一种大型导管架厂内整体滑移出海系统及出海方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种大型导管架厂内整体滑移出海系统及出海方法。

背景技术

在桥梁下部结构施工中，钻孔平台支撑桩一般采用打桩船直接插打，此方案要求支撑桩在浪、涌作用下能够自稳。对于深水无覆盖层或浅覆盖层区域，直接插打支撑桩不能自稳时，往往采用导管架+支撑柱的平台方案。现有的导管架制造安装工艺一般为：

(1)在工厂内进行单元件制作，然后将单元件运至桥位处现场拼装完成后下放。该方法需要在现场散拼，施工效率极低，且占用现场场地和设备等资源，另外，散拼法精度低，无法精确保证导管架的整体线形。

(2)在工厂内进行导管架整体制造拼装，拼装完成后解体成小单元，通过吊装设备和运输平车运输至码头吊装上船。该方法受吊装设备吊重的限制，需要将导管架拆分为许多小单元，拆分的单元过多时，依然增加了现场的拼装工作量且会影响导管架线形，另外，还需配备运输平车，增加了投入成本。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的提供一种大型导管架厂内整体滑移出海系统及出海方法，能够简单高效的将导管架滑移出海，既保证导管架的线性又节约成本，操作简单，设备占用率低，适用范围广。

为达到以上目的，采取的技术方案是：

一种大型导管架厂内整体滑移出海系统，包括：

轨道子系统，其包括多条相互垂直交错的纵移轨道和横移轨道；

滑移子系统，其包括多个设置在纵移轨道上的纵移滑块、多个设置在横移轨道上的横移滑块、以及推动纵移滑块和横移滑块滑移的多个顶推装置，横移滑块和纵移轨道之间可拆卸式设有限位件，纵移滑块和横移滑块上配合设有卡接结构；

当纵移滑块滑移至横移滑块上方时，纵移滑块和横移滑块通过卡接结构卡接，并在顶推装置作用下沿横移轨道滑移。

优选的，纵移轨道和横移轨道的数量均不少于两条；

顶推装置数量与纵移轨道数量相同，当用于在纵向滑移纵移滑块时，顶推装置设置于纵移轨道上，当用于在横向滑移横移滑块时，顶推装置设置于横移轨道上。

优选的，纵移轨道包括两个平行设置的第一工字钢和焊接在两个第一工字钢之间的两个第一焊接件，位于上端的第一焊接件焊接在两个第一工字钢的顶部翼缘之间，且其顶面与纵移轨道的顶面齐平；位于下端的第一焊接件焊接在两个第一工字钢的底部翼缘之上；

横移轨道包括两个平行设置的第二工字钢和焊接在两个第二工字钢之间的两个第二焊接件，位于上端的第二焊接件焊接在两个第二工字钢的顶部翼缘之间，且其顶面与横移轨道的顶面齐平；位于下端的第二焊接件焊接在两个第二工字钢的底部翼缘之上；

纵移轨道的顶面高度高于横移轨道的顶面高度。

优选的，纵移滑块包括沿纵移轨道设置的纵向分配梁、垂直连接纵向分配梁的第一横向分配梁、连接在纵向分配梁和第一横向分配梁之间的多个第一加劲板、连接在纵向分配梁一侧的第一顶座、以及连接在纵向分配梁底部的第一导向限位组件；

第一导向限位组件包括连接在纵向分配梁底部的第一顶板、分别连接在第一顶板底部两侧的两个第一挡板、分别连接在第一顶板两侧的第一侧板、连接在第一顶板底部且位于两个第一挡板之间的第一不锈钢板、以及连接在第一不锈钢板底部且位于两个第一挡板之间的第一滑板，第一挡板两端朝远离纵移轨道的方向弯曲，相邻的第一挡板和第一侧板构成第一限位凸起；

当纵移滑块在纵移轨道上滑移时，第一滑板与纵移轨道的顶面贴合，位于纵移轨道两侧的第一限位凸起夹持纵移轨道实现横向限位。

优选的，横移滑块包括沿横移轨道设置的第二横向分配梁、连接在横向分配梁一侧的第二顶座、以及连接在第二横向分配梁底部的第二导向限位组件，第二导向限位组件包括第二滑板和第二限位凸起；

