[发明专利]一种用于直立式防波堤的施工方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于直立式防波堤的施工方法及系统，以已施工的管桩为基础搭设施工平台进行后续管桩的施工，利用机械臂定位已施工的管桩和待施工的管桩的相对位置，同时设置定位架。其优点在于：通过定位架和机械臂，使管桩上下两端的位置固定，使管桩下沉过程中的位置固定，提高了打入管桩的精度；利用已填筑的防波堤进行陆路运输代替了运输船运输，提高了施工过程的稳定性和安全性；在施工过程中，临时性管桩与永久性管桩连成整体，提高了刚度，减小了永久桩的在施工中的变形；利用已施工的管桩，悬臂控制待打的管桩，利用管桩变形的协同性，减少相邻管桩之间的相对位移，确保施工精度；可在水面上对定位导向装置进行调节，操作方便。

技术领域

本发明涉及水利施工，具体涉及一种用于直立式防波堤的施工方法及系统。

背景技术

防波堤为阻断波浪的冲击力、围护港池、维持水面平稳以保护港口免受坏天气影响、以便船舶安全停泊和作业而修建的水中建筑物。防波堤还可起到防止港池淤积和波浪冲蚀岸线的作用。它是人工掩护的沿海港口的重要组成部分。但是在防波堤自身的施工过程中同样易受海浪的冲击，影响防波堤施工过程的安全性和施工进度。尤其是当施工海区波浪以长周期波为主时。长周期波不同于一般风浪及短周期涌浪，它的典型特点为波长及波速均较大，具有极强的穿透性和能量，对船舶的稳定性具有很大的影响，可导致施工船舶的剧烈晃动，危及防波堤施工进度及质量、安全。现有的防波堤施工方法主要通过打桩船向水下打桩，同时通过运输船运输钢管、砂石等建筑材料。该种施工方法主要存在以下缺陷：

一、 整体稳定性差。已施工完成的两排组合钢板桩受波浪冲击面积大，晃动严重。

二、 施工管桩定位困难，单桩定位包括平面偏位、垂直度、角位移控制。由于管桩下放过程受波浪冲击力影响很大，采用水面大型导向装置定位管桩的方法存在着短边控长边而导致误差大的问题，大型导向架部分结构位于水面以下同样会受到波浪冲击力的影响，无法准确定位。

三、 水上船舶设备在行驶过程中存在着撞击已施工完成的组合钢板桩的可能，施工时需要避开一天中波浪较大时间，无法做到全天候作业，影响施工进度。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种用于直立式防波堤的施工方法及系统。本发明能够提高防波堤施工过程中的稳定性、安全性，加快施工进度，同时提高管桩的打入精度。

本发明所述的一种用于直立式防波堤的施工方法，包括以下步骤：

S0、根据设计要求施工n根管桩；

S1、以已施工的n根管桩为基础铺设施工平台,在施工平台处设置调节架和定位架；

S2、在已施工的n根管桩处填筑砂石形成防波堤；

S3、通过施工平台按设计要求继续施工第n+1根管桩，通过机械臂和定位架固定第n+1根管桩与第n根管桩的相对位置；

S4、令n自加1重复步骤S1至S3，直至防波堤按照设计要求施工完成。

优选地，步骤S3中施工第n+1根管桩的方法包括以下步骤：

S31、施工平台下放机械臂至指定深度，使机械臂处于水平状态，机械臂一端夹持第n根管桩；

S32、将定位架移动至机械臂远离第n根管桩一端的上方；

S33、将调节架移动至机械臂远离第n根管桩一端的上方，调节调节架的位置；

S34、将第n+1根管桩移动至定位架和调节架的正上方，向下移动管桩，使管桩穿过调节架和定位架，移动至机械臂的上方；

S35、调节调节架，使第n+1根管桩向下移动，进入机械臂远离第n根管桩一端的夹持范围；