一种海上预制式平台及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种海上预制式平台及其安装方法，在主体上设有用于围挡主体底板下方地基的活动围挡机构，在主体的底板外设有若干与主体底板垂直的锥形桩，每个锥形桩的锥头部向主体底板外延伸，且锥头部为圆锥或多棱锥，在主体的底板上设有灌浆注水孔，其安装时，将主体拖曳至施工预设地基处；放下定位桩，将主体临时支撑在地基上；放下活动围挡机构，将主体底板下方的地基围挡起来；通过灌浆注水孔向底板下方注入混凝土或混凝土浆，在地基表面形成混凝土层；收起定位桩，主体向下坐底，使锥形桩插入混凝土层内。本发明专利技术的地基的填充效果更好，锥形桩既可以支撑整个平台的重量，还可以在插入时挤压混凝土层，有效的增加了主体坐底后的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混凝土沉箱基础平台技术，尤其是涉及海上预制式平台及其安装方法。
技术介绍
随着对海洋开发利用的不断进行，作业人员及装备需要在远海或岛礁附近做长时间的停留，因此需要搭建固定式的作业平台或补给平台。常见的施工方法有以下几种:1、预先设置钢结构的浮岛平台或沉箱平台，通过拖船拖曳至作业处，浮岛平台用船锚系留或打桩方式固定在海上，沉箱平台用半潜坐底方式沉在水底，然后再在露出水面的平台上搭建作业或补给所需的上层建筑物。这种钢结构的浮岛平台或沉箱平台的构建周期长，投资大，浮岛平台固定时需要一定的水深，不能直接固定在岛礁或沙滩上，稳定性差，进行海上系留或打桩固定的施工难度高；而沉箱平台的坐底操作复杂，地基找平的施工难度高。2、将构建作业平台所需的建筑材料及设备通过补给船运送至施工场地，在现场直接进行地基开挖及构筑，然后在地基上进行混凝土浇筑或钢结构设置，完成作业平台或补给平台的施工。这种方式对施工现场的海洋环境会造成不可逆的破坏，施工过程受气候影响较大，此外建筑材料的运输比较困难，导致建筑周期长，成本高。3、预制混凝土结构的平台主体，主体内部设置砾石舱和定位桩，通过拖曳方式移动至作业处，将定位桩延伸至主体底板外并支撑在地基上，打开砾石舱，用砾石填充地基至底板之间的空隙，完成平台主体的固定。这种方式操作方便，可以快速坐底固定。但是受地基处环境的影响，在掏蚀比较严重的地基或者不均匀沉降比较大的地基上，使用自带砾石填充的效果不容易控制，底板与砾石层表面之间容易出现间隙，造成受力的不均匀，影响其坐底的稳定性，无法保证永久加固的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地基加固牢固、坐底稳定性更高的海上预制式平台。本专利技术的另一目的是提供一种海上预制式平台的安装方法。本专利技术的技术解决方案是:一种海上预制式平台，在所述主体上设有用于围挡所述主体底板下方地基的活动围挡机构，在所述主体的底板外设有若干与所述主体底板垂直的锥形桩，每个锥形桩的锥头部向所述主体底板外延伸，且锥头部为圆锥或多棱锥，在所述主体的底板上设有灌浆注水孔。通过活动围挡机构将主体底板下方的地基围挡起来，从而形成相对密封的空间，通过灌浆注水孔在底板下方的地基表面形成混凝土层，可以很好的填平地基表面，围挡机构可以形成模板，用于混凝土层的定型和凝固，圆锥或多棱锥的锥形桩更容易插入混凝土层内，既可以直接支撑整个主体的重量，也可以作为主体坐底的辅助构件，在锥形桩插入混凝土层内时，还可以向两侧挤压混凝土，从而起到密实混凝土层的作用，填充效果更好，可以增加主体坐底的稳定性。所述活动围挡机构包括设置在所述主体侧边的夹板和条形板，其中条形板垂直穿设在夹板和所述主体侧壁之间，且可沿所述主体侧壁上下移动。