[发明专利]碎石基床整平设备及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碎石基床整平设备。

背景技术

水下碎石基床整平是水工工程建设过程中的常见工序，也是关键工序，其整平质量、效率对整个工程的质量和进度影响非常大，目前基床整平通常有两种方式，一种是人工整平，一种是机械整平，人工整平由潜水员水下作业，存在着效率低、精度差、安全隐患大等缺点，当水流条件较差和整平面积较大时，基本无法采用人工整平，继而出现了整平船这类设备，利用这一专用船舶，水下碎石基床进行机械整平，国际上整平船研究起源于上世纪70年代，我国起步较晚，市场上相关的船型较少，功能实用性不强，造价高，因此我们要研发设计建造更实用、更可靠的新型深水整平专用设备用于提高整平质量、缩短施工周期、保证人身安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服以往整平船体积大、造价高等缺点的深水碎石基床整平设备。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种碎石基床整平设备，包括整平框架、可移动母船、大台车、小台车、升降桩腿和抛石管固定架，所述升降桩腿安装在整平框架的四个角，所述整平框架上设置有轨道，所述大台车安装在轨道上，所述小台车安装在大台车上，所述抛石管固定架安装在小台车上，所述抛石管固定架上设有抛石管。

所述抛石管固定架上还设置有卷扬提升装置和导向槽。

所述抛石管固定架上设有上、下两套夹紧装置。

本发明的另一目的是提供一种高效、安全、质优的碎石基床整平设备的施工方法，包括以下步骤：

A、整平框架驻位：利用可移动母船承载整平框架到施工现场后，操作整平框架上的四根升降桩腿，使得整平框架由四根桩腿支承在海床上，完成整平框架定位；

B、整平框架与母船分离：调整升降桩腿，将整平框架抬升到指定高度后，可移动母船从下方移出整平框架，整平框架与可移动母船保持安全距离，并通过升降桩腿调整整平框架的水平度使整平框架具备作业条件；

C、施工作业：通过整平框架上的大台车带动小台车，小台车带动抛石管在框架作业区域内做往复运动，石料通过抛石管被投放到整平作业的区域内，完成抛石整平作业；

D、移位：作业结束后，将抛石管和大台车移动到整平框架端部，可移动母船移进整平框架底部，下降整平框架，使整平框架平稳的坐落到可移动母船上，再由可移动母船承载着整平框架达到下一个作业位置。

所述步骤C中，通过计算机控制调整抛石管到达指定作业高度，操作大台车和小台车按照预设的行走轨迹运行，带动抛石管在整平框架内部行走，将石料投放到预定位置。

本发明一种碎石基床整平设备及其施工方法，结构轻便：由于施工时整平框架是在水上施工，设备不受海浪和潮汐等因素的影响，施工精度高，框架主体结构轻便，附加设备少，因此操作起来简单易行；降低成本：与平台式整平船相比，框架重量轻，抬升系统和桩腿举升能力减小，因此设备总体造价相对于传统整平船大大降低；效率高：如果工期紧张时，一个母船可以配备多个整平框架施工，大大提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明一种碎石基床整平设备的平面示意图。

图2是本发明一种碎石基床整平设备的侧面示意图。

图3是本发明一种碎石基床整平设备的工作状态示意图。

图中：1、整平框架；2、可移动母船；3、小台车；4、大台车；5、升降桩腿；6、抛石管固定架；7、跳板；8、轨道。

具体实施方式

如图1至图3所示，碎石基床整平设备，包括整平框架1、可移动母船2、大台车4、小台车3、升降桩腿5和抛石管固定架6，整平框架主体为钢箱梁结构，升降桩腿5安装在整平框架1的四个角，整平框架1上设置有轨道8，大台车4安装在轨道8上，小台车3安装在大台车4上，抛石管固定架6安装在小台车3上，抛石管固定架6上设有抛石管，抛石管从固定架中穿入水下至所需的深度，小台车与大台车复合运动下可使下料溜管驻位于框架内的任意一点，抛石管固定架上有卷扬提升装置，可以提升和下放抛石管到指定高度，抛石管固定架上设有上、下两套夹紧装置，夹紧装置由液压缸控制开、合，内壁安装高摩擦系数材料，抛石管固定架有导向槽，保证抛石管上下移动不发生偏移，本发明水下碎石基床整平设备施工方法主要包括框架驻位、框架分离、施工作业、框架移位四个阶段：框架驻位：可移动母船2承载整平框架1到施工现场后，由GPS指导母船2按照预定坐标驻位，操作整平框架1上的四根桩腿5，提升整平框架1，使得整平框架1由四根桩腿5支承在海床上，完成整平框架1定位；框架分离：整平框架1定位后继续抬升，当整平框架1完全与母船2分离并到达指定作业高度时停止，母船,2从下方移出整平框架1，直到整平框架1与母船2保持安全距离后停止，并通过桩腿5调整整平框架的水平度使整平框架1具备作业条件；施工作业：通过计算机控制调整抛石管6到达指定作业高度，操作大台车,4和小台车3按照预设的行走轨迹运行，带动抛石管6在整平框架1内部行走，将石料投放到预定位置，在基槽底部铺设出一条条石垄，完成整平作业；框架移位：整平作业结束后，将抛石管6及大台4车移动到整平框架1端部，母船2通过自身动力和锚机联合驱动进入整平框架1底部，操作桩腿5下放整平框架1，使整平框架1平稳的坐落在母船2上，再由母船2承载着整平框架1到达下一个施工作业位置，如新型整平设备需拖航调遣时，整平框架1封固在母船2上，桩腿5及抛石管6提升到干舷高度锁固，由拖轮拖航到指定施工地点，整平框架1采用电力驱动，电力由母船2发电机组提供，母船2与整平框架1之间设专用跳板7便于电缆敷设与作业人员行走，本发明碎石基床整平设备及其施工方法，结构轻便：由于施工时整平框架是在水上施工，设备不受海浪和潮汐等因素的影响，施工精度高，框架主体结构轻便，附加设备少，因此操作起来简单易行；降低成本：与平台式整平船相比，框架重量轻，抬升系统和桩腿举升能力减小，因此设备总体造价相对于传统整平船大大降低；效率高：如果工期紧张时，一个母船可以配备多个整平框架施工，大大提高了工作效率。