[发明专利]一种格型钢板桩大圆筒主格筒位拼装、散打多功能工装支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种格型钢板桩大圆筒主格的施工工艺，具体涉及一种用于格型钢板桩大圆筒主格安装施工的工装支架。

背景技术

人工岛一般为在近岸浅海水域中人工建造的陆地，作为进行海上作业或其他用途的场所，大多有栈桥或海底隧道与岸相连。现代工业发达的沿海国家，滨海一带人口密集、城市拥挤，使得进一步发展和建设新企业及公用设施受到很大限制，原有城市本身的居住、交通、噪声、水与空气污染等问题也很难解决。因此，兴建人工岛，改变或改善了上述难题。人工岛是利用海洋空间的方式之一，也是一种新兴的海洋工程。

例如中国港珠澳大桥香港人工岛(HKBCF)是港珠澳大桥香港连接线的一个重要组成部分，经过赤腊角机场连接屯门及大屿山，占地面积约150万平米。该人工岛填海工程作为港珠澳大桥配套工程，工程的进度、质量和安全关系到整个大桥的建设与发展，顺利的实施本项目，对整个港珠澳大桥的建设有着坚实的铺垫作用。该人工岛通过在格型钢板桩大圆筒加防波堤形成的围堰内回填填料而成。

参见图1和图2，该人工岛100为在格型钢板桩大圆筒101加防波堤102形成的围堰内回填填料而成，占地面积约150万平米。其格型钢板桩岛壁结构轴线长度约5.1km，共有格型钢板桩大圆筒(101a)134只，直径分别为26.9m和31.194m。主格101a(即格型钢板桩大圆筒)与主格相连的副格101b共133组，分别为：①直径26.9m主格之间的副格直径为10.976m，共55组(110片)，单片副格由33块钢板桩组成；②直径31.194m主格之间的副格直径为15.96m，共77组(154片)，单片副格由46块钢板桩组成；③直径26.9m主格与直径31.194m主格之间的副格直径为16.296m，共1组(2片)，单片副格由47块钢板桩组成。

同时，本工程采用YSP-FXL型直腹式钢板桩，材质为S355，长度23.6～37.1m，其公称宽度为500mm，腹板厚度为12.7mm，转角为10°，理论重量为77.2kg/m。在进行格型钢板桩大圆筒施工前，应首先完成碎石垫层、土工布和碎石桩的施工，待碎石桩施工一段作业面后方可进行格型钢板桩大圆筒的施工，格型钢板桩大圆筒安装完成后，24小时内进行筒内填料回填工作。两只相邻格型钢板桩大圆筒主格安装完成并回填完成后，方可进行副格施工。

上述工程在施工过程中主要有五大难点：1)施工区域限高。2)水深浅。3)地质条件差，使得桩长较长。4)完全离岸作业，海上环保要求高。5)工期紧。基于这种“上下左右都受限制”的现场条件及工期要求，格型钢板桩大圆筒主格施工选择了一种“1/4陆上预拼、水上组合散打”的工艺。

对于格型钢板桩大圆筒现场拼装，现有技术中有现场筒位散拼工艺、现场整体预拼装工艺，但在限高条件下，超长板桩的现场拼接无法实现，本工程格型钢板桩一般桩长达到37.1m，单个主格钢板桩总重量一般在450t～560t，为目前国际之最。

综上所述，受周围机场航空限高的制约、局部工程水域水深较浅以及周边拦污帷幕的影响，本工程格型钢板桩施工工艺和施工设备都受到很大限制，只能选择特定的工艺和设备实施钢板桩工程。现有的大吨位起重船高度不能适应现场限高的要求，也难以适应水深条件，所以现场吊装件必须在高度、重量上作限制。由此可见亟需要一种“工装支架”来实现每个格体钢板桩现场整体拼装工作。

发明内容

针对上述人工岛施工在“上下左右都受限制”的现场条件及工期要求下，格型钢板桩大圆筒主格施工所存在的问题，本发明的目的在于提供一种实现每个格体钢板桩现场整体拼装、散打的多功能工装支架。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种格型钢板桩大圆筒主格筒位拼装、散打多功能工装支架，所述多功能工装支架包括：

基础支撑桩，所述基础支撑桩作为多功能工装支架的安装地基，用于安装和支撑构成多功能工装支架的其它部件；

上部支撑胎架，所述上部支撑胎架固定设置在基础支撑桩上，用于支撑4组1/4圆钢板桩预组装片，并完成格型钢板桩大圆筒的拼接；

升降装置，所述升降装置安置在上部支撑胎架上，驱动1/4圆钢板桩预组装片在上部支撑胎架上的升降；

旋转装置，所述旋转装置安置在上部支撑胎架上，驱动1/4圆钢板桩预组装片在上部支撑胎架上的转动；

气囊扩胀装置，所述气囊扩胀装置安置在上部支撑胎架上，用于在钢板桩拼装合拢后，补偿工装支架与钢板桩之间的预留间隙，使支撑胎架有效支撑钢板桩。