一种适用于基坑内取土的快速拼装平台及成套施工工艺

摘要

本发明公开了一种适用于基坑内取土的快速拼装平台，包括装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台，所述装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台结构相同，均包括组合梁板和楔形块以及用于设置在基坑顶部帽梁上的底座，所述组合梁板的一端设在底座上，组合梁板的另一端设有地面便道上，所述楔形块设在地面便道上与组合梁板的另一端贴合设置。还包括卸土导向结构，所述卸土导向结构对应装载车作业平台设置，所述卸土导向结构包括立柱结构和设在立柱结构上的卸料斗，卸料斗上设有用于土通过的底口，底口尺寸小于装载车车厢平面尺寸，底口高度高于装载车车厢顶面高度。极大地提高了作业效率，能有效防止抓斗卸土装车时将土散落在车厢外面。

权利要求

1.一种适用于基坑内取土的快速拼装平台，包括装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台，其特征在于：所述装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台结构相同，均包括组合梁板和楔形块以及用于设置在基坑顶部帽梁上的底座，所述组合梁板的一端设在底座上，组合梁板的另一端设在 地面便道上，所述楔形块设在地面便道上与组合梁板的另一端贴合设置；

还包括卸土导向结构，所述卸土导向结构对应装载车作业平台设置，所述卸土导向结构包括立柱结构和设在立柱结构上的卸料斗，卸料斗上设有用于土通过导向的底口，底口尺寸小于装载车车厢平面尺寸，底口高度高于装载车车厢顶面高度。

2.如权利要求1所述适用于基坑内取土的快速拼装平台，其特征在于：所述组合梁板包括一组分块，一组分块通过拼接相连形成整体组合梁板结构。

3.如权利要求1所述适用于基坑内取土的快速拼装平台，其特征在于：所述组合梁板上靠基坑端设有护轮坎。

4.如权利要求1所述适用于基坑内取土的快速拼装平台，其特征在于：所述组合梁板的两侧以及靠基坑端部均设有用于防护的栏杆。

5.如权利要求1所述适用于基坑内取土的快速拼装平台，其特征在于：所述便道为环形便道。

6.如权利要求1所述适用于基坑内取土的快速拼装平台，其特征在于：所述组合梁板包括由下至上依次设置的主梁、横向分配梁、纵向分配梁以及花纹钢板。

7.如权利要求2所述适用于基坑内取土的快速拼装平台，其特征在于：所述组合梁板的一组分块通过横向贯通的拉结梁连接在一起。

8.如权利要求1所述适用于基坑内取土的快速拼装平台，其特征在于：所述立柱结构包括前端立柱和后端立柱，所述前端立柱设在帽梁上，后端立柱设在便道上。

9.一种如权利要求1至8任一项所述适用于基坑内取土的快速拼装平台的成套施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、分块完成各模块构件的焊接制作；

S2、依次完成装载车作业平台、抓斗式起重机作业平台和卸土导向结构的底座吊装；完成基坑取土位置规划后，通过基坑布置的塔吊完成底座安装；底座安装到位后，测量检查其平面位置和高程，满足要求后，通过帽梁上的接驳器将底座固定；

S3、依次分块完成装载车作业平台和抓斗式起重机作业平台上的组合梁板和楔形块的吊装；组合梁板分块吊装就位后，依次将其与底座进行焊接或者螺栓连接固定；楔形块吊装就位后通过环形便道上的地脚螺栓将其固定；

S4、将卸土导向结构吊装就位，卸土导向结构的前端立柱立于帽梁上，后端立柱立于环形便道上；

S5、所在区域取土完成后，依次按照上述步骤相反的顺序分块将拼装平台进行吊装拆卸周转。

说明书

一种适用于基坑内取土的快速拼装平台及成套施工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种适用于基坑内取土的快速拼装平台及成套施工工艺。

背景技术

[0002] 悬索桥重力式锚碇基础作为悬索桥的重要承重结构，它由地下连续墙、帽梁、内衬、底板、填芯、隔舱和顶板组成，锚碇基础施工则是在地下连续墙和帽梁施工完成后，采用逆作法进行基坑开挖，开挖一层土施工一层内衬，而后再进行底板、填芯、隔舱和顶板的施工。

