深水基床夯实系统.pdf

本发明涉及深水基床施工技术领域，提供了一种深水基床夯实系统。该系统包括定位船、小车、提升装置、牵引绳、振动锤以及测量控制室，定位船上设有轨道；小车可移动地设置在轨道上，并由动力装置带动运行；提升装置设置在小车上；牵引绳的顶端与提升装置连接，并由提升装置控制伸缩，牵引绳的底端探出于定位船的一侧；振动锤悬挂设置在牵引绳的底端，夯实系统包括振动锤和夯板，块石基床通过振动锤振动夯实；测量控制室设有控制台以及与控制台连接的GPS定位装置和测距仪，测距仪设置在轨道的一端，测距仪用于监测小车在轨道上的位置，控制台与定位船、动力装置以及提升装置通信连接。本系统受阻力、浮力和水流影响小，且施工精度容易控制。

1.  一种深水基床夯实系统，其特征在于，包括：
定位船(1)，所述定位船(1)上设有轨道(11)；
小车(2)，所述小车(2)可移动地设置在所述轨道(11)上，并由动力装置带动运行；
提升装置(3)，所述提升装置(3)设置在所述小车(2)上；
牵引绳(4)，所述牵引绳(4)的顶端与所述提升装置(3)连接，并由所述提升装置(3)控制伸缩，所述牵引绳(4)的底端探出于所述定位船(1)的一侧；
夯实装置(5)，所述夯实装置(5)悬挂设置在所述牵引绳(4)的底端，所述夯实装置(5)包括振动锤(51)和夯板(52)，所述夯板(52)水平朝下设置，并通过所述振动锤(51)震动；以及
测量控制室(6)，所述测量控制室(6)设有控制台以及与所述控制台连接的GPS定位装置(61)和测距仪(62)，所述GPS定位装置(61)用于监测所述定位船(1)的位置信息，所述测距仪(62)设置在所述轨道(11)的一端，所述测距仪(62)用于监测所述小车(2)在所述轨道(11)上的位置，所述控制台与所述定位船(1)、动力装置以及提升装置(3)通信连接。

2.  根据权利要求1所述的深水基床夯实系统，其特征在于，还包括动力柜(21)和液压油管(22)，动力柜(21)设置在所述小车(2)上，动力柜(21)通过所述液压油管(22)向所述振动锤(51)提供液压动力。

3.  根据权利要求1所述的深水基床夯实系统，其特征在于，所述夯实装置(5)上设有水深监测装置，所述水深监测装置与所述控制台通信连接。

4.  根据权利要求1所述的深水基床夯实系统，其特征在于，所述提升装置(3)为卷扬机。

5.  根据权利要求1所述的深水基床夯实系统，其特征在于，所述小车(2)上设有配重(23)，所述配重(23)相对于所述夯实装置(5)位于所述轨道(11)的另一侧。

6.  根据权利要求1所述的深水基床夯实系统，其特征在于，所述GPS定位装置(61)为两组，两组所述GPS定位装置(61)分别设置在所述定位船(1)的船头和船尾。

