專利名稱：雙壁鋼圍堰的下放控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁工程、碼頭工程、水電建筑工程等土木工程深水基礎(chǔ)的施工 技術(shù)，尤其是一種應(yīng)用于復(fù)雜水文條件下的橋梁工程深水基礎(chǔ)的雙壁鋼圍堰的下放控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及日益增長的交通需求，大跨度深水橋梁也得 到飛速發(fā)展。大型橋梁的深水基礎(chǔ)施工常采用無底雙壁鋼圍堰的結(jié)構(gòu)形式。無底雙壁鋼圍 堰具有較大的剛度和良好的穩(wěn)定性，易于加工，用鋼量小，經(jīng)濟(jì)效益明顯，且有較好的防撞 安全度。此種結(jié)構(gòu)形式用途廣泛可作為樁基的鉆孔承重平臺；可作為承臺、索塔等后續(xù)施 工的圍水結(jié)構(gòu)；可作為承臺砼施工的模板；可同時(shí)參與樁基基礎(chǔ)受力；也可作為永久性的 防撞設(shè)施。此種結(jié)構(gòu)型式的不足之處在于結(jié)構(gòu)重量大，尺寸大，下放時(shí)間長，下放較為困難， 尤其是在復(fù)雜水文條件下下放時(shí)受水流沖擊及其他影響，下放精度難以保證?！叭亍狈ǔ?功解決了雙壁鋼圍堰下放過程中遇到的以上困難。傳統(tǒng)鋼圍堰的施工通常有兩種情況，一種在水文條件較好的區(qū)域通常會(huì)采用 選擇方便下河和地質(zhì)條件較好的場地進(jìn)行底節(jié)和頂上幾節(jié)的制作，再通過大型船舶配合運(yùn) 輸或直接浮運(yùn)至橋位處拉纜定位后拼裝下放，此方法需要大量的大型運(yùn)輸及導(dǎo)向船舶、水 上起重機(jī)械及水上拌合樓等設(shè)備，需要布設(shè)錨錠系統(tǒng)、建設(shè)碼頭、滑移系統(tǒng)便于鋼圍堰的加 工、拼裝、下水及固定、定位；另一種是水文條件較好的環(huán)境下采用高樁承臺的大型橋梁基 礎(chǔ)，其鋼圍堰或鋼套箱一般整體加工、運(yùn)輸?shù)轿缓?，采用大型浮吊直接吊裝到位，此種情況 下，鋼圍堰或鋼套箱一般下放至河床面以上，鋼圍堰下放距離短、重量輕，工序較為簡單，且 容易調(diào)整精度，此方法最大的制約之處在于水文條件必須要滿足要求，傳統(tǒng)的雙壁鋼圍堰 的下放控制方法對雙壁鋼圍堰的下放控制不夠精確，不能滿足在復(fù)雜水文條件下實(shí)現(xiàn)鋼圍 堰下放的控制要求，因此，適用范圍有限。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述之不足，本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，分析快捷， 定位可靠、控制精度高的雙壁鋼圍堰的下放控制方法。該方法確保在任何水文條件下，尤其 是復(fù)雜水文條件下無法使用大型船舶及水上起重機(jī)械等設(shè)備，只能依靠鋼護(hù)筒及自身結(jié)構(gòu) 來抵抗強(qiáng)大的水流力及其他荷載，最終實(shí)現(xiàn)鋼圍堰或其他重物的長距離的精確下放到設(shè)計(jì) 位置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 雙壁鋼圍堰的下放控制方法，包括以下步驟
A、在雙壁鋼圍堰的下放位置創(chuàng)建多個(gè)鋼護(hù)筒構(gòu)成的吊裝平臺，垂直放置多個(gè)鋼護(hù)筒， 并使多個(gè)鋼護(hù)筒呈網(wǎng)狀分布，用連桿將多個(gè)鋼護(hù)筒固定成一個(gè)整體；B、將全站儀設(shè)在吊裝平臺的中心部，并在鋼護(hù)筒上設(shè)置上定位導(dǎo)向塊，在雙壁鋼圍堰 的內(nèi)壁上安裝下定位導(dǎo)向塊；在鋼護(hù)筒上安裝下放油壓千斤頂，在每個(gè)下放油壓千斤頂上 安裝油壓傳感器和行程傳感器，并使每個(gè)油壓傳感器和行程傳感器與計(jì)算機(jī)控制中心連 接；