当横移滑块在横移轨道上滑移时，第二滑板与横移轨道的顶面贴合，位于横移轨道两侧的第二限位凸起夹持横移轨道实现纵向限位；

第二横向分配梁顶部设有两个避让槽，避让槽和位置相对的第一限位凸起构成所述卡接结构；

横移滑块设置在纵移轨道和横移轨道交汇点处的横移轨道上。

优选的，第二导向限位组件包括连接在第二横向分配梁底部的第二顶板、分别连接在第二顶板底部两侧的两个第二挡板、分别连接在第二顶板两侧的第二侧板、连接在第二顶板底部且位于两个第二挡板之间的第二不锈钢板、以及连接在第二不锈钢板底部且位于两个第二挡板之间的第二滑板，第二挡板两端朝远离横移轨道的方向弯曲，相邻的第二挡板和第二侧板构成第二限位凸起。

优选的，顶推装置包括设置在轨道子系统上的反力座、可拆卸式安装在反力座内的卡板和千斤顶；

反力座中部设有通槽，千斤顶进行顶推时，卡板安装在通槽内，千斤顶进行回拉时，卡板从通槽内取出；

当用于滑移纵移滑块时，反力座设置在纵移轨道上，千斤顶一端连接反力座，另一端连接第一顶座；

当用于滑移横移滑块时，反力座设置在横移轨道上，千斤顶一端连接反力座，另一端连接第二顶座。

优选的，限位件采用第三工字钢，其焊接在横移滑块和纵移轨道之间且顶面与纵移轨道齐平。

一种大型导管架厂内整体滑移出海方法，包括：

在导管架加工厂和出海码头之间布置多条相互垂直交错的纵移轨道和横移轨道构成轨道子系统，每条纵移轨道上均安装纵移滑块，每条横移轨道上均安装横移滑块；

拼装导管架并安装在纵移滑块上，并在相应的纵移轨道上分别安装顶推装置，所有顶推装置位于导管架的同一侧，在所述顶推装置和纵移滑块之间安装千斤顶，同时顶推多个纵移滑块直至导管架滑移至设计纵移位置；

在横移滑块和纵移轨道之间设置限位件以固定横移滑块，通过多个千斤顶同时多个纵移滑块直至相应的横移滑块上方解除限位；

将与横移轨道数量相同的顶推装置从纵移轨道上拆下并安装在横移轨道上，在同一横移轨道上的顶推装置和横移滑块之间安装千斤顶，同时顶推多个横移滑块直至导管架滑移至出海位置。

优选的，通过千斤顶进行顶推时，通过监控设备监控千斤顶度数和滑移距离；

限位件采用第三工字钢，其焊接在横移滑块和纵移轨道之间且顶面与纵移轨道齐平。

本发明的有益效果：

导管架拼装可直接在纵移轨道上完成，不需要在厂内配备大型吊装设备或运输平车，不需要占用过多的现场场地和设备等资源，节约投入成本。

导管架拼装完成后运输到出海位置的过程中整体性高，运输到出海位置进行导管架单元拆分时，无需考虑工厂内的吊重限制，按施工现场吊装的起重量进行单元划分即可，极大提高了现场的拼装速度和拼装精度，且安全风险低。

