水中圆形管道施工结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及建筑施工技术领域，具体地指一种水中圆形管道施工结构及施工方法。包括施工平台、基槽开挖装置、抛石整平装置、回填装置、石料储料装置、圆管吊装装置和对接装置；基槽开挖装置可沿纵向移动的设置于施工平台纵向前端；抛石整平装置可纵向、横向移动的布置于施工平台上；回填装置布置于施工平台且处于抛石整平装置的纵向后方；石料储料装置设置于施工平台侧部用于存储石料并将石料输送至抛石整平装置和回填装置；圆管吊装装置可沿纵向移动的设置于施工平台纵向后端；对接装置设置于圆管上，用于对相邻圆管进行拼装对接。本申请的施工结构集成基槽开挖、基床抛石与整平、圆管安装、基槽回填和施工控制等多个功能。基槽回填和施工控制等多个功能。基槽回填和施工控制等多个功能。

【技术实现步骤摘要】
水中圆形管道施工结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工
，具体地指一种水中圆形管道施工结构及施工方法。

技术介绍

[0002]水上圆形管道施工包含基槽开挖、基槽抛石、基床整平、圆形管道安装、石料回填等多个环节，其中，基槽抛石多采用抓斗、挖机、钢丝网兜等方式抛填，石料流失量大，精度低；基床整平多采用“导轨刮刀法”人工整平，潜水作业多，安全风险高，施工效率低；圆形管道安装多采用浮吊船+潜水员配合的常规方案进行施工，浮吊为浮式作业，易受波浪、水流等因素影响，施工精度受限，尤其波浪条件较差时还需赶窗口作业，严重影响施工效率。管节对接时的管节拉合常采用手拉葫芦等装置，水下人工参与多，施工速度慢。以上每个环节施工中都至少需要一种装备，涉及装备种类和数量多，集成度与智能化低。
[0003]由此，水上圆形管道施工主要存在以下不足：
[0004]1、抓斗、挖机、钢丝网兜等常规方式抛石精度低、石料流失量大、标高不易控制；
[0005]2、基床人工整平潜水作业量大、安全风险高、施工效率低；
[0006]3、采用浮吊+潜水员配合的安装方式精度低，波浪、水流条件差时，需赶窗口作业，施工时间受限；
[0007]4、管节对接拉合常采用手拉葫芦等装置，人工参与多，施工速度慢；
[0008]5、整体施工涉及装备多，装备集成度和智能化低。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种水中圆形管道施工结构及施工方法。
[0010]本专利技术的技术方案为：一种水中圆形管道施工结构，包括，
[0011]施工平台，所述施工平台上设置有多组可升降的桩腿；
[0012]基槽开挖装置，所述基槽开挖装置可沿纵向移动的设置于施工平台纵向前端；
[0013]抛石整平装置，所述抛石整平装置可纵向、横向移动的布置于施工平台上，用于抛石和整平作业；
[0014]回填装置，所述回填装置布置于施工平台且处于抛石整平装置的纵向后方，用于对已铺设管道的基槽进行回填；
[0015]石料储料装置，所述石料储料装置设置于施工平台侧部用于存储石料并将石料输送至抛石整平装置和回填装置；
[0016]圆管吊装装置，所述圆管吊装装置可沿纵向移动的设置于施工平台纵向后端；
[0017]对接装置，所述对接装置设置于圆管上，用于将下放到基槽内的待拼装圆管与已拼装圆管进行拼装对接。
[0018]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工结构，所述对接装置包括，
[0019]第一夹具，所述第一夹具是夹持固定已拼装圆管外侧的夹持结构；
[0020]第二夹具，所述第二夹具是夹持固定在待拼装圆管外侧的夹持结构；
[0021]拉合千斤顶，所述拉合千斤顶一端固定在第二夹具上、另一端固定在第一夹具上，用于沿纵向收缩使两组圆管端口对接。
[0022]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工结构，所述对接装置还包括导向杆；所述导向杆一端固定在待拼装圆管的第二夹具上，另一端沿管道轴向延伸，导向杆的另一端在两组相邻圆管对接时插入已拼装圆管的第一夹具上的导向槽内。
[0023]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工结构，所述第二夹具上布置有多个拉合千斤顶和多个导向杆，多个拉合千斤顶和多个导向杆沿第二夹具的圆周方向依次交替排列。
[0024]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工结构，所述对接装置还包括对接头；所述对接头是安装在圆管纵向前端的环状结构，对接头一端套接在圆管端部外侧，另一端在相邻圆管对接完成后套接在相邻圆管的另一圆管的纵向后端；所述对接头的纵向前端底部设置有导舌；所述导舌是纵向前端小、纵向后端大的弧形片状结构。
[0025]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工结构，所述抛石整平装置包括，
[0026]横向轨道，所述横向轨道的两端可沿纵向移动的连接于施工平台上；
[0027]第一溜筒，所述第一溜筒是伸缩可调的中空管道结构，第一溜筒的上端可沿横向移动的连接于横向轨道，下端设置有用于刮平基槽石料的整平头。
[0028]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工结构，所述石料储料装置包括抛石储料仓和回填储料仓；所述抛石储料仓和回填储料仓分置于施工平台的横向两侧。