C、利用下放油壓千斤頂通過鋼絞線將雙壁鋼圍堰吊起，在雙壁鋼圍堰的頂部四周布置 四個(gè)測量觀測點(diǎn)；
D、啟動(dòng)下放油壓千斤頂，開始下放雙壁鋼圍堰，雙壁鋼圍堰在入泥前，行程傳感器和油 壓傳感器依次將各吊點(diǎn)的行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息傳給計(jì)算機(jī)控制中心；全站儀四個(gè) 測量觀測點(diǎn)對雙壁鋼圍堰的平面位置和垂直位置進(jìn)行測量并將姿態(tài)測量信息傳給計(jì)算機(jī) 控制中心；
E、計(jì)算機(jī)控制中心依據(jù)行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息、和姿態(tài)測量信息，對各吊點(diǎn)的 下放油壓千斤頂?shù)暮奢d油壓進(jìn)行調(diào)控以調(diào)整雙壁鋼圍堰的平面位置和垂直位置；
F、雙壁鋼圍堰在入泥后，主要靠上定位導(dǎo)向塊和下定位導(dǎo)向塊對雙壁鋼圍堰的平面 位置和垂直位置進(jìn)行定位；計(jì)算機(jī)控制中心依據(jù)行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息、和姿態(tài)測 量信息發(fā)出指令，在雙壁鋼圍堰下沉較快的一側(cè)增大吊點(diǎn)的油壓荷載，以暫停下放，而在另 一側(cè)進(jìn)行吸泥，以減少下放的阻力，從而對雙壁鋼圍堰進(jìn)行輔助糾偏，雙壁鋼圍堰下放到位 后，下放工作完成。

所述步驟B中，上定位導(dǎo)向塊是由弧形板和多個(gè)固定支撐構(gòu)成，弧形板通過多個(gè) 固定支撐固定在相臨的三個(gè)鋼護(hù)筒上。所述步驟B中，下定位導(dǎo)向塊分為下定位導(dǎo)向塊I和下定位導(dǎo)向塊II，下定位導(dǎo) 向塊I有六個(gè)，其中作為吊點(diǎn)的下定位導(dǎo)向塊I有兩個(gè)，其上與鋼絞線的端部連接，下定位 導(dǎo)向塊II設(shè)有四個(gè)，兩個(gè)下定位導(dǎo)向塊II為一組，每組中的下定位導(dǎo)向塊II設(shè)在作為吊點(diǎn) 的下定位導(dǎo)向塊I的兩側(cè)。所述步驟B中，所述鋼護(hù)筒的高度為10米，上定位導(dǎo)向塊設(shè)在離鋼護(hù)筒的筒頂5 米的位置。所述步驟A中，向鋼護(hù)筒內(nèi)填砂，填砂的高度設(shè)在離鋼護(hù)筒的筒頂4米的位置。本發(fā)明的有益效果雙壁鋼圍堰的下放控制方法，通過下放信息控制系統(tǒng)及組合 式全過程定位系統(tǒng)對鋼圍堰下放全過程實(shí)施包括平面精度、垂直度、吊點(diǎn)荷載三方面的控 制，確保復(fù)雜水文條件下的深水無底鋼圍堰在下放過程中實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)
1、下放系統(tǒng)加工簡單，下放設(shè)備操作容易；
2、通過信息控制系統(tǒng)對吊點(diǎn)荷載的分析及測量數(shù)據(jù)的整理，指導(dǎo)下放操作；
3、通過組合式全過程定位系統(tǒng)對鋼圍堰進(jìn)行全過程定位，確保鋼圍堰的下放姿態(tài)盡 量少受外界水流沖擊或其他因素影響，達(dá)到高精度下放的目標(biāo)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的施工流程圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明吊裝平臺俯視結(jié)構(gòu)示意4圖4為圖3所示縱向的局部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖3所示帶有上定位導(dǎo)向塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5所示放大的局部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為圖5所示縱向的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、鋼護(hù)筒；2、下放油壓千斤頂；3、雙壁鋼圍堰；4、計(jì)算機(jī)控制中心；5、油 