纵横移轨道交接处平顺连接，纵移到位后可直接进行横移工序，操作简单高效，纵横移轨道和其上设置的滑块数量可根据不同的导管架单元进行设置，适用范围更广。

附图说明

图1为本发明实施例中，大型导管架厂内整体滑移出海系统的平面布置图。

图2为本发明实施例中，纵向滑移时的立面示意图。

图3为本发明实施例中，纵向滑移时的平面示意图。

图4为本发明实施例中，纵移轨道的截面图。

图5为图2中1-1的剖面图。

图6为图2中2-2的剖面图。

图7为本发明实施例中，纵横移轨道交接点的立面示意图。

图8为图7的侧视图。

图9为本发明实施例中，横移滑块的立面示意图。

图10为本发明实施例中，大型导管架厂内整体滑移出海方法流程图。

附图标记：

1-纵移轨道；2-纵移滑块；3-横移轨道；4-横移滑块；5-顶推装置；6-导管架；10-第一工字钢；11-第一焊接件；20-纵向分配梁；21-第一横向分配梁；22-第一顶座；23-第一导向限位组件；24-第一加劲板；230-第一顶板；231-第一挡板；232-第一侧板；233-第一不锈钢板；234-第一滑板；40-第二横向分配梁；41-第二顶座；42-第二导向限位组件；400-避让槽；50-反力座；51-卡板；52-千斤顶；53-竖板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。此外，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1和图7所示，一种大型导管架厂内整体滑移出海系统，包括轨道子系统和滑移子系统。轨道子系统包括多条相互垂直交错的纵移轨道1和横移轨道3。滑移子系统包括多个设置在纵移轨道1上的纵移滑块2、多个设置在横移轨道3上的横移滑块4、以及推动纵移滑块2和横移滑块4滑移的多个顶推装置5。横移滑块4和纵移轨道1之间可拆卸式设有限位件(图中未示出)，纵移滑块2和横移滑块4上配合设有卡接结构。

纵移滑块2用于在顶推装置5作用下沿纵移轨道1滑移，横移滑块4用于在顶推装置5作用下沿横移轨道3滑移。具体的，在纵移轨道1上组装导管架6后，将导管架6安装在纵移滑块2上，通过顶推装置5使纵移滑块2滑移到横移轨道3和横移滑块4前，如图8所示，继续沿纵移轨道1滑移纵移滑块2直至纵移滑块2位于横移滑块4上方，此时纵移滑块2和横移滑块4通过卡接结构连成一体，导管架6始终位于纵移滑块2上，再次通过顶推装置5使横移滑块4沿横移轨道3滑移直至到达出海位置，然后进行后续的单元拆分和吊装上船。当纵移滑块2滑移至横移滑块4上前，在横移滑块4和纵移轨道1之间设置限位件，通过限位件把横移滑块4抄紧，以防止纵移滑块2纵移到位时对横移滑块4产生拖拽。导管架6纵移至横移滑块4上后，解除限位件。

本实施例中，导管架6拼装可直接在纵移轨道1上完成，不需要在厂内配备大型吊装设备或运输平车，不需要占用过多的现场场地和设备等资源，节约投入成本。

导管架6拼装完成后运输到出海位置的过程中整体性高，运输到出海位置进行导管架单元拆分时，无需考虑工厂内的吊重限制，按施工现场吊装的起重量进行单元划分即可，极大提高了现场的拼装速度和拼装精度，且安全风险低。

纵移轨道1和横移轨道3交接处平顺连接，导管架6纵移到位后可直接进行横移工序，操作简单高效，纵移轨道1、横移轨道3、以及其上设置的纵移滑块2和横移滑块4可根据不同的导管架单元进行设置，适用范围更广。

较佳的实施例中，纵移轨道1和横移轨道3的数量均不少于两条，一般纵移轨道1数量大于横移轨道3数量。顶推装置5数量与纵移轨道1数量相同，当用于在纵向滑移纵移滑块2时，顶推装置5设置于纵移轨道1上，当用于在横向滑移横移滑块4时，将顶推装置5从纵移轨道1上拆下安装在横移轨道3上。纵移轨道1、横移轨道3、纵移滑块2、横移滑块4、以及顶推装置5数量可根据实际需要设计，灵活方便。

较佳的实施例中，如图4所示，纵移轨道1包括两个平行设置的第一工字钢10和焊接在两个第一工字钢10之间的两个第一焊接件11。两个第一工字钢10平行排列在枕木上，两个第一焊接件11的厚度与第一工字钢10的翼缘厚度相同。位于上端的第一焊接件11焊接在两个第一工字钢10的顶部翼缘之间，且其顶面与纵移轨道1的顶面齐平(具体的与两个第一工字钢10的顶面齐平，并在焊接完成后打磨光滑以供纵移滑块2平顺滑动)；位于下端的第一焊接件11为方便施工可直接焊接在两个第一工字钢10的底部翼缘之上。

