一種使預(yù)制承臺與多根固定鋼管樁相互定位的系統(tǒng)及其定位工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程中承臺與管粧相互定位的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種使預(yù)制承臺與多根固定鋼管粧相互定位的系統(tǒng)及其定位工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國跨海大橋、過江大橋的建設(shè)工程越來越多，其下部結(jié)構(gòu)較多的采用高粧承臺形式，對于高粧承臺的傳統(tǒng)施工工藝多為沉箱、圍堰，其施工工藝、流程較為成熟，但存在投入大、施工周期長的缺點。
[0003]為了縮短施工周期，減少投入，近年來施工中探索出的預(yù)制裝配式承臺后拼裝技術(shù)，也就是承臺在工廠內(nèi)預(yù)制，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場拼裝與打好的管粧相互裝配和固連，這種施工流程可極大的縮短了施工周期，是今后該類結(jié)構(gòu)施工的發(fā)展方向。
[0004]但是預(yù)制裝配式構(gòu)件的水中安裝，最大困難在于構(gòu)件的精確定位，傳統(tǒng)的浮吊吊裝的精度控制，無法有效滿足設(shè)計和現(xiàn)行規(guī)范的要求，故裝配式構(gòu)件水中精確定位安裝技術(shù)亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使預(yù)制承臺與多根固定鋼管粧相互定位的系統(tǒng)，其定位精度高、速度快，有效縮短工期，減少資金投入。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種使預(yù)制承臺與多根固定鋼管粧相互定位的系統(tǒng)，包括吊架、水上定位機構(gòu)、水下定位機構(gòu)、液壓栗站、主控機構(gòu)和測量機構(gòu)；吊架固連承臺且可拆卸，承臺在靠近其四個角落和中間位置設(shè)有多個豎向通孔與多根固定鋼管粧相配合；
所述水上定位機構(gòu)包括四個三維千斤頂，每個三維千斤頂安裝在靠近承臺角落的一根鋼管粧的頂部，每個三維千斤頂包括一個固定座和設(shè)置在固定座上的一個可水平移位的移動座，移動座上安裝有至少一根豎向油缸和至少三根第一水平油缸，每個三維千斤頂上的豎向油缸頂住吊架，每個第一水平油缸一端頂住固定座；
所述水下定位機構(gòu)包括至少十二根第二水平油缸，承臺在靠近角落的每個豎向通孔內(nèi)表面上安裝有至少三根第二水平油缸，每根第二水平油缸一端頂住固定鋼管粧外表面；所述液壓栗站用于驅(qū)動各油缸動作；所述測量機構(gòu)把油缸活塞桿的位移參數(shù)和承臺的空間坐標(biāo)參數(shù)傳送給主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)根據(jù)測量機構(gòu)提供的參數(shù)設(shè)定各油缸活塞桿的移動數(shù)據(jù)并控制液壓栗站動作來驅(qū)使一個油缸動作或多個油缸同時動作。
[0007]優(yōu)選所述測量機構(gòu)包括設(shè)置在每根油缸上的位移傳感器和裝在承臺上的多個小棱鏡及與多個小棱鏡配合測量的全站儀。
[0008]進一步改進，所述移動座和固定座之間設(shè)置有減摩滑板。以降低移動座的滑動摩擦力，方便承臺的水平移位。
[0009]進一步改進，所述移動座下部中間裝有一靜壓油缸與減摩滑板相配合以鎖定減摩滑板或打開減摩滑板。