条形板设置在主体侧壁外，可以快速形成围挡，操作简便，控制条形板的宽度，可以在地基起伏较大的区域形成较密实的围挡。所述锥形桩内设有贯通的中空炸药导管。通过炸药导管向锥头部下方的混凝土层上放置炸药，起爆后形成爆坑，既可以对混凝土层进行爆破平整，又可以加大锥形桩插入的深度，提高稳定性。所述锥形桩的锥头部下方设有平板。平板可以支撑在混凝土层上，限制了锥形桩进一步向下落下，当起爆炸药时，平板同时破碎，可以增加锥形桩下落的行程，有利于增加主体对混凝土层的夯实作用。所述锥头部设有与所述底板连接的椎体部，椎体部为圆柱形或多棱柱体。椎体部可以提高锥形桩的整体结构强度，保证支撑强度。所述椎体部与所述底板连接处设有倒角部。倒角部可以更容易挤压混凝土层，避免出现填充死角。在所述主体内设有隔板，在隔板和所述底板之间设有贯通的预留桩孔，在预留桩孔内设有活动锥形桩，在隔板上设有驱动活动锥形桩沿预留桩孔移动的加压或振动调节装置。加压或振动调节装置可以调整活动锥形桩延伸出底板外的距离，从而增加活动锥形桩插入混凝土层的深度，进一步促进混凝土层的密实。所述底板呈喇叭口型。可以增加底板与混凝土层之间的接触面积，相应的提高摩擦力，增强主体坐底后的稳定性。在所述底板下方设有混凝土舱，该混凝土舱由所述底板和至少一个拱形舱面包围而成，其中在所述底板下方设有连接拱形舱端面的拱形舱面支撑件，每个拱形舱面由块石和拱顶石搭砌而成，且拱顶石和所述底板之间设有拱顶石拉压装置。通过拱顶石拉压装置使拱顶石挤压相邻的块石，从而将拱形舱面固定在拱形舱面支撑件上，并保持拱形舱面具有足够的稳定性，从而可以在混凝土舱内储存混凝土或混凝土浆，当调整拱顶石拉压装置使拱形舱面坍塌时，可以快速将块石及混凝土向下散落，均匀的填充在地基表面上，形成混凝土层，下落范围广，填充效果好。所述拱形舱面的垂直截面呈上拱形或下拱形。上拱形舱面不占用主体下方空间，有利于保持主体的水动力特性，下拱形舱面中拱顶石更容易被释放，有利于加快混凝土释放速度。在所述块石相对的两侧面上分别设有凸部和与该凸部配合的凹槽。通过凸部和相邻块石上凹槽的配合，提高块石之间连接的稳定性，进一步增加受力余量。本专利技术的另一技术解决方案是:一种海上预制式平台的安装方法，它包括以下步骤:步骤1:将主体拖曳至施工预设地基处；步骤2:放下定位桩，将主体临时支撑在地基上；步骤3:放下活动围挡机构，将主体底板下方的地基围挡起来；步骤4:通过灌浆注水孔在底板下方的地基表面形成混凝土层；步骤5:收起定位桩，主体向下坐底，使锥形桩插入混凝土层内。通过定位桩将主体临时支撑在地基上，放下活动围挡机构，将地基和底板之间空间围屏，可以通过灌浆注水孔快速向地基上注入混凝土浆，从而在地基上形成混凝土层，实现地基的快速找平，当收起定位桩后，主体在自身重力作用下向下运动，使锥形桩插入混凝土层内，一方面可以通过锥形桩排开挤压混凝土，使其进一步密实并充分接触底板，更好的支撑平台，另一方面锥形桩本身也可以起到支撑平台的作用。在步骤4中还包括调整拱顶石拉压装置使拱形舱面坍塌，将混凝土舱内的混凝土散落铺设在地基表面上形成混凝土层的步骤。在步骤5中，通过锥形桩内的炸药导管在锥头部下方的混凝土层上设置炸药，起爆炸药后收起定位桩，主体向下坐底，使锥形桩插入混凝土层内。通过炸药起爆密实混凝土层，并在混凝土层上形成爆坑，进一步起到密实的效果，实现主体的快速坐底安装。在步骤5中，通过锥形桩内的炸药导管在锥头部下方的混凝土层上设置炸药，起爆炸药的同时收起定位桩，主体向下坐底，使锥形桩插入混凝土层内。炸药起爆形成爆坑，加大了锥形桩下落的距离，使平台坐底更快速，在惯性作用下，锥形桩插入混凝土层的深度更大,主体的稳定性更强。