺300前端的導(dǎo)向架400。

本實施例中，樁頂頂推定位裝置100的結(jié)構(gòu)見專利號“201510853400.1”公開的一種樁頂頂推定位裝置，結(jié)合圖3、圖4所示，包括樁頂定位座101、升降調(diào)節(jié)裝置102、支撐鎖緊裝置103(即包括支撐架、搖臂卡板及鎖緊裝置)及三向千斤頂104。樁頂定位座101安裝于鋼護筒600樁頂并與鋼護筒600起限位和承載作用；升降調(diào)節(jié)裝置102的下部與樁頂定位座101相連，升降調(diào)節(jié)裝置102的上部與支撐鎖緊裝置103相連，使得支撐鎖緊裝置103頂面的標(biāo)高由升降調(diào)節(jié)裝置102調(diào)整；三向千斤頂104置于支撐鎖緊裝置103上，三向千斤頂104實現(xiàn)縱移、豎向頂升及橫向糾偏，具體結(jié)構(gòu)請參見公開文獻；承載平臺200支撐在支撐鎖緊裝置103兩側(cè)搖臂頂面，承載平臺200前移時，將搖臂卡板106拆除，三向千斤頂104頂升承載平臺200脫離支撐鎖緊裝置103的搖臂后前移，發(fā)生偏移時，三向千斤頂104推動承載平臺200橫向糾偏。

如圖5所示，承載平臺200包括多根平行布置的主縱梁201、與主縱梁201垂直布置的多根橫梁202及分布在主縱梁201外側(cè)的懸臂梁203，懸臂梁203固定在橫梁202的端部；主縱梁201按鋼護筒600間距沿縱向布置，其跨度不小于兩根鋼護筒600，橫梁202按起重設(shè)備所需工作區(qū)域橫向布置，懸臂梁203按輔助設(shè)備所需空間布置在最邊上主縱梁201的外側(cè)。同時，操作平臺500掛在主縱梁201的兩側(cè)，滿足人員到達樁頂頂推定位裝置100和運輸可調(diào)連桿機構(gòu)105的空間需要。

作業(yè)平臺300布置于承載平臺200上，其作業(yè)平臺300的空間不僅要滿足導(dǎo)向架400的安裝及前輪鋼護筒600的打樁施工，還要滿足后輪鋼護筒600的鉆孔及鋼筋籠下放、模板吊裝等鉆孔樁的施工。

導(dǎo)向架400與樁位位置對應(yīng)布置，以覆蓋作業(yè)平臺300前部整輪鋼護筒600施工作業(yè)面，導(dǎo)向架400的結(jié)構(gòu)見專利號“201510856316.5”公開的一種樁頂支撐步履式移動打樁平臺中的大輪架導(dǎo)向架，結(jié)合圖6所示，包括大輪架導(dǎo)向架體403、大輪架導(dǎo)向軌道401及設(shè)置在大輪架導(dǎo)向軌道401上的滑塊402，大輪架導(dǎo)向架體403可沿大輪架導(dǎo)向軌道401移動和定位，大輪架導(dǎo)向架體401的開合適應(yīng)鋼護筒600施打時的喂樁。

另外，本實施例中兩兩相鄰的樁頂頂推定位裝置100的樁頂定位座101之間通過可調(diào)連桿機構(gòu)105相連，長度可調(diào)的可調(diào)連桿機構(gòu)105采用的是雙向調(diào)節(jié)絲桿，使所有已安裝的樁頂頂推定位裝置100連成一體。

施工方法具體步驟如下：結(jié)合圖7～圖10所示，

1)根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，在地面調(diào)整好樁頂頂推定位裝置100的高度，在N-1輪(即去除第一輪鋼護筒)已施打完成的鋼護筒600樁頂上安裝有樁頂頂推定位裝置100，N為大于且等于3的自然數(shù)；然后將承載平臺200支撐在樁頂頂推定位裝置100的頂端，作業(yè)平臺300鋪設(shè)在承載平臺200上，操作平臺500掛在承載平臺200的主縱梁201兩側(cè)，導(dǎo)向架400設(shè)置在作業(yè)平臺300的前端且與樁位位置對應(yīng)布置，施工平臺安裝到位后，用支撐鎖緊裝置103的鎖緊裝置將承載平臺200鎖定；

2)利用作業(yè)平臺300上的履帶吊700和導(dǎo)向架400施打N+1鋼護筒600，同時，利用作業(yè)平臺300上的旋挖鉆機800完成第一輪鋼護筒600的鉆孔施工，N+1輪鋼護筒600施打完成后，履帶吊700行走至作業(yè)平臺300的中部，利用履帶吊700對已完成鉆孔施工的第一輪鋼護筒600完成鉆孔樁的施工；

3)第一輪鋼護筒600完成鉆孔樁的施工，在對應(yīng)主縱梁201的已施打完成的N+1輪鋼護筒600樁頂上安裝樁頂頂推定位裝置100，樁頂頂推定位裝置100的三向千斤頂104將承載平臺200頂起脫離支撐鎖緊裝置103的搖臂并推動整個施工平臺水平前移至N+1輪鋼護筒600，三向千斤頂104下降，將施工平臺鎖定在第三輪鋼護筒600至N+1輪鋼護筒600的支撐鎖緊裝置103的搖臂上，并用搖臂卡板106上并鎖定，發(fā)生偏移時，三向千斤頂104可推動整個施工平臺進行橫向糾偏，平臺頂推到位后，借助操作平臺500拆除第二輪鋼護筒600上的樁頂頂推定位裝置100，；

4)施工平臺同步移動到位后，然后重復(fù)步驟2)，利用作業(yè)平臺300上的履帶吊700和導(dǎo)向架400施打N+2輪鋼護筒600，同時，利用作業(yè)平臺300上的旋挖鉆機800完成第二輪鋼護筒600的鉆孔施工，N+2鋼護筒600施打完成后，利用履帶吊700對已完成鉆孔施工的第二輪鋼護筒600完成鉆孔樁的施工；

5)然后重復(fù)步驟3)，在對應(yīng)主縱梁201的已施打完成的N+2輪鋼護筒600樁頂上安裝從第二輪鋼護筒拆下的樁頂頂推定位裝置100，樁頂頂推定位裝置100的三向千斤頂104將承載平臺200頂起脫離樁頂頂推定位裝置100的支撐鎖緊裝置103的搖臂并推動整個施工平臺水平前移至N+2輪鋼護筒600，將施工平臺鎖定在第四輪鋼護筒600至N+2輪鋼護筒600的樁頂頂推定位裝置100上，借助操作平臺500拆除第三輪鋼護筒600上的樁頂頂推定位裝置100；繼續(xù)重復(fù)步驟2)和步驟3)直至完成所有的鉆孔樁施工。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。