[0010]優(yōu)選每個三維千斤頂?shù)囊苿幼习惭b有一根豎向油缸和四根第一水平油缸，四根第一水平油缸呈十字形分布；承臺在靠近角落的每個豎向通孔內(nèi)表面上安裝有四根第二水平油缸，四根第二水平油缸處于豎向通孔內(nèi)表面的同一橫截面上，四根第二水平油缸中兩根第二水平油缸沿橫向分布、另外兩根第二水平油缸沿縱向分布。
[0011]進一步改進，在安裝三維千斤頂?shù)匿摴芑挼捻敳窟B接一承載構(gòu)件，三維千斤頂上的固定座支撐在所述承載構(gòu)件上。這樣可以方便三維千斤頂?shù)陌惭b。
[0012]優(yōu)選所述承載構(gòu)件包括相互平行的上板和下板，上板和下板之間通過多個支撐板相連接，上板和下板之間還穿有多根拉桿，每根拉桿的上部旋接有上螺母，上螺母抵在上板的上端面，每根拉桿的下部旋接有下螺母，下螺母抵在下板的下端面，上板的中間位置開設(shè)有通孔；所述上板的外周邊為圓形，所述下板外周邊為圓形，下板的下端面上固連有相互交叉設(shè)置的多個加強板；下板處于鋼管粧的內(nèi)孔中，下板的上端面支撐三維千斤頂上的固定座，上板的下端面支撐在鋼管粧頂部的端面上。
[0013]本發(fā)明還提供了利用上述系統(tǒng)的定位工藝，其包括以下步驟:
步驟一、利用吊架把承臺吊至多根鋼管粧上并使多根鋼管粧穿過承臺上多個豎向通孔，然后吊架支撐在四個三維千斤頂?shù)呢Q向油缸上，實現(xiàn)初定位；
步驟二、吊架就位后，對承臺的平面高程進行調(diào)整，使每個三維千斤頂上的第一水平油缸固定不動，通過測量機構(gòu)測定承臺四角坐標(biāo)，主控系統(tǒng)根據(jù)承臺四角坐標(biāo)控制液壓栗站動作來驅(qū)使四個三維千斤頂上的豎向油缸做異步頂升操作，使承臺四角高程坐標(biāo)處于同一水平面；然后通過四個三維千斤頂?shù)呢Q向油缸同步頂升，使承臺豎向坐標(biāo)達到設(shè)計要求，接著鎖定四個三維千斤頂?shù)呢Q向油缸；
步驟三、使水上定位機構(gòu)的第一水平油缸和水下定位機構(gòu)的第二水平油缸的一個油缸動作或多個油缸動作，使承臺做水平方向的扭轉(zhuǎn)、橫移或縱移，使承臺四角水平坐標(biāo)達到要求，鎖定所有的第一水平油缸和第二水平油缸。
[0014]進一步，還包括步驟四、在鋼管粧與承臺墩身之間打入鋼楔塊抱緊?？梢苑乐苟ㄎ缓蟮匿摴芑捄统信_出現(xiàn)移動。
[0015]再進一步，還包括步驟五、在每根鋼管粧外周面與承臺豎向通孔之間焊接多個剪力鍵，使每個剪力鍵的豎向側(cè)面固連在鋼管粧外周面，使每個剪力鍵的底面固連在承臺上；然后在不安裝三維千斤頂?shù)匿摴芑捦庵苊媾c承臺豎向通孔之間灌注混凝土，使不安裝三維千斤頂?shù)匿摴芑捙c承臺固連在一起，接著拆除吊架、水上定位機構(gòu)、和水下定位機構(gòu)。通過剪力鍵和混凝土固連鋼管粧和承臺，進一步鞏固定位成果。
[0016]本發(fā)明由于設(shè)置有與承臺相固連的吊架、水上定位機構(gòu)、水下定位機構(gòu)、液壓栗站、主控機構(gòu)和測量機構(gòu)，水上定位機構(gòu)包括四個三維千斤頂，每個三維千斤頂包括一個固定座和設(shè)置在固定座上的一個可水平移位的移動座，移動座上安裝有至少一根豎向油缸和至少三根第一水平油缸，每個三維千斤頂上的豎向油缸頂住吊架，每個第一水平油缸一端頂住固定座；所述水下定位機構(gòu)包括至少十二根第二水平油缸，承臺在靠近角落的每個豎向通孔內(nèi)表面上安裝有至少三根第二水平油缸，每根第二水平油缸一端頂住固定鋼管粧外表面；主控系統(tǒng)可以根據(jù)測量機構(gòu)提供的參數(shù)設(shè)定各油缸活塞桿的移動數(shù)據(jù)并控制液壓栗站動作來驅(qū)使一個油缸動作或多個油缸同時動作；通過控制四個三維千斤頂上的豎向油缸做異步和同步頂升、下降，可實現(xiàn)承臺升降、側(cè)滾和俯仰，控制四個三維千斤頂上第一水平油缸和水下定位機構(gòu)上的第二水平油缸動作可實現(xiàn)承臺的扭轉(zhuǎn)、橫移和縱移。因此可以在一定范圍內(nèi)快速調(diào)整承臺的空間坐標(biāo)，實現(xiàn)承臺與鋼管粧之間的定位，其定位精度高、速度快，可有效縮短工期，減少資金投入。