横移轨道3的结构与纵移轨道1相同。横移轨道3包括两个平行设置的第二工字钢(图中未示出)和焊接在两个第二工字钢之间的两个第二焊接件(图中未示出)，位于上端的第二焊接件焊接在两个第二工字钢的顶部翼缘之间，且其顶面与横移轨道3的顶面齐平；位于下端的第二焊接件焊接在两个第二工字钢的底部翼缘之上。

横移轨道3垂直设置在纵移轨道1末端，纵横移轨道根据导管架加工厂和滑移出海码头之间的位置关系进行设置。横移轨道3结构与纵移轨道1结构相同，横移轨道3顶面标高较低于纵移轨道1，使得纵移滑块2可以一直从纵移轨道1滑移到位于横移轨道3上的横移滑块4上方。

较佳的实施例中，如图2和图6所示，纵移滑块2包括沿纵移轨道1设置的纵向分配梁20、垂直连接纵向分配梁20的第一横向分配梁21、连接在纵向分配梁20和第一横向分配梁21之间的多个第一加劲板24、连接在纵向分配梁20上一侧的第一顶座22、以及连接在纵向分配梁20底部的第一导向限位组件23。

纵向分配梁20和第一横向分配梁21用于承载导管架6。纵向分配梁20沿纵移轨道1焊接在导管架6的钢管桩的下方，长度略大于钢管桩桩距。第一横向分配梁21垂直于纵向分配梁20焊接在导管架66的钢管桩下方，同时在钢管桩底部与纵向分配梁20之间、以及钢管桩底部与第一横向分配梁21之间焊接第一加劲板24。

第一顶座22焊接在纵向分配梁20上远离滑移前进方向的一侧，第一顶座22上设置有用于连接千斤顶52的销孔。

第一导向限位组件23用于对纵移滑块2进行横向限位，其包括连接在纵向分配梁20底部的第一顶板230、分别连接在第一顶板230底部两侧的两个第一挡板231、分别连接在第一顶板230两侧的第一侧板232、连接在第一顶板230底部且位于两个第一挡板231之间的第一不锈钢板233、以及连接在第一不锈钢板233底部且位于两个第一挡板231之间的第一滑板234。其中，第一挡板231垂直焊接在第一顶板230下端，且位于纵移轨道1两侧，以保证整个纵移滑块2始终沿纵移轨道1移动，第一挡板231两端朝远离纵移轨道1的方向弯曲以防滑移时纵移滑块2和纵移轨道1之间卡死。第一侧板232焊接在第一挡板231外侧与上部纵向分配梁20之间，以加强第一挡板231侧向抗弯刚度。位于同一侧的第一挡板231和第一侧板232构成一组第一限位凸起，用于对纵移滑块2进行横向限位。第一滑板234可采用MGR材质板以减小滑动摩擦系数。

当纵移滑块2在纵移轨道1上滑移时，第一滑板234与纵移轨道1的顶面贴合，位于纵移轨道1两侧的第一限位凸起夹持纵移轨道1实现横向限位。

较佳的实施例中，如图3和图9所示，横移滑块4包括沿横移轨道3设置的第二横向分配梁40、连接在横向分配梁40一侧的第二顶座41、以及连接在第二横向分配梁40底部的第二导向限位组件42。

第二导向限位组件42包括连接在第二横向分配梁40底部的第二顶板(图中未示出)、分别连接在第二顶板底部两侧的两个第二挡板(图中未示出)、分别连接在第二顶板两侧的第二侧板(图中未示出)、连接在第二顶板底部且位于两个第二挡板之间的第二不锈钢板(图中未示出)、以及连接在第二不锈钢板底部且位于两个第二挡板之间的第二滑板(图中未示出)。其中，第二挡板垂直焊接在第二顶板下端，且位于横移轨道3两侧，以保证整个横移滑块4始终沿横移轨道3移动，第二挡板两端朝远离横移轨道3的方向弯曲以防滑移时横移滑块4和横移轨道3之间卡死。第二侧板焊接在第二挡板外侧与上部第二横向分配梁40之间，以加强第二挡板侧向抗弯刚度。位于同一侧的第二挡板和第二侧板构成一组第二限位凸起，用于对纵移滑块2进行横向限位。第二滑板可采用MGR材质板以减小滑动摩擦系数。

