《樁頂支撐步履式移動打樁平台》是中交第二航務工程局有限公司、中交武漢港灣工程設計研究院有限公司於2015年11月27日申請的專利，該專利的公布號為CN105421454A，授權公布日為2016年3月23日，發明人是張鴻、謝道平、汪文霞、郭強、薛志武、封有德、茅兵海、馮先導、張曉平、侯曉勤、劉益平、張夢元、李曾曾。
《樁頂支撐步履式移動打樁平台》公開了一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，包括固定於鋼管樁頂部的樁頂頂推定位裝置，樁頂頂推定位裝置上固定有承重平台，承重平台上固定有作業平台，作業平台的前部固定有大排架導向架，承重平台的左右兩側分別固定有一個小排架導向架，承重平台的前後兩側在與鋼管樁的對應位置處固定有安裝平台。通過樁頂頂推定位裝置的三向千斤頂實現平台的步履式頂推前移。通過升降調節裝置、三向千斤頂和大小排架導向架共同工作可對鋼管樁快速精確定位，通過導向架橫移可實現在整個平台範圍內鋼管樁的施工，通過安裝平台可快速實現對樁頂頂推定位裝置的安裝拆除和樁頂後續施工。
2020年7月14日，《樁頂支撐步履式移動打樁平台》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《樁頂支撐步履式移動打樁平台》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：樁頂支撐步履式移動打樁平台
- 申請人：中交第二航務工程局有限公司、中交武漢港灣工程設計研究院有限公司
- 申請日：2015年11月27日
- 申請號：2015108563165
- 公布號：CN105421454A
- 公布日：2016年3月23日
- 發明人：張鴻、謝道平、汪文霞、郭強、薛志武、封有德、茅兵海、馮先導、張曉平、侯曉勤、劉益平、張夢元、李曾曾
- 地址：湖北省武漢市東西湖區金銀湖路11號
- Int. Cl.：E02D7/14(2006.01)I、E02D7/16(2006.01)I
- 代理機構：武漢開元智慧財產權代理有限公司
- 代理人：俞鴻
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
水上樁基施工常規採用自升式平台或者搭設的固定作業平台作為基礎進行工程樁的施打。自升式平台作為專用設備，可以適應不同水深和波浪環境下的打樁作業，但是造價高昂，需要專業人員進行操作，且移位時受波浪周期影響大，移動和定位耗時長，受海況環境影響大，每次位置轉換時定位精度不高，工效相對較低；以固定平台作為基礎進行工程樁施打時，定位精度高，在平台範圍內進行位置轉換時非常方便，但是大面積的固定平台搭設成本高，適用範圍窄，僅能進行平台範圍內的打樁作業，且環境適應性差，一般僅用於內河和湖泊環境，無法在外海等惡劣環境搭設平台，對環境也有較大影響。
發明內容
專利目的
《樁頂支撐步履式移動打樁平台》的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，該打樁平台利用頂推定位裝置進行移動，並通過大小排架導向架進行打樁施工操作，可滿足複雜環境的施工要求，實用性強。
技術方案
《樁頂支撐步履式移動打樁平台》包括設定於工程樁頂部的樁頂頂推定位裝置，所述樁頂頂推定位裝置上設定有承重平台，所述承重平台上設定有作業平台，所述作業平台的前部設定有大排架導向架，所述承重平台的左右兩側分別設定有一個小排架導向架，所述承重平台的前後兩側在與工程樁的對應位置處設定有安裝平台。
進一步的，所述承重平台包括多根平行設定的主縱梁，所述主縱梁之間固定連線有多根與主縱梁垂直的橫樑，所述主縱梁的後端部上固定有與橫樑平行的聯繫梁，所述聯繫樑上固定有安裝平台，所述主縱梁的前端也固定有安裝平台。