[0017]本發(fā)明可在海洋環(huán)境和江河中應(yīng)用，對大型承臺構(gòu)件進行快速定位，應(yīng)用范圍較為廣泛。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明主視圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是本發(fā)明三維千斤頂與承載構(gòu)件及鋼管粧頂部相互配合俯視圖；
圖4是圖3的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0020]圖1至圖4所示，一種使預(yù)制承臺與多根固定鋼管粧相互定位的系統(tǒng)，包括吊架
1、水上定位機構(gòu)、水下定位機構(gòu)、液壓栗站、主控機構(gòu)和測量機構(gòu)；吊架I固連承臺2且可拆卸，承臺2在靠近其四個角落和中間位置設(shè)有六個豎向通孔21與六根固定鋼管粧3相配合；
所述水上定位機構(gòu)包括四個三維千斤頂4，每個三維千斤頂4安裝在靠近承臺2角落的一根鋼管粧3的頂部，在安裝三維千斤頂4的鋼管粧3的頂部連接一承載構(gòu)件5，所述承載構(gòu)件5包括相互平行的上板51和下板52，上板51的外周邊為圓形，下板52外周邊為圓形，上板51的中間位置開設(shè)有通孔511，上板51和下板52之間通過多個支撐板53相連接，上板51和下板52之間還穿有多根拉桿54，多個支撐板53和多根拉桿54沿上板51和下板52的周向均勻分布，每根拉桿54的上部旋接有上螺母541，上螺母541抵在上板51的上端面，每根拉桿54的下部旋接有下螺母，下螺母抵在下板52的下端面，下板52處于鋼管粧3的內(nèi)孔中，上板51的下端面支撐在鋼管粧3頂部的端面上，下板52的下端面上固連有相互交叉設(shè)置的多個加強板55 ；
每個三維千斤頂4包括一個固定座41和設(shè)置在固定座41上的一個可水平移位的移動座42，移動座42上安裝有一根豎向油缸43和四根第一水平油缸44，四根第一水平油缸44呈十字形分布，每個三維千斤頂4上的豎向油缸43活塞桿頂住吊架1，每個第一水平油缸44活塞桿一端頂住固定座41 ；
所述移動座42和固定座41之間設(shè)置有減摩滑板45 ;
所述移動座42下部中間裝有一靜壓油缸46與減摩滑板45相配合以鎖定減摩滑板45或打開減摩滑板45 ;
所述固定座41支撐在所述下板52的上端面。
[0021]所述水下定位機構(gòu)包括十六根第二水平油缸6，承臺2在靠近角落的每個豎向通孔21內(nèi)表面上安裝有四根第二水平油缸6，四根第二水平油缸6處于豎向通孔21內(nèi)表面的同一橫截面上，四根第二水平油缸6中兩根第二水平油缸6沿橫向分布、另外兩根第二水平油缸6沿縱向分布，四根第二水平油缸6可借助安裝架61安裝在承臺2靠近角落的豎向通孔21內(nèi)表面上，在承臺2的豎向通孔21內(nèi)表面上對應(yīng)位置預(yù)埋鋼板，每根第二水平油缸6的缸體利用螺栓與預(yù)埋鋼板固連，然后每根第二水平油缸6活塞桿的一端頂住固定鋼管粧3外表面。
[0022]所述測量機構(gòu)包括設(shè)置在每根油缸上的位移傳感器7和裝在承臺2上的多個小棱鏡及與多個小棱鏡配合測量的全站儀，位移傳感器7裝在每根油缸缸體的底部，位移傳感器7檢測油缸活塞桿的移動距離，裝在承臺2上的多個小棱鏡及與多個小棱鏡配合測