壓傳感器；6、行程傳感器；7、上定位導(dǎo)向塊；8、下定位導(dǎo)向塊；9、弧形板；10、固定支撐； 11、全站儀；12、連桿；13、下定位導(dǎo)向塊I ；14、下定位導(dǎo)向塊II ；15、鋼絞線；16、測量觀測 點(diǎn)ο
具體實(shí)施例方式如圖1、2、3、4所示，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 雙壁鋼圍堰的下放控制方法，包括以下步驟
A、在雙壁鋼圍堰的下放位置創(chuàng)建由多個(gè)鋼護(hù)筒構(gòu)成的吊裝平臺，垂直放置多個(gè)鋼護(hù)筒 1，并使多個(gè)鋼護(hù)筒呈網(wǎng)狀分布，用連桿12將多個(gè)鋼護(hù)筒固定成一個(gè)整體；
B、將全站儀11設(shè)在吊裝平臺的中心部，并在鋼護(hù)筒1上設(shè)置上定位導(dǎo)向塊7，在雙壁 鋼圍堰3的內(nèi)壁上安裝下定位導(dǎo)向塊8 ；在鋼護(hù)筒1上安裝下放油壓千斤頂2，在每個(gè)下放 油壓千斤頂2上安裝油壓傳感器5和行程傳感器6，并使每個(gè)油壓傳感器5和行程傳感器6 與計(jì)算機(jī)控制中心4連接；
C、利用下放油壓千斤頂2通過鋼絞線15將雙壁鋼圍堰3吊起，在雙壁鋼圍堰3的頂部 四周布置四個(gè)測量觀測點(diǎn)16 ；
D、啟動(dòng)下放油壓千斤頂，開始下放雙壁鋼圍堰，雙壁鋼圍堰3在入泥前，行程傳感器6 和油壓傳感器5依次將各吊點(diǎn)的行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息傳給計(jì)算機(jī)控制中心4 ；全 站儀11通過四個(gè)測量觀測點(diǎn)16對雙壁鋼圍堰的平面位置和垂直位置進(jìn)行測量并將姿態(tài)測 量信息傳給計(jì)算機(jī)控制中心4 ；
E、計(jì)算機(jī)控制中心4依據(jù)行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息、和姿態(tài)測量信息，對各吊點(diǎn) 的下放油壓千斤頂?shù)暮奢d油壓進(jìn)行調(diào)控以調(diào)整雙壁鋼圍堰的平面位置和垂直位置；
F、雙壁鋼圍堰3在入泥后，主要靠上定位導(dǎo)向塊7和下定位導(dǎo)向塊8對雙壁鋼圍堰3 的平面位置和垂直位置進(jìn)行定位；計(jì)算機(jī)控制中心依據(jù)行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息、和 姿態(tài)測量信息發(fā)出指令，在雙壁鋼圍堰下沉較快的一側(cè)增大吊點(diǎn)的油壓荷載，以暫停下放， 而在另一側(cè)進(jìn)行吸泥，以減少下放的阻力，從而對雙壁鋼圍堰進(jìn)行輔助糾偏，雙壁鋼圍堰下 放到位后，下放工作完成。如圖5、6、7所示，所述步驟B中，上定位導(dǎo)向塊7是由弧形板9和多個(gè)固定支撐10 構(gòu)成，與雙壁鋼圍堰3的內(nèi)壁面相配合的弧形板9通過多個(gè)固定支撐10固定在相臨的三個(gè) 鋼護(hù)筒1上。如圖3所示，所述步驟B中，下定位導(dǎo)向塊8分為下定位導(dǎo)向塊I 13和下定位導(dǎo) 向塊II 14，下定位導(dǎo)向塊I 13有六個(gè)，其中作為吊點(diǎn)的下定位導(dǎo)向塊I 13有兩個(gè)，其上與 鋼絞線15的端部連接，下定位導(dǎo)向塊II 14設(shè)有四個(gè)，兩個(gè)下定位導(dǎo)向塊II 14為一組，每組 中的下定位導(dǎo)向塊II 14設(shè)在作為吊點(diǎn)的下定位導(dǎo)向塊I 13的兩側(cè)。所述步驟B中，所述鋼護(hù)筒1的高度為10米，上定位導(dǎo)向塊7設(shè)在離鋼護(hù)筒的筒頂5米的位置。所述步驟A中，向鋼護(hù)筒1內(nèi)填砂，填砂的高度設(shè)在離鋼護(hù)筒的筒頂4米的位置。工作原理本發(fā)明通過對雙壁鋼圍堰的平面位置、垂直位置和荷載油壓的控制來 實(shí)現(xiàn)雙壁鋼圍堰的姿態(tài)調(diào)整，故稱為“三控”法，“三控”法在實(shí)施過程中有如下幾個(gè)特點(diǎn)