進一步的，所述承重平台最左側和最右側的兩根主縱梁的中部分別設定有一個導向支撐架，所述小排架導向架設定於導向支撐架上。
進一步的，所述大排架導向架包括大排架支架，所述大排架支架的頂部固定有大排架導向軌道，底部固定有大排架架體支撐架，所述大排架導向軌道上設定有滑塊，所述滑塊與橫移油缸一側的油缸軸固定連線，所述橫移油缸另一側的油缸軸固定連線大排架導向架體，所述大排架導向架體頂部設有大排架導向支撐架，所述大排架導向支撐架設定於大排架導向軌道內，所述大排架導向架體的底部設定於大排架架體支撐架內。
進一步的，所述樁頂頂推定位裝置包括樁頂定位座，所述樁頂定位座底部開有與工程樁樁頂配合的定位槽；所述樁頂定位座上方設有支撐架，所述支撐架與樁頂定位座之間連線有升降調節裝置；所述支撐架的頂板上固定有三向千斤頂和與承重平台底板配合固定的鎖緊裝置。
進一步的，所述升降調節裝置包括設定於樁頂定位座頂部的螺紋套筒，所述螺紋套筒內螺紋連線有內外螺紋套管，所述內外螺紋套管內螺紋連線有螺桿，所述螺桿頂部固定於支撐架內。
進一步的，所述螺桿的頂部中央開有定位通孔，所述定位通孔的前後兩側分別設有一塊螺桿定位板，所述兩塊螺桿定位板與螺桿的定位通孔之間連線有定位銷軸，所述螺桿定位板固定於支撐架內；所述升降調節裝置的頂部還固定有球鉸螺母，所述球鉸螺母中配合有球鉸螺栓，所述球鉸螺栓頂部連線有球鉸，所述球鉸與支撐架的底部貼合壓緊。
進一步的，所述支撐架的頂板兩側對稱固定有一個鎖緊裝置；所述鎖緊裝置包括鎖緊支架，所述鎖緊支架頂部配合固定有鎖緊調節板，所述鎖緊調節板上開有縱向螺紋孔，所述縱向螺紋孔內配合有壓緊承重平台底板的鎖緊螺栓。
進一步的，所述鎖緊支架包括兩塊正對的搖臂板，所述兩塊搖臂板的上部連線有連線軸，所述連線軸穿過鎖緊座，所述鎖緊座的頂部設有鎖緊固定板，所述鎖緊固定板的後部設定有鎖緊支撐板；所述鎖緊調節板的後部支撐在鎖緊支撐板上，所述鎖緊調節板底面的中部兩側分別設定有一個支撐套筒，所述鎖緊固定板的後部兩側分別設定有一個縱向調節螺栓，所述縱向調節螺栓設定於支撐套筒內，所述縱向調節螺栓的頂部穿過鎖緊調節板連線有鎖緊螺母，所述鎖緊螺栓設定於鎖緊調節板的前部兩側。
更進一步的，所述鎖緊調節板的兩側開有長孔，所述鎖緊螺栓的頂部穿過於長孔連線鎖緊螺母，所述支撐套筒的內徑大於縱向調節螺栓的直徑，所述鎖緊固定板的後部兩側與鎖緊座之間固定連線有加強板。
有益效果
《樁頂支撐步履式移動打樁平台》的有益效果是：樁頂頂推定位裝置安裝於樁頂，承重平台支撐在頂推定位裝置上，通過三向千斤頂實現平台的步履式頂推前移。由於平台支撐在已施工的鋼管樁上，平台初定位可自動完成，通過升降調節裝置、三向千斤頂和大小排架導向架共同工作可對鋼管樁快速精確定位，通過導向架的橫移可實現在整個平台範圍內鋼管樁的施工，通過安裝平台可快速實現對樁頂頂推定位裝置的安裝拆除和樁頂後續施工。平台移動操作簡單，大大提高了施工效率，減少了人工的勞動量，具有很好的實用性和市場套用價值。
附圖說明
圖1為《樁頂支撐步履式移動打樁平台》中打樁平台的俯視圖；
圖2為該發明中承重平台的俯視圖；
圖3為該發明中小排架導向架的安裝結構示意圖；
圖4為該發明中大排架導向架的安裝結構示意圖；
圖5為該發明中樁頂頂推定位裝置與承重平台底板配合定位的結構示意圖；
圖6為該發明中樁頂頂推定位裝置的主視圖；
圖7為該發明中螺桿設定於支撐架內的結構示意圖；
圖8為該發明中三向千斤頂的側視圖；
圖9為該發明中搖臂的側視圖；
圖10為該發明中三向千斤頂的俯視圖；
圖11為該發明中樁頂定位座的俯視圖；
圖12為該發明中打樁平台工藝流程圖一；
