发明内容
鉴于现有技术的不足,本说明书的一个目的是提供一种抛石***,能顺利完成对沉井基坑***的抛石回填操作,可以降低抛石回填的施工难度,缩短施工周期。
为达到上述目的,本说明书实施方式提供一种抛石***,包括:
固定设置于海面上的通道,所述通道的一端设于沉井的顶面;
设置在所述通道上的传送机构,用于传送碎石;所述传送机构的两端分别为装料端和卸料端;
固定设于所述沉井***的轨道,所述轨道呈环形;所述卸料端位于所述轨道的上方;
设置在所述轨道上的多个抛石车,所述抛石车能沿所述轨道行走;所述抛石车具有用于盛放碎石的存料仓,所述卸料端的最低点高于所述存料仓的最高点;所述存料仓的底板具有打开位置和关闭位置;
竖直设置在所述沉井外壁的多个导管;所述抛石车行走至所述导管上方时,所述存料仓的底板能从所述关闭位置切换至打开位置;所述抛石车不位于所述导管上方时,所述底板位于所述关闭位置。
作为一种优选的实施方式,所述通道沿直线方向延伸;所述通道包括贝雷梁,所述贝雷梁的顶部设有横向分配梁;所述通道上在所述传送机构的两侧设有人行区域。
作为一种优选的实施方式,所述通道在延伸方向的中部的下方设有支架,所述支架包括四个支撑长杆、以及设置在所述支撑长杆之间的平联杆和斜撑杆,所述支撑长杆的底部支撑于海床面,所述支撑长杆的顶部支撑于所述通道的底面;所述支撑长杆斜向设置且长度不等。
作为一种优选的实施方式,所述支架底部设有拦石网,所述拦石网用于承载装填碎石的吨袋;所述吨袋的总重大于300吨。
作为一种优选的实施方式,所述装料端设有上料料斗,所述卸料端设有下料料斗,所述下料料斗的下料口设置于所述轨道的正上方;所述上料料斗和下料料斗之间设有皮带式传送机;所述皮带式传送机具有工作状态和静止状态,所述抛石车行走至所述下料料斗的正下方时,所述皮带式传送机处于所述工作状态,能将碎石从所述装料端运输至下料端;所述抛石车不位于所述下料料斗的下方时,所述皮带式传送机处于所述静止状态。
作为一种优选的实施方式,所述抛石***还包括用于控制所述皮带式传送机在所述工作状态和静止状态之间切换的控制器;所述抛石车位于所述下料料斗的正下方时,处于装料工位;所述装料工位设有与所述控制器电连接的重量传感器和位置传感器;所述位置传感器感应到所述抛石车位于所述装料工位时,所述控制器控制所述皮带式传送机处于工作状态;所述重量传感器感应到所述抛石车的重量达标后,所述控制器控制所述皮带式传送机处于静止状态。
作为一种优选的实施方式,所述抛石***还包括用于控制所述皮带式传送机在所述工作状态和静止状态之间切换的控制器;所述抛石车位于所述下料料斗的正下方时,处于装料工位;所述装料工位设有与所述控制器电连接的时间传感器和位置传感器;所述位置传感器感应到所述抛石车位于所述装料工位时,所述控制器控制所述皮带式传送机处于工作状态;所述时间传感器感应到所述抛石车位于所述装料工位的时长达标后,所述控制器控制所述皮带式传送机处于静止状态。
作为一种优选的实施方式,所述轨道位于所述沉井的顶部平台周侧,所述轨道和所述沉井之间通过支撑件固定相连;相邻两个所述支撑件的距离为4m;所述轨道的规格满足50kg/m;所述轨道包括内圈轨道和外圈轨道,所述内圈轨道和外圈轨道的间距为1.2m。
作为一种优选的实施方式,所述抛石车位于所述内圈轨道上的车轮为主动轮,位于外圈轨道上的车轮为从动轮;所述抛石车的动力由所述沉井上的发电机供应,所述内圈轨道安装有与所述发电机电连接的管式滑触线,用于驱动所述抛石车在轨道上行走。
作为一种优选的实施方式,每个所述导管对应一个所述抛石车,每个所述抛石车对应一个或两个所述导管;所述导管的数量大于或等于所述抛石车的数量;所述导管的顶部设有用于接收所述抛石车抛设的碎石的接料料斗;每个所述抛石车的容量为2m³;所述抛石车的数量为8个,所述导管的数量为16个;所述导管的直径为1.2m,所述碎石的平均直径为30cm;所述导管的底部开口位于所述沉井底部上方12m处。
有益效果:
本实施方式所提供的抛石***,无需使用施工船舶,通过设置通道、传送机构、轨道、抛石车和导管,可以将碎石经过通道上的传送机构运输至轨道上的抛石车,再由抛石车倒入导管内,最终下落至沉井底部***,顺利完成对沉井基坑***的抛石回填操作,不仅可以降低抛石回填的施工难度,还可以大大缩短施工周期。