1、在下放過程中，“三控”法中的下放信息控制系統(tǒng)可通過對測量數(shù)據(jù)的分析，保證雙 壁圍堰各吊點(diǎn)行程一致，下放同步，實(shí)現(xiàn)鋼圍堰均衡、穩(wěn)定著床。2、在下放信息控制系統(tǒng)指導(dǎo)下，通過對各吊點(diǎn)的荷載分析，可以調(diào)整鋼圍堰在下 放過程中整體受力均勻，確保雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)安全。3、著床后，通過下放信息控制系統(tǒng)對圍堰姿態(tài)及吊點(diǎn)荷載的分析，可精確了解刃 腳入泥情況，從而進(jìn)行明確性均勻吸泥下放。4、在任何水文條件尤其是復(fù)雜水文條件下，“三控”法中的組合式全過程定位系 統(tǒng)可確保雙壁鋼圍堰的下放位置精確，不受水流速度及其他因素影響。5、鋼圍堰著床后，通過組合式全過程定位系統(tǒng)，可確保鋼圍堰的平面位置和垂直 度始終控制在設(shè)計(jì)規(guī)范允許范圍內(nèi)。6、在下放信息控制系統(tǒng)和組合式全過程定位系統(tǒng)的結(jié)合下，可實(shí)現(xiàn)雙壁圍堰在安 全可控的前提下保持M小時(shí)連續(xù)均勻、準(zhǔn)確下放施工，達(dá)到平面位置、垂直度和吊點(diǎn)荷載 三方面可實(shí)時(shí)控制的目標(biāo)。雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在所附權(quán)利 要求的范圍之內(nèi)作出各種變形或修改，只要不超過本發(fā)明的權(quán)利要求所描述的保護(hù)范圍， 都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙壁鋼圍堰的下放控制方法，其特征在于包括以下步驟A、在雙壁鋼圍堰的下放位置創(chuàng)建多個(gè)鋼護(hù)筒構(gòu)成的吊裝平臺，垂直放置多個(gè)鋼護(hù)筒 (1)，并使多個(gè)鋼護(hù)筒呈網(wǎng)狀分布，用連桿(12)將多個(gè)鋼護(hù)筒固定成一個(gè)整體；B、將全站儀(11)設(shè)在吊裝平臺的中心部，并在鋼護(hù)筒(1)上設(shè)置上定位導(dǎo)向塊(7)，在 雙壁鋼圍堰(3)的內(nèi)壁上安裝下定位導(dǎo)向塊(8);在鋼護(hù)筒(1)上安裝下放油壓千斤頂(2)， 在每個(gè)下放油壓千斤頂(2 )上安裝油壓傳感器(5 )和行程傳感器(6 )，并使每個(gè)油壓傳感器(5)和行程傳感器(6)與計(jì)算機(jī)控制中心(4)連接；C、利用下放油壓千斤頂(2)通過鋼絞線(15)將雙壁鋼圍堰(3)吊起，在雙壁鋼圍堰(3) 的頂部四周布置四個(gè)測量觀測點(diǎn)(16)；D、啟動(dòng)下放油壓千斤頂，開始下放雙壁鋼圍堰，雙壁鋼圍堰(3)在入泥前，行程傳感器(6)和油壓傳感器(5)依次將各吊點(diǎn)的行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息傳給計(jì)算機(jī)控制中心 (4);全站儀(11)通過四個(gè)測量觀測點(diǎn)(16)對雙壁鋼圍堰的平面位置和垂直位置進(jìn)行測量 并將姿態(tài)測量信息傳給計(jì)算機(jī)控制中心(4)；E、計(jì)算機(jī)控制中心(4)依據(jù)行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信息、和姿態(tài)測量信息，對各吊點(diǎn) 