圖13為該發明中打樁平台工藝流程圖二；
圖14為該發明中打樁平台工藝流程圖三；
圖15為該發明中打樁平台工藝流程圖四；
圖16為該發明中大排架導向架定位結構的側視圖；
圖17為該發明中大排架導向架頂部定位部分的結構示意圖；
圖18為該發明中大排架導向架底部定位部分的結構示意圖；
其中，101—樁頂定位座，101.1—螺紋套筒定位孔，101.2—球鉸螺栓定位孔，102—工程樁，103—定位槽，104—支撐架，105—升降調節裝置，105.1—螺紋套筒，105.2—內外螺紋套管，105.3—螺桿，106—三向千斤頂，106.1—主頂，106.2—縱移油缸，106.3—橫移油缸，107—承重平台，108—鎖緊裝置，108.1—鎖緊調節板，108.2—鎖緊座，108.3—鎖緊固定板，108.4—鎖緊支撐板，108.5—支撐套筒，108.6—縱向調節螺栓，108.7—鎖緊螺母，108.8—鎖緊螺栓，108.9—加強板，109—橡膠圈，110—定位通孔，111—螺桿定位板，112—定位銷軸，113—搖臂板，114—連線軸，115—球鉸螺母，116—球鉸螺栓，117—球鉸。200—作業平台，201—大排架導向架，201.1—大排架支架，201.2—大排架導向軌道，201.3—滑塊，201.4—橫移油缸，201.5—大排架導向架體，201.6—大排架導向支撐架，201.7—大排架架體支撐架，202—小排架導向架，203—安裝平台，204—系桿。
技術領域
《樁頂支撐步履式移動打樁平台》涉及樁基施工設備技術領域，具體地指一種樁頂支撐步履式移動打樁平台。
權利要求
1.一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：它包括設定於鋼管樁（102）頂部的樁頂頂推定位裝置，所述樁頂頂推定位裝置上設定有承重平台（107），所述承重平台（107）上固定有作業平台（200），所述作業平台（200）的前部設定有大排架導向架（201），所述承重平台（107）的左右兩側分別設定有一個小排架導向架（202），所述承重平台（107）的前後兩側在與鋼管樁（102）的對應位置處設定有安裝平台（203）。
2.根據權利要求1所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述承重平台（107）包括多根平行設定的主縱梁（107.1），所述主縱梁（107.1）之間固定連線有多根與主縱梁（107.1）垂直的橫樑（107.2），所述主縱梁（107.1）的後端部上固定有與橫樑（107.2）平行的聯繫梁（107.3），所述聯繫梁（107.3）上設定有安裝平台（203），所述主縱梁（107.1）的前端也設定有安裝平台（203）。
3.根據權利要求2所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述承重平台（107）最左側和最右側的兩根主縱梁（107.1）的中部分別設定有一個導向支撐架（107.4），所述小排架導向架（202）設定於導向支撐架（107.4）上。
4.根據權利要求1所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述大排架導向架（201）包括大排架支架（201.1），所述大排架支架（201.1）的頂部設定有大排架導向軌道（201.2），底部設定有大排架架體支撐架（201.7），所述大排架導向軌道（201.2）上設定有滑塊（201.3），所述滑塊（201.3）與橫移油缸（201.4）一側的油缸軸連線，所述橫移油缸（201.4）另一側的油缸軸連線大排架導向架體（201.5），所述大排架導向架體（201.5）頂部設有大排架導向支撐架（201.6），所述大排架導向支撐架（201.6）設定於大排架導向軌道（201.2）內，所述大排架導向架體（201.5）的底部設定於大排架架體支撐架（201.7）內。