参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施方式中所提供的一种抛石***的结构示意图,其为俯视图;
图2为图1另一个视角的结构示意图,其为主视图;
图3为本实施方式中所提供的一种支架的结构示意图;
图4为图3的另一个视角的部分结构示意图,其示出了拦石网;
图5为本实施方式中所提供的一种通道和传送机构的截面示意图;
图6为本实施方式中所提供的一种上料料斗的结构示意图;
图7为图6的俯视图;
图8为本实施方式中所提供的一种下料料斗的结构示意图;
图9为本实施方式中所提供的一种抛石车和轨道的结构示意图;
图10为本实施方式中所提供的一种抛石车和轨道的另一个视角的结构示意图;
图11为本实施方式中所提供的导管和沉井相对位置的结构示意图,其为俯视图;
图12为图11另一个视角的结构示意图,其为主视图。
附图标记说明:
10、沉井;20、海床面;30、碎石;40、深水栈桥导向架;
1、通道;11、贝雷梁;12、横向分配梁;13、人行区域;
2、支架;21、支撑长杆;22、平联杆;23、斜撑杆;24、拦石网;25、底部托辊;26、转向装置;27、锚固装置;28、钢丝绳;
3、传送机构;31、装料端;32、卸料端;33、上料料斗;34、下料料斗;341、下料口;35、皮带式传送机;
4、轨道;41、支撑件;42、内圈轨道;43、外圈轨道;
5、抛石车;51、存料仓;52、底板;53、主动轮;54、从动轮;
6、导管;61、接料料斗。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图12。本申请实施方式提供一种抛石***,包括:通道1、传送机构3、轨道4、抛石车5和导管6。
其中,如图1和图2所示,通道1固定设置于海面上。通道1的一端设于沉井10的顶面,其具体可以位于沉井10顶面的支撑架上。通道1的另一端可以固定设置在深水栈桥导向架40上,而无需延伸至岸边,避免通道1长度过长,且能合理利用深水栈桥。本实施方式中的通道1全长约为118.872m,为简支结构。
在本实施方式中,通道1沿直线方向延伸。如图5所示,通道1包括贝雷梁11,贝雷梁11的顶部设有横向分配梁12。通道1上在传送机构3的两侧设有人行区域13,方便施工人员行走。
具体的,贝雷梁11包括贝雷片。贝雷片的上弦杆为10#槽钢背靠背双拼,贝雷片的下弦杆为10#槽钢上下双层背靠背四拼,贝雷片的腹杆及斜杆为I8#工字钢、贝雷片的花架采用∠40等边角钢。横向分配梁12采用I20工字钢,间距3048mm。
为了保证通道1的稳定性,在通道1延伸方向的中部下方设有支架2,该支架2为自稳式平衡支架2。支架2包括四个支撑长杆21、以及设置在支撑长杆21之间的平联杆22和斜撑杆23,支撑长杆21的底部支撑于海床面20,支撑长杆21的顶部支撑于通道1的底面。支撑长杆21斜向设置且长度不等。
具体的,该支架2采用“类金字塔”桁架结构设计,支撑长杆21采用φ1500×16mm钢管,且内侧衬套φ1000×12mm钢管。平联杆22和斜撑杆23采用φ400×10mm及φ820×14mm钢管。支架2顶部的封板采用σ=20mm钢板、横梁采用双拼HN700×300mm型钢。
如图4所示,支架2底部设有拦石网24,拦石网24用于承载装填碎石30的吨袋。吨袋的总重大于300吨,从而可以保证支架2具有良好的支撑稳固性能。拦石网24可以采用6×37FS+IWR-50mm的钢丝绳28,横向、纵向各设置4道,间距3m。如图3所示,钢丝绳28通过底部托辊25进行转向,经转向装置26后固定在支架2顶端的锚固装置27上。
在本实施方式中,传送机构3设置在通道1上,用于传送碎石30。传送机构3的两端分别为装料端31和卸料端32,装料端31靠近传送机构3连接于深水栈桥导向架40的一端,卸料端32靠近传送机构3连接于沉井10的一端。轨道4固定设于沉井10***,轨道4呈环形。卸料端32位于轨道4的上方。多个抛石车5设置在轨道4上,抛石车5能沿轨道4行走,从而抛石车5能承接传送机构3输送的碎石30,并将碎石30运输至固定抛石点进行碎石30抛设。如图10所示,抛石车5具有用于盛放碎石30的存料仓51,卸料端32的最低点高于存料仓51的最高点。