7.  根据权利要求1所述的深水基床夯实系统，其特征在于，还包括锁固装置，所述锁固装置用于在所述夯实装置(5)升起时对其进行固定。

深水基床夯实系统
技术领域
本发明涉及深水基床施工技术领域，特别提供一种深水基床夯实系统。
背景技术
水下抛石基床作为重力式码头的基础结构，因其具有承载能力大、抗滑、经济、耐久性好等优点而被广泛采用，为确保水下抛石基床具备足够的地基承载力，在抛石施工完成后，需要对其进行夯实。
目前块石基床夯实一般采用重锤夯实或水下爆炸夯实方法，重锤夯实即通过起重机将特制的夯锤提升到一定高度后，自由下落而重复夯击水下抛石基床表面，使基床压密加固，消除或减少其压缩沉降。但是由于水的阻力、浮力作用，夯锤的冲击能力被大大削弱受水深、水流影响较大。
爆炸夯实方法的沉降率往往达不到要求，导致基床密实度偏低，储气复夯夯沉量又容易过大，即施工精度不易控制。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种受阻力、浮力和水流影响小，且施工精度容易控制的深水基床夯实系统。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种深水基床夯实系统，包括：
定位船，所述定位船上设有轨道；
小车，所述小车可移动地设置在所述轨道上，并由动力装置带动运行；
提升装置，所述提升装置设置在所述小车上；
牵引绳，所述牵引绳的顶端与所述提升装置连接，并由所述提升装置控制伸缩，所述牵引绳的底端探出于所述定位船的一侧；
夯实装置，所述夯实装置悬挂设置在所述牵引绳的底端，所述夯实装置包括振动锤和夯板，所述夯板水平朝下设置，并通过所述振动锤震动；以及
测量控制室，所述测量控制室设有控制台以及与所述控制台连接的GPS定位装置和测距仪，所述GPS定位装置用于监测所述定位船的位置信息，所述测距仪设置在所述轨道的一端，所述测距仪用于监测所述小车在所述轨道上的位置，所述控制台与所述定位船、动力装置以及提升装置通信连接。
优选的，还包括动力柜和液压油管，动力柜设置在所述小车上，动力柜通过所述液压油管向所述振动锤提供液压动力。
优选的，所述夯实装置上设有水深监测装置，所述水深监测装置与所述控制台通信连接。
优选的，所述提升装置为卷扬机。
优选的，所述小车上设有配重，所述配重相对于所述夯实装置位于所述轨道的另一侧。
优选的，所述GPS定位装置为两组，两组所述GPS定位装置分别设置在所述定位船的船头和船尾。
优选的，还包括锁固装置，所述锁固装置用于在所述夯实装置升起时对其进行固定。
(三)有益效果
本发明提供的一种深水基床夯实系统，包括定位船、小车、提升装置、牵引绳、振动锤以及测量控制室，定位船上设有轨道；小车可移动地设置在轨道上，并由动力装置带动运行；提升装置设置在小车上；牵引绳的顶端与提升装置连接，并由提升装置控制伸缩，牵引绳 的底端探出于定位船的一侧；振动锤悬挂设置在牵引绳的底端，夯实装置包括振动锤和夯板，夯板水平朝下设置，并通过振动锤震动；测量控制室设有控制台以及与控制台连接的GPS定位装置和测距仪，GPS定位装置用于监测定位船的位置信息，测距仪设置在轨道的一端，测距仪用于监测小车在轨道上的位置，控制台与定位船、动力装置以及提升装置通信连接。本系统受阻力、浮力和水流影响小，且施工精度容易控制。
附图说明
图1是本发明实施例的一种深水基床夯实系统的主视图；
图2是本发明实施例的一种深水基床夯实系统的侧视图。
附图标记：
1、定位船；11、轨道；2、小车；21、动力柜；22、液压油管；23、配重；3、动力装置；4、牵引绳；5、夯实装置；51、振动锤；52、夯板；6、测量控制室；61、GPS定位装置；62、测距仪；7、加固装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“纵向”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语 在本发明中的具体含义。
结合图1和图2所示，本发明提供的一种深水基床夯实系统，包括定位船1、小车2、提升装置3、牵引绳4、夯实装置5以及测量控制室6，定位船1上设有轨道11；小车2可移动地设置在轨道11上，并由动力装置带动运行；提升装置3设置在小车2上，提升装置3优选为卷扬机；牵引绳4的顶端与提升装置3连接，并由提升装置3控制伸缩，牵引绳4的底端探出于定位船1的一侧；夯实装置5悬挂设置在牵引绳4的底端，夯实装置5包括夯实装置51和夯板52，夯板52水平朝下设置，并通过夯实装置51震动；小车2上设有配重23，配重23相对于夯实装置5位于轨道11的另一侧，配重23用于与夯实装置5在小车2的两侧形成一对平衡力，保证小车2的平稳运行；测量控制室6设有控制台以及与控制台连接的GPS定位装置61和测距仪62，GPS定位装置61用于监测定位船1的位置信息，测距仪62设置在轨道11的一端，测距仪62用于监测小车2在轨道11上的位置，控制台与定位船1、动力装置以及提升装置3通信连接。
施工前期对夯实断面和夯实点位进行划分，在定位船1定位完成后，根据施工区域水深条件，通过提升装置3和牵引绳4下放夯实装置5，下放至块石顶后，开启夯实装置51对块石基床进行夯实，根据GPS定位装置61和测距仪62，控制夯实时间、夯沉量。一个点位夯实完成后使小车2在轨道11移动，进行下一个点位夯实。一断面完成后，通过移动定位船1进行下一断面夯实，整个施工过程在作业平台完成。
施工完成后，通过夯实装置5提升系统将夯锤提升，并通过系统加固装置7对夯锤加固，以满足防台以及拖航需要。
优选的，还包括动力柜21和液压油管22，动力柜21内设有液压驱动装置，设置在小车2上，动力柜21通过液压油管22向夯实装置51提供液压动力，液压油管22通过另一个卷扬机随夯实装置5的 下放而下放。
夯实装置5上优选设有水深监测装置，水深监测装置与控制台通信连接,根据GPS定位装置61和测距仪62确定夯实装置5所述的夯实断面的位置，从而通过水深监测装置监测夯实装置5的下放深度。
GPS定位装置61优选为两组，两组GPS定位装置61分别设置在定位船1的船头和船尾，两组GPS可以确定定位船1的体态，从而可以更精准的确定定位船1的位置，以及夯实装置5的下放位置。
优选的，还包括锁固装置，锁固装置用于在所述夯实装置5升起时对其进行固定，锁固装置可以设置在定位船1上，也可以设置在小车2上。
本系统可以有效解决外海深水抛石高精度成型要求，无需进行额外整平，能够满足港珠澳大桥岛隧工程基础施工的质量及进度要求。整套夯实系统通过液压夯实装置5和夯板52合理改装，总重约80t，利用提升装置3可以自由升降，可以免受水流影响同时满足水深变化要求，通过实时监测夯沉过程中块石顶标高，确保夯后标高及夯沉量。夯实小车2在轨道11上能灵活移动定位，做到定点夯实，确保施工精度。通过对测量定位控制系统进行集成开发，实现实时监测，显示图形化可视界面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。