5.根據權利要求1所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述樁頂頂推定位裝置包括樁頂定位座（101），所述樁頂定位座（101）底部開有與工程樁（102）樁頂配合的定位槽（103）；所述樁頂定位座（101）上方設有支撐架（104），所述支撐架（104）與樁頂定位座（101）之間連線有升降調節裝置（105）；所述支撐架（104）的頂板上固定有三向千斤頂（106）和與承重平台（107）底板配合固定的鎖緊裝置（108）。
6.根據權利要求5所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述升降調節裝置（105）包括設定於樁頂定位座（101）頂部的螺紋套筒（105.1），所述螺紋套筒（105.1）內螺紋連線有內外螺紋套管（105.2），所述內外螺紋套管（105.2）內螺紋連線有螺桿（105.3），所述螺桿（105.3）頂部固定於支撐架（104）內。
7.根據權利要求6所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述螺桿（105.3）的頂部中央開有定位通孔（110），所述定位通孔（110）的前後兩側分別設有一塊螺桿定位板（111），所述兩塊螺桿定位板（111）與螺桿（105.3）的定位通孔（110）之間連線有定位銷軸（112），所述螺桿定位板（111）固定於支撐架（104）內；所述升降調節裝置（105）的頂部還固定有球鉸螺母（115），所述球鉸螺母（115）中配合有球鉸螺栓（116），所述球鉸螺栓（116）頂部連線有球鉸（117），所述球鉸（117）與支撐架（104）的底部貼合壓緊。
8.根據權利要求5所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述支撐架（104）的頂板兩側對稱固定有一個鎖緊裝置（108）；所述鎖緊裝置包括鎖緊支架，所述鎖緊支架頂部配合固定有鎖緊調節板（108.1），所述鎖緊調節板（108.1）上開有縱向螺紋孔，所述縱向螺紋孔內配合有壓緊承重平台（107）底板的鎖緊螺栓（108.8）。
9.根據權利要求8所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述鎖緊支架包括兩塊正對的搖臂板（113），所述兩塊搖臂板（113）的上部之間連線有連線軸（114），所述連線軸（114）穿過鎖緊座（108.2），所述鎖緊座（108.2）的頂部設有鎖緊固定板（108.3），所述鎖緊固定板（108.3）的後部設定有鎖緊支撐板（108.4）；所述鎖緊調節板（108.1）的後部支撐在鎖緊支撐板（108.4）上，所述鎖緊調節板（108.1）底面的中部兩側分別設定有一個支撐套筒（108.5），所述鎖緊固定板（108.3）的後部兩側分別設定有一個縱向調節螺栓（108.6），所述縱向調節螺栓（108.6）設定於支撐套筒（108.5）內，所述縱向調節螺栓（108.6）的頂部穿過鎖緊調節板（108.1）連線有鎖緊螺母（108.7），所述鎖緊螺栓（108.8）設定於鎖緊調節板（108.1）的前部兩側。
10.根據權利要求9所述的一種樁頂支撐步履式移動打樁平台，其特徵在於：所述鎖緊調節板（108.1）的兩側開有長孔，所述鎖緊螺栓（108.8）的頂部穿過於長孔連線鎖緊螺母（108.7），所述支撐套筒（108.5）的內徑大於縱向調節螺栓（108.6）的直徑，所述鎖緊固定板（108.3）的後部兩側與鎖緊座（108.2）之間固定連線有加強板（108.9）。