具体的,装料端31的顶部设有如图6和图7所示的上料料斗33,卸料端32的下方设有如图8所示的下料料斗34,下料料斗34的下料口341设置于轨道4的正上方,上料料斗33和下料料斗34之间设有皮带式传送机35,从而碎石30从上料料斗33落入皮带式传送机35,传送至下料料斗34后再掉入轨道4上的抛石车5内。
皮带式传送机35具有工作状态和静止状态,抛石车5行走至下料料斗34的正下方时,皮带式传送机35处于工作状态,能将碎石30从装料端31运输至下料端;抛石车5不位于下料料斗34的下方时,皮带式传送机35处于静止状态。
在本实施方式中,抛石***还包括用于控制皮带式传送机35在工作状态和静止状态之间切换的控制器。定义抛石车5位于下料料斗34的正下方时,处于装料工位。装料工位设有与控制器电连接的重量传感器和位置传感器。位置传感器感应到抛石车5位于装料工位时,控制器控制皮带式传送机35处于工作状态;重量传感器感应到抛石车5的重量达标后,控制器控制皮带式传送机35处于静止状态。其中重量达标指抛石车5装载的碎石30重量达到预定值。
在另一种实施例中,可以用时间传感器代替重量传感器。位置传感器感应到抛石车5位于装料工位时,控制器控制皮带式传送机35处于工作状态;时间传感器感应到抛石车5位于装料工位的时长达标后,控制器控制皮带式传送机35处于静止状态。其中时长达标指抛石车5装载碎石30的时间达到预定值。
在本实施方式中,轨道4位于沉井10的顶部平台周侧,轨道4和沉井10之间通过支撑件41固定相连。支撑件41避开沉井10顶部其他部件布置,相邻两个支撑件41的距离约为4m,从而可以将轨道4牢牢固定于沉井10。环形轨道4采用50轨弯制而成,轨道4的规格满足50kg/m,即每米长度的轨道4质量为50kg。如图9所示,轨道4可以包括内圈轨道42和外圈轨道43,内圈轨道42和外圈轨道43的间距根据抛石车5的规格进行设计,优选为1.2m。
在本实施方式中,如图11所示,多个导管6竖直设置在沉井10外壁。存料仓51的底板52具有打开位置和关闭位置,在图9中示出了两个不同位置处的底板52(实际情况下抛石车5只有一个底板52),位于下方的底板52处于打开位置,位于上方的底板52处于关闭位置。抛石车5行走至导管6上方时,存料仓51的底板52能从关闭位置切换至打开位置;抛石车5不位于导管6上方时,底板52位于关闭位置。也即,在装载及运输碎石30过程中,底板52可以通过两侧的液压杆处于关闭位置,以形成封闭的箱体,待抛石车5行驶至需抛石的位置,液压杆***控打开底板52,以进行抛石作业。
可以定义抛石车5位于导管6上方时,处于下料工位。抛石车5通过导管6将碎石30抛设至沉井10底部周侧,若不设置导管6,受洋流影响,抛石车5直接抛设的碎石30将冲出沉井10凹槽范围,从而无法完成抛石回填操作。
具体的,如图9所示,抛石车5位于内圈轨道42上的车轮为主动轮53,位于外圈轨道43上的车轮为从动轮54,由内圈带动外圈行走,具有省力的效果。抛石车5的动力由沉井10上的发电机供应,内圈轨道42可以相应安装有与发电机电连接的管式滑触线,抛石车5设置专用部件与管式滑触线接触,从而管式滑触线可以驱动抛石车5在轨道4上行走。
在本实施方式中,每个导管6对应一个抛石车5,每个抛石车5对应一个或两个导管6,也即,在某个特定导管6处下料的总是同一个抛石车5;每个抛石车5的下料工位是固定的,可以为某一个特定导管6处,也可以为某两个特定导管6处。导管6的数量大于或等于抛石车5的数量,优选地,导管6的数量是抛石车5数量的两倍,可以减少抛石车5在轨道4上的等待时长(等待时长是指抛石车5在导管6处完成下料后,直至位于卸料端32准备装料的时间长度),避免资源(即多余的抛石车5)浪费。
具体的,可以在相对应的导管6和抛石车5分别上设置特定的感应器,只有当抛石车5行走到其对应导管6处,两个感应器才会相互感应,从而抛石车5能停留在其对应导管6处,进行抛石操作;当抛石车5行走到其他导管6处时,感应器无法感应到信号,从而抛石车5继续行走,不会停下。