当横移滑块4在横移轨道3上滑移时，第二滑板与横移轨道3的顶面贴合，位于横移轨道3两侧的第二限位凸起夹持横移轨道3实现纵向限位。

第二横向分配梁40顶部设有两个避让槽400，避让槽400和位置相对的第一限位凸起构成所述卡接结构。上述第一限位凸起除了可以在纵向滑移时对纵移滑块2进行横向限位，还可以在纵移滑块2滑移到横移滑块4上方时与避让槽400卡接，纵移滑块2和横移滑块4卡接在一起后可以在顶推装置5的带动下一起沿横移轨道3滑移。

较佳的实施例中，如图5所示，顶推装置5包括设置在轨道子系统上的反力座50、可拆卸式安装在反力座50内的卡板51和千斤顶52。反力座50两侧还设有竖板53以防止顶推过程中反力座50发生侧移。反力座50中部设有矩形通槽(图中未示出)，卡板51为矩形钢板且宽度与通槽宽度相同。千斤顶52进行顶推时，卡板51安装在通槽内，千斤顶52进行回拉时，卡板51从通槽内取出。

当用于滑移纵移滑块2时，反力座50设置在纵移轨道1上，千斤顶52一端连接反力座50，另一端连接第一顶座22。

当用于滑移横移滑块4时，反力座50设置在横移轨道3上，千斤顶52一端连接反力座50，另一端连接第二顶座41。

限位件采用第三工字钢，其焊接在横移滑块4和纵移轨道1之间且顶面与纵移轨道1齐平。

以纵向顶推时为例，在矩形通槽内插入卡板51至纵移滑道1内，与上端第一焊接件11抵接，通过第一焊接件11对卡板51的限位，来提供顶推反力，当千斤顶52顶到规定的位置时抽出卡板51，油泵回油，千斤顶52回缩带着反力座50往前走，再插下卡板51继续顶推前进。横向顶推时，千斤顶的作用原理与纵向顶推时相同。

如图1和图10所示，一种大型导管架厂内整体滑移出海方法，包括：

步骤S1、在导管架加工厂和出海码头之间布置多条相互垂直交错的纵移轨道1和横移轨道3构成轨道子系统，每条纵移轨道1上均安装纵移滑块2，每条横移轨道3上均安装横移滑块4。

步骤S2、在轨道子系统上对导管架6的杆件进行拼装，将拼装完成后的导管架6安装在纵移滑块2上，并在相应的纵移轨道1上分别安装顶推装置5，所有顶推装置5位于导管架6的同一侧，在同一纵移轨道1上的顶推装置5和纵移滑块2之间安装千斤顶52，通过多个千斤顶52同时顶推承载导管架6的多个纵移滑块2直至导管架6滑移至设计纵移位置。

步骤S3、在横移滑块4和纵移轨道1之间设置限位件以固定横移滑块4，通过多个千斤顶52同时顶推承载导管架6的多个纵移滑块2直至相应的横移滑块4上方解除限位件。

步骤S4、将与横移轨道3数量相同的顶推装置5从纵移轨道1上拆下并安装在横移轨道3上，在同一横移轨道3上的顶推装置5和横移滑块4之间安装千斤顶52，通过多个千斤顶52同时顶推承载导管架6的多个横移滑块4直至导管架6滑移至出海位置。

通过千斤顶52进行顶推时，通过监控设备监控千斤顶52度数和滑移距离。

本实施例中，导管架6拼装可直接在纵移轨道1上完成并运输到出海位置，能够简单高效的将导管架6滑移出海，既保证导管架的线性又节约成本，操作简单，设备占用率低，适用范围广。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。