實施方式
如圖1—4所示的樁頂支撐步履式移動打樁平台，包括固定於鋼管樁102頂部的樁頂頂推定位裝置，樁頂頂推定位裝置上固定有承重平台107，承重平台107上固定有作業平台200，作業平台200的前部固定有大排架導向架201，承重平台107的左右兩側分別固定有一個小排架導向架202，承重平台107的前後兩側在與鋼管樁102的對應位置處固定有安裝平台203。
如圖2所示，承重平台107包括多根平行設定的主縱梁107.1，主縱梁107.1之間固定連線有多根與主縱梁107.1垂直的橫樑107.2，主縱梁107.1的後端部上固定有與橫樑107.2平行的聯繫梁107.3，聯繫梁107.3上固定有安裝平台203，主縱梁107.1的前端也固定有安裝平台203。主縱梁107.1支撐在樁頂頂推定位裝置上。
上述技術方案中，承重平台107最左側和最右側的兩根主縱梁107.1的中部分別固定有一個導向支撐架107.4，小排架導向架202固定於導向支撐架107.4上。導向支撐架107.4加強小排架導向架202的結構強度。
如圖4、圖16—18所示，大排架導向架201包括大排架支架201.1，大排架支架201.1的頂部固定有大排架導向軌道201.2，底部固定有大排架架體支撐架201.7，大排架導向軌道201.2上設定有滑塊201.3，滑塊201.3與橫移油缸201.4一側的油缸軸固定連線，橫移油缸201.4另一側的油缸軸固定連線大排架導向架體201.5，大排架導向架體201.5頂部設有大排架導向支撐架201.6，大排架導向支撐架201.6設定於大排架導向軌道201.2內，大排架導向架體201.5的底部設定於大排架架體支撐架201.7內。滑塊201.3由橫移油缸201.4驅動，在大排架導向軌道201.2上滑動，滑塊201.3到達預定位置後通過螺栓固定在大排架導向軌道201.2上，橫移油缸201.4再次動作拉動大排架導向架體201.5在大排架導向軌道201.2上滑動到達指定位置，再配合履帶吊進行餵樁操作，可在移動平台的前進方向上打一排鋼管樁102。
如圖5—11所示，樁頂頂推定位裝置包括樁頂定位座101，樁頂定位座101底部開有與鋼管樁102樁頂配合的定位槽103；樁頂定位座101上方設有支撐架104，支撐架104與樁頂定位座101之間連線有升降調節裝置105；支撐架104的頂板上固定有三向千斤頂106和與承重平台107底板配合固定的鎖緊裝置108。樁頂定位座101根據鋼管樁102頂部的形狀進行設計，與鋼管樁102配合定位，調節升降調節裝置105調節支撐架104的高度，當平台處於施工位置處時，操作鎖緊裝置108鎖緊平台，當平台需要移動時，鬆開鎖緊裝置108，通過三向千斤頂106對平台進行頂推和移動。
如圖5、圖7—9所示，樁頂定位座101的定位槽103的周向槽壁上固定有橡膠圈109。提高樁頂定位座101與鋼管樁102樁頂配合定位的結構穩定性。
如圖5—9所示，升降調節裝置105包括設定於樁頂定位座101頂部的螺紋套筒105.1，螺紋套筒105.1內螺紋連線有內外螺紋套管105.2，內外螺紋套管105.2內螺紋連線有螺桿105.3，螺桿105.3頂部固定於支撐架104內；所述升降調節裝置105的頂部還固定有球鉸螺母115，所述球鉸螺母115中配合有球鉸螺栓116，所述球鉸螺栓116頂部連線有球鉸117，所述球鉸117與支撐架104的底部貼合壓緊。如圖10所示，樁頂定位座101的頂部周向上均勻間隔開有螺紋套筒定位孔101.1和球鉸螺栓定位孔101.2，螺紋套筒105.1固定於螺紋套筒定位孔101.1內，球鉸螺栓116設定於球鉸螺栓定位孔101.2內。通過球鉸117的結構，保證支撐座104水平，確保頂升穩定。旋轉內外螺紋套管105.2，使螺桿105.3上下移動，從而調整支撐架104的高度。