优选地,如图12所示,导管6的顶部设有用于接收抛石车5抛设的碎石30的接料料斗61,保证由存料仓51落出的碎石30都能通过接料料斗61掉入导管6内,经导管6输送至距沉井10底部12m高的位置,再脱离导管6在海中自由落体至基槽底。
在一种具体的实施例中,抛石车5的尺寸为1120×1620×1700mm,每个抛石车5的容量约为2m³。抛石车5的数量为8个,导管6的数量为16个。导管6的直径为1.2m,碎石30的平均直径为30cm。导管6的底部开口位于沉井10底部上方12m处。导管6长度约为25.2m。有效工作时间按12小时/天计算,平均日抛石能力约为600-800m³。
本实施方式所提供的抛石***,无需使用施工船舶,通过设置通道1、传送机构3、轨道4、抛石车5和导管6,可以将碎石30经过通道1上的传送机构3运输至轨道4上的抛石车5,再由抛石车5倒入导管6内,最终下落至沉井10底部***,顺利完成对沉井10基坑***的抛石回填操作,不仅可以降低抛石回填的施工难度,还可以大大缩短施工周期。
在一种具体的应用场景中,安装本实施方式提供的抛石***时,可以采取以下步骤:
第一步:采用施工船舶对施工海域进行多波束海床扫测,根据扫测结果复建出施工区域海床数字模型,根据海床标高确定支架2四根支撑长杆21的标高。
第二步:在加工场地完成支架2的加工、制作、组装、防腐及验收工作,利用门式起重机、运输台车将支架2运输至平板驳船上。
第三步:浮式起重船在施工区域抛设重力锚及铁锚进行抛锚定位,甲板驳船行驶至施工区域由锚艇辅助进行抛(铁)锚定位,船舶站位需满足浮吊起吊支架2要求。
第四步:浮式起重船起吊支架2至方案指定抛设位置,采用仪器对支架2平面位置、平面角度方向进行测量,待调整至允许误差内时,下放支架2至海床底。
第五步:采用气体切割解除支架2内部1200mm钢管的连接,采用浮式起重船提升液压冲击锤。
第六步:采用液压冲击锤将内部1200mm钢管打入海床,待满足贯入度要求后停止贯入;钢管打入海床后,采用仪器测量放样切除多余钢管。
第七步:采用吨袋装填碎石30,由驳船运输至支架2处,由浮式起重船辅助抛设至底部拦石网24(共计压重360t)。
第八步:采用浮式起重船配合安装支架2钢管顶部封板;由驳船运输通道1(贝雷梁11),分两次架设。
第九步:安装通道1顶部的横向分配梁12(含护栏)、桥面板、踢脚板等桥面及附属结构。
第十步:安装传送机构3、抛石车5等设备,进行沉井10抛石施工作业。
在本实施方式中,在沉井10沉放就位后,采用粒径15~35cm的碎石30对沉井10外侧***形成的基槽进行回填,从而在运输碎石30前,需要对石料进行筛分。石料进场后采用筛网对石料进行筛分,剔除其中的杂土及较大粒径的石料。石料筛分采用履带式挖掘机利用碎石30筛分网架进行。碎石30筛分网架采用I22工字钢、14#槽钢及HRB400钢筋焊接而成。钢筋网采用直径28mm的螺纹钢为横向筋,直径22mm的螺纹钢为竖向筋,按照间距180mm进行焊接,所有交叉节点均进行点焊。
待石料在后场筛分完成后,采用自卸式运输车进行石料的运输,履带式挖掘机辅助进行石料的装车工作。运输路线由筛分场地至深水栈桥导向架40平台,自卸至导向架平台上的石料存放箱内。
导向架平台上配置一台履带式挖掘机进行石料的上料工作。上料料斗33和下料料斗34可以采用I36a工字钢、20#槽钢及8mm厚钢板焊接而成。石料由履带式挖掘机装至上料料斗33中,上料料斗33下方的皮带式传送机35将石料输送至沉井10顶部,再经过下料料斗34卸至抛石车5内。
需要说明的是,本申请中沉井10的结构可以采用公开号为CN116220086A、发明名称为“水气组合式控制下沉的大型钢沉井及其下沉施工方法”中所公开的钢沉井的结构,本申请对此不再赘述。
需要说明的是,在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本说明书的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。