的下放油壓千斤頂?shù)暮奢d油壓進(jìn)行調(diào)控以調(diào)整雙壁鋼圍堰的平面位置和垂直位置；F、雙壁鋼圍堰(3)在入泥后，主要靠上定位導(dǎo)向塊(7)和下定位導(dǎo)向塊(8)對雙壁鋼圍 堰(3)的平面位置和垂直位置進(jìn)行定位；計(jì)算機(jī)控制中心依據(jù)行程信息和吊點(diǎn)荷載油壓信 息、和姿態(tài)測量信息發(fā)出指令，在雙壁鋼圍堰下沉較快的一側(cè)增大吊點(diǎn)的油壓荷載，以暫停 下放，而在另一側(cè)進(jìn)行吸泥，以減少下放的阻力，從而對雙壁鋼圍堰進(jìn)行輔助糾偏，雙壁鋼 圍堰下放到位后，下放工作完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙壁鋼圍堰的下放控制方法，其特征在于所述步驟B中，上 定位導(dǎo)向塊(7)是由弧形板(9)和多個(gè)固定支撐(10)構(gòu)成，弧形板(9)通過多個(gè)固定支撐 (10)固定在相臨的三個(gè)鋼護(hù)筒(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙壁鋼圍堰的下放控制方法，其特征在于所述步驟B中， 所述下定位導(dǎo)向塊(8)分為下定位導(dǎo)向塊I (13)和下定位導(dǎo)向塊II (14)，下定位導(dǎo)向塊I (13)有六個(gè)，其中作為吊點(diǎn)的下定位導(dǎo)向塊I (13)有兩個(gè)，其上與鋼絞線(15)的端部連 接，下定位導(dǎo)向塊II (14)設(shè)有四個(gè)，兩個(gè)下定位導(dǎo)向塊II (14)為一組，每組中的下定位導(dǎo) 向塊II (14)設(shè)在作為吊點(diǎn)的下定位導(dǎo)向塊I (13)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙壁鋼圍堰的下放控制方法，其特征在于所述鋼護(hù)筒(1)的 高度為10米，所述上定位導(dǎo)向塊(7)設(shè)在離鋼護(hù)筒的筒頂5米的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙壁鋼圍堰的下放控制方法，其特征在于所述步驟A中，向 鋼護(hù)筒(1)內(nèi)填砂，填砂的高度設(shè)在離鋼護(hù)筒的筒頂4米的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在復(fù)雜水文條件下大型橋梁深水基礎(chǔ)的雙壁鋼圍堰的下放控制方法，該方法首先創(chuàng)建由多個(gè)鋼護(hù)筒組成的下放吊裝平臺，利用計(jì)算機(jī)控制中心通過安裝在下放油壓千斤頂上的油壓傳感器和行程傳感器，以及設(shè)在吊裝平臺上的全站儀獲得雙壁鋼圍堰姿態(tài)的相關(guān)信息，在雙壁鋼圍堰入泥前，通過對荷載油壓的控制對雙壁鋼圍平面位置、垂直度進(jìn)行調(diào)整；雙壁鋼圍堰入泥后，利用上定位導(dǎo)向塊和下定位導(dǎo)向塊控制雙壁鋼圍堰的平面位置、垂直度，并利用計(jì)算機(jī)控制中心對荷載油壓和吸泥的控制對鋼圍堰進(jìn)行輔助糾偏；本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，分析快捷，定位可靠、控制精度高的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于橋梁工程、碼頭工程、水電建筑工程等土木工程施工中。
文檔編號E02D19/04GK102094429SQ20111000520
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者吳聰, 宋玲敏, 文潔平, 李北平, 李嘉明, 楊勇, 羅平生, 羅超云, 譚立心, 陳秀 申請人:廣東省長大公路工程有限公司