[发明专利]一种定位打桩导向架及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种定位打桩导向架及其施工方法。

背景技术

现有技术中对深水区大直径管桩施工作业的方法如下：

1)浮吊吊打施工：浮吊先将管桩吊起利用钢管自重插入水底土层，浮吊再吊起液压锤放在管桩顶部进行锤击作业，吊打作业一般是指管桩不需要准确定位的打桩工况，不适用于桥墩的管桩施工，其适用范围较窄；

2)大型打桩船直接插打施工：作业时，打桩船在适当位置抛锚定位，运输驳运送管桩到位后，打桩船绞锚移位、前府吊挂管桩，打桩船将管桩吊起后绞锚移位到原位置，打桩船调整桩架角度，利用GPS定位设备对管桩进行定位，定位后液压锤开始锤击管桩直至管桩到达设计位置，存在如下问题：①必须依靠GPS定位，在不能使用GPS的区域则无法完成精确定位；②斜桩定位不准确；③不能插打长桩(一般小于100米)；④不适用范围较大的群桩打桩作业；

3)在钻孔施工平台上利用震动锤打桩施工：利用站在钻孔施工平台上的吊机将钢管桩直接吊入护筒内，再用吊机将振动锤放在钢管桩之上并就位，钢管桩校准后开始插打钢管桩。其局限性太大，必须在钻孔平台上施工、必须是竖直桩；

4)在施工平台上利用导向架的打桩施工：施工时利用浮吊将管桩吊入导向架内，利用导向架定位后进行插打沉桩作业，长桩(一般指超过浮吊起升高度的管桩长度)可以利用导向架定位接桩；

对于斜桩沉桩、桩长接高的情况，采用前三种方法都难以实现，第四种的施工方式为：浮吊从运输船上取桩，然后再绞锚到墩位前对位喂桩，浮吊要不停的绞锚换位；当完成1根管桩的作业后还要起锚重新抛锚定位到合适的位置，再经过绞锚换位进行取桩、喂桩。如此6次才能完成一个墩位处的6个管桩施工，施工难度大、效率低下难以保证工期。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种定位打桩导向架及其施工方法，实现深水区内向倾斜群桩的插打沉桩连续作业，具有结构简单，便于施工和效率高的优点。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种定位打桩导向架，包括机架，用于驱动所述机架旋转的施工平台转盘，所述机架的上下两端分别设置有上平台和下平台，所述上平台和所述下平台上均设置有抱桩器，且设置于所述上平台上的抱桩器为上抱桩器，所述下平台上的抱桩器为下抱桩器，

所述上抱桩器的腹腔中心与所述机架中心轴线重合；

所述下抱桩器与所述下平台之间设置有驱动机构，所述驱动机构驱动所述下抱桩器水平移动。

在上述技术方案的基础上，所述施工平台转盘与所述下平台之间设置有连接部，空载时，所述连接部连接所述施工平台转盘和所述下平台，所述施工平台转盘带动所述机架转动。

在上述技术方案的基础上，所述连接部为设置于所述下平台朝向所述施工平台转盘一侧的垫片。

在上述技术方案的基础上，所述抱桩器包括一对大臂、一对小臂和两对伸缩臂，所述大臂与所述小臂铰接，所述大臂、小臂受油缸活塞杆伸缩而转动，两对所述伸缩臂的末端共圆，且所述伸缩臂沿该圆的径向设置。

在上述技术方案的基础上，所述驱动机构为伸缩油缸。

在上述技术方案的基础上，一种定位打桩导向架的施工方法，具体步骤如下：

步骤1，将浮吊、运输船、定位打桩导向架依次直线排列；

步骤2，空载时，进行机架的转动换位，所述施工平台转盘带动所述机架转动到一定角度的施工位置后，通过锚固装置将所述机架固定于施工平台上；

步骤3，浮吊吊起钢管桩放入机架内，上平台上的上抱桩器进行钢管桩上部定位，下平台上的下抱桩器进行钢管桩斜度定位，浮吊吊着液压锤对钢管桩进行插打沉桩作业至设计位置；

步骤4，解除锚固装置，重复步骤2机架换位至下一钢管桩施工位置，重复步骤3，如此反复，完成所有钢管桩沉桩。

在上述技术方案的基础上，其中步骤3的具体步骤如下，

1)浮吊缓慢放下钢管桩至上抱桩器的腹腔内，操作上抱桩器，进行钢管桩的粗定位；

2)浮吊继续下放钢管桩至下抱桩器的腹腔内，操作驱动机构驱动下抱桩器沿施工平台转盘径向移动，下抱桩器推动钢管桩沿径向外推至设计斜向角度；

3)操作下抱桩器，进行钢管桩的精确定位；

4)浮吊继续下放钢管桩，直至钢管桩的载荷传递至河床，浮吊卸荷，完成钢管桩的插打沉桩作业。