[0029]一种水中圆形管道施工方法，所述施工方法基于上述施工结构进行，按照以下步骤进行：
[0030]S1、拖拽施工平台到施工水域，下放桩腿固定施工平台；
[0031]S2、通过基槽开挖装置在施工水域开挖基槽；
[0032]S3、运料船停泊施工平台横向侧部，向石料储料装置内输送石料；
[0033]S4、调整抛石整平装置的下料位置，将石料储料装置内的石料转移到调整抛石整平装置内对开挖的基槽进行抛石并整平；
[0034]S5、圆管吊装装置吊装待拼装圆管至已完成抛石整平的基槽内，潜水员下潜利用对接装置将待拼装圆管与已拼装圆管进行对接；
[0035]S6、回填装置对完成拼装的圆管进行抛石回填；
[0036]S7、依次进行，直至当前工位的圆管全部拼装完成，然后拖拽施工平台至下一施工水域，按照上述步骤进行，直至完成所有圆管的施工。
[0037]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工方法，所述步骤S5中，潜水员下潜利用对接装置将待拼装圆管与已拼装圆管进行对接的方法包括：在待拼装圆管外侧布置第一夹具和第二夹具，圆管吊装装置利用第一夹具和第二夹具将待拼装圆管下放，使待拼装圆管与已拼装圆管完成初步对接，潜水员进入水下将待拼装圆管的第二夹具上的拉合千斤顶与已拼装圆管的第一夹具进行连接，通过拉合千斤顶张拉待拼装圆管，使待拼装圆管与已拼装圆管完成对接。
[0038]根据本申请提供的一种水中圆形管道施工方法，圆管吊装装置利用第一夹具和第
二夹具将待拼装圆管下放，将待拼装圆管的纵向后端与已拼装圆管纵向前端的对接头对齐，使待拼装圆管端部搁置在对接头前端的导舌上，同时使待拼装圆管的第二夹具上的导向杆端部穿过已拼装圆管第一夹具上的导向槽，完成相邻圆管的初步对接。
[0039]本申请的优点有：1、本申请的施工结构在施工平台上集成了基槽开挖、抛石整平、回填、吊装等多个装置结构，利用这些装置结构可以在施工平台上完成圆管水下安装除对接以外的所有工序，无需引入其他大型的设备工具等，具体的对接通过圆管上的对接装置就能够轻松的完成，整个圆管施工的效率极高，安全风险低，受风浪、水流的影响极小，对接施工所需人员很少，施工平台的集成度智能化程度高；
[0040]2、本申请的对接装置包括第一夹具和第二夹具，第一夹具和第二夹具本身就是圆管吊装所需的设备，通过在第二夹具上安装拉合千斤顶，利用拉合千斤顶张拉收缩待拼装圆管，可以方便的将待拼装圆管与已拼装圆管对接起来，对接方式简单，对接的精度高，所需潜水施工人员少，安全性高；
[0041]3、本申请在第二夹具和第一夹具之间设置导向杆，利用导向杆对待拼装圆管的移动进行导向，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水中圆形管道施工结构，其特征在于：包括，施工平台(1)，所述施工平台(1)上设置有多组可升降的桩腿(2)；基槽开挖装置，所述基槽开挖装置可沿纵向移动的设置于施工平台(1)纵向前端；抛石整平装置，所述抛石整平装置可纵向、横向移动的布置于施工平台(1)上，用于抛石和整平作业；回填装置，所述回填装置布置于施工平台(1)且处于抛石整平装置的纵向后方，用于对已铺设管道的基槽进行回填；石料储料装置，所述石料储料装置设置于施工平台(1)侧部用于存储石料并将石料输送至抛石整平装置和回填装置；圆管吊装装置，所述圆管吊装装置可沿纵向移动的设置于施工平台(1)纵向后端；对接装置，所述对接装置设置于圆管上，用于将下放到基槽内的待拼装圆管与已拼装圆管进行拼装对接。2.如权利要求1所述的一种水中圆形管道施工结构，其特征在于：所述对接装置包括，第一夹具(3)，所述第一夹具(3)是夹持固定已拼装圆管外侧的夹持结构；第二夹具(4)，所述第二夹具(4)是夹持固定在待拼装圆管外侧的夹持结构；拉合千斤顶(5)，所述拉合千斤顶(5)一端固定在第二夹具(4)上、另一端固定在第一夹具(3)上，用于沿纵向收缩使两组圆管端口对接。3.如权利要求2所述的一种水中圆形管道施工结构，其特征在于：所述对接装置还包括导向杆(6)；所述导向杆(6)一端固定在待拼装圆管的第二夹具(4)上，另一端沿管道轴向延伸，导向杆(6)的另一端在两组相邻圆管对接时插入已拼装圆管的第一夹具上的导向槽内。4.如权利要求3所述的一种水中圆形管道施工结构，其特征在于：所述第二夹具(4)上布置有多个拉合千斤顶(5)和多个导向杆(6)，多个拉合千斤顶(5)和多个导向杆(6)沿第二夹具(4)的圆周方向依次交替排列。5.如权利要求2所述的一种水中圆形管道施工结构，其特征在于：所述对接装置还包括对接头(7)；所述对接头(7)是安装在圆管纵向前端的环状结构，对接头(7)一端套接在圆管端部外侧，另一端在相邻圆管对接完成后套接在相邻圆管的另一圆管的纵向后端；所述对接头(7)的纵向前端底部设置有导舌(8)；所述导舌(8)是纵向前端小、纵向后端大的弧形片状结构。6.如权利要求1所述的一种水中圆形管道施工结构，其特征在于：所述抛石整平装置包括，横向轨道(10)，所述横向轨道(10)的两端可...

【专利技术属性】
技术研发人员：林红星，沈立龙，冯先导，翟世鸿，刘聪聪，何聪，仇正中，黄睿奕，赵东梁，高宁波，骆钊，张磊，王聪，肖苡辀，杨汉彬，牛浩蕴，韩鹏鹏，陈迪郁，孙婉静，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：