在步骤5中，收起定位桩，主体向下坐底，使锥形桩插入混凝土层内，通过锥形桩内的炸药导管在锥头部下方的混凝土层上设置炸药，起爆炸药密实混凝土层。通过炸药起爆使锥形桩下方的混凝土层进一步密实，缩短主体坐底后的稳定时间。在步骤5中，收起定位桩，主体向下坐底，锥头部下方的平板坐底在混凝土层上，通过锥形桩内的炸药导管在锥头部下方的混凝土层上设置炸药，起爆炸药后，使锥形桩插入混凝土层内。可以通过平板对混凝土层先行夯实，起爆炸药以及锥形桩的插入还可以进一步密实混凝土层，进一步提闻主体坐底的稳定性。在步骤5中还包括通过加压或振动调节装置将活动锥形桩延伸至底板外，在主体坐底时使活动锥形桩插入混凝土层内的步骤。当主体坐底时，活动锥形桩可以与锥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上预制式平台，包括设置在主体上的定位桩，其特征在于：在所述主体上设有用于围挡所述主体底板下方地基的活动围挡机构，在所述主体的底板外设有若干与所述主体底板垂直的锥形桩，每个锥形桩的锥头部向所述主体底板外延伸，且锥头部为圆锥或多棱锥，在所述主体的底板上设有灌浆注水孔。

【技术特征摘要】
1.一种海上预制式平台，包括设置在主体上的定位桩，其特征在于:在所述主体上设有用于围挡所述主体底板下方地基的活动围挡机构，在所述主体的底板外设有若干与所述主体底板垂直的锥形桩，每个锥形桩的锥头部向所述主体底板外延伸，且锥头部为圆锥或多棱锥，在所述主体的底板上设有灌浆注水孔。2.根据权利要求1所述的一种海上预制式平台，其特征在于:所述活动围挡机构包括设置在所述主体侧边的夹板和条形板，其中条形板垂直穿设在夹板和所述主体侧壁之间，且可沿所述主体侧壁上下移动。3.根据权利要求1所述的一种海上预制式平台，其特征在于:所述锥形桩内设有贯通的中空炸药导管。4.根据权利要求1所述的一种海上预制式平台，其特征在于:所述锥形桩的锥头部下方设有平板。5.根据权利要求1所述的一种海上预制式平台，其特征在于:所述锥头部设有与所述底板连接的椎体部，椎体部为圆柱形或多棱柱体。6.根据权利要求4所述的一种海上预制式平台，其特征在于:所述椎体部与所述底板连接处设有倒角部。7.根据权利要求1所述的一种海上预制式平台，其特征在于:在所述主体内设有隔板，在隔板和所述底板之间设有贯通的预留桩孔，在预留桩孔内设有活动锥形桩，在隔板上设有驱动活动锥形桩沿预留桩孔移动的加压或振动调节装置。8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种海上预制式平台，其特征在于:所述底板呈喇叭口型。9.根据权利要求1所述的一种海上预制式平台，其特征在于:在所述底板下方设有混凝土舱，该混凝土舱由所述底板和至少一个拱形舱面包围而成，其中在所述底板下方设有连接拱形舱端面的拱形舱面支撑件，每个拱形舱面由块石和拱顶石搭砌而成，且拱顶石和所述底板之间设有拱顶石拉压装置。10.根据权利要求9所述的一种海上预制式平台，其特征在于:所述拱形舱面的垂直截面呈上拱形或下拱形。11.根据权利要求9所述的一种海上预制式平台，其特征在于:在所述块石相对的两侧面上分别设有凸部和与该凸部配合的凹槽。12.—种如权利要 求1所述的海上预制式平台的安装方法，其特征在于:它包括以下步骤:步骤1:将主体拖曳至施工预设地基处；步骤2:放下定位桩，将主体临时支撑在地基上；步骤3:放下活动围挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁桦，张建初，
申请(专利权)人：广州中国科学院工业技术研究院，中国科学院力学研究所，中国路桥工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44