如圖7所示，螺桿105.3的頂部中央開有定位通孔110，定位通孔110的前後兩側分別設有一塊螺桿定位板111，兩塊螺桿定位板111與螺桿105.3的定位通孔110之間連線有定位銷軸112，螺桿定位板111固定於支撐架104內。螺桿105.3與支撐架104之間存在小的活動空間，可使螺桿105.3在承受支撐架104重量時進行自我補償，進一步提高結構穩定性。
如圖6所示，支撐架104的頂板兩側對稱固定有一個鎖緊裝置108；鎖緊裝置包括鎖緊支架，鎖緊支架頂部配合固定有鎖緊調節板108.1，鎖緊調節板108.1上開有縱向螺紋孔，縱向螺紋孔內配合有壓緊承重平台107底板的鎖緊螺栓108.8。
如圖6和圖9所示，所述鎖緊支架包括兩塊正對的搖臂板113，所述兩塊搖臂板113的上部設有連線軸114（是一根通長的軸），所述連線軸114穿過鎖緊座108.2，所述鎖緊座108.2的頂部設有鎖緊固定板108.3，所述鎖緊固定板108.3的後部設定有鎖緊支撐板108.4；所述鎖緊調節板108.1的後部支撐在鎖緊支撐板108.4上，所述鎖緊調節板108.1底面的中部兩側分別設定有一個支撐套筒108.5，所述鎖緊固定板108.3的後部兩側分別設定有一個縱向調節螺栓108.6，所述縱向調節螺栓108.6設定於支撐套筒108.5內，所述縱向調節螺栓108.6的頂部穿過鎖緊調節板108.1連線有鎖緊螺母108.7，所述鎖緊螺栓108.8設定於鎖緊調節板108.1的前部兩側。
上述技術方案中，鎖緊調節板108.1的兩側開有長孔，鎖緊螺栓108.8的頂部穿過於長孔連線鎖緊螺母108.7，支撐套筒108.5的內徑大於縱向調節螺栓108.6的直徑，鎖緊支撐板108.3的後部兩側與鎖緊支架板108.2之間固定連線有加強板108.9。進一步加強鎖緊支撐板108.3的結構強度，保證對承重平台107底板的鎖緊效果。
如圖12—15所示，樁頂定位座101之間還固定連線有系桿，使頂推裝置連線成一體，確保頂升穩定。
《樁頂支撐步履式移動打樁平台》所設計的打樁平台的移動過程是：如圖1所示，步履式移動打樁平台包括搭設在鋼管樁102樁頂的樁頂頂推定位裝置、搭設在樁頂頂推定位裝置上的承重平台107、在承重平台107上搭設作業平台200、在作業平台200和承重平台107上分別搭設大小排架導向架，在承重平台107的前後搭設安裝平台203。
如圖12所示，根據現場測量數據，調整好樁頂頂推定位裝置的高度後，依次進行安裝整個平台，平台安裝到位後，用鎖緊裝置108將承重平台107鎖定。平台調試完成後將通過大排架導向架201或小排架導向架202進行打樁施工。
如圖13所示，工程樁施打完成後，藉助安裝平台203在對應新施工鋼管樁102的樁頂安裝樁頂頂推定位裝置。
如圖14所示，安裝完成後，三向千斤頂106將承重平台107頂離支座並推動承重平台107同步前移，前移一個行程後，三向千斤頂106下降，承重平台107落在樁頂頂推定位裝置上，縱移油缸106.2回油，如此循環往復，將整個平台同步頂推前進。發生偏移時，三向千斤頂106的橫移油缸106.3可推動平台進行橫向糾偏。
如圖15所示，平台同步頂推到位後，平台落在鎖緊裝置108兩側上並鎖定，藉助安裝平台203拆除後排樁樁頂上的樁頂頂推定位裝置，進行下一排樁施打。
榮譽表彰
2020年7月14日，《樁頂支撐步履式移動打樁平台》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