[0003] 目前基坑取土主要理由以下四种设备进行，分别为履带式起重机取土、门式起重机取土、伸缩臂式挖掘机取土以及抓斗式起重机取土。

[0004] 采用履带式起重机取土虽然单斗方量大，但需要在便道上设置临时堆存区域，容易产生大量扬尘，不环保；临时堆存的土再通过挖机倒运至装载车上，施工投入的机械设备较多、取土到卸土中间增加了倒运环节，工效较低，并且履带式起重机的设备租赁价格高，不经济。

[0005] 采用门式起重机取土虽然单斗方量大，但卷扬机易损坏、设备安装后不能移动，为避免空间立体交叉作业，消除施工安全隐患，取土过程受到其正下方内衬施工工作界面的影响不得不暂停作业，设备工效较低、租赁价格高，不经济。

[0006] 采用伸缩臂式挖掘机和抓斗式起重机取土虽然起降速度快，工效高、单斗取土可直接装车，施工场地清洁环保，设备自身可以移动，但是均存在以下局限性：(1)由于设备臂长较短，为发挥设备的取土能力，取土设备需要尽量靠近基坑边缘；(2)取土时间受装载车停车就位装土的平面位置影响较大。

[0007] 上述四种工艺的取土时间均由抓斗下落时间、抓斗提升时间、吊臂旋转时间和抓斗卸车时间组成。其中抓斗下落时间、抓斗提升时间和抓斗卸车时间是相对固定的，而吊臂旋转时间则与装载车的平面位置有很大关系。

[0008] 经过类似工程的实际调研和按表计量，单斗土方从取土到将土卸至装载车上的整个时间如下：

[0009] 表1四种取土设备工效统计表(第二层内衬位置)

[0010]

[0011] 若该层基坑开挖土方量为10000m3，则将该层土取土完成，履带式起重机用时215h；门起重机用时195h；伸缩臂式挖掘机用时(135°情况下为114h、90°情况下为100h)；抓斗式起重机用时(135°情况下为128h、90°情况下为108h)。由此可得出以下两个结论：

[0012] (1)四种常规工艺下伸缩臂挖掘机工效最高，其次为抓斗式起重机，二者工效已十分接近；(2)将吊臂转身角度由135°调整至90°后，工效能提高18％。

[0013] 另外，采用伸缩臂式挖掘机的设备取土深度较浅，目前该种设备市场上最大取土深度不超过45m，且单价较抓斗式起重机要高。

[0014] 综合上述四种传统基坑取土的方式可见：若能做到取土设备在任何情况下都能靠近基坑边缘、装载车停车装土的平面位置能最大限度地发挥取土设备工效的前提下，从施工场地清洁环保、施工效率、设备机动灵活性、取土深度和经济性的角度来看，采用抓斗式起重机取土是最优方案。但抓斗式起重机取土方式依然存在上述局限性。

发明内容

[0015] 针对现有技术不足，本发明是提供一种适用于基坑内取土的快速拼装平台及成套施工工艺，以达到极大地提高了作业效率的目的。

[0016] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

[0017] 一种适用于基坑内取土的快速拼装平台，包括装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台，所述装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台结构相同，均包括组合梁板和楔形块以及用于设置在基坑顶部帽梁上的底座，所述组合梁板的一端设在底座上，组合梁板的另一端设有地面便道上，所述楔形块设在地面便道上与组合梁板的另一端贴合设置。

[0018] 所述组合梁板包括一组分块，一组分块通过拼接相连形成整体组合梁板结构。

[0019] 所述组合梁板上靠基坑端设有护轮坎。

[0020] 所述组合梁板的两侧以及靠基坑端部均设有用于防护的栏杆。

[0021] 所述便道为环形便道。

[0022] 所述组合梁板包括由下至上依次设置的主梁、横向分配梁、纵向分配梁以及花纹钢板。

[0023] 还包括卸土导向结构，所述卸土导向结构对应装载车作业平台设置，所述卸土导向结构包括立柱结构和设在立柱结构上的卸料斗，卸料斗上设有用于土通过的底口，底口尺寸小于装载车车厢平面尺寸，底口高度高于装载车车厢顶面高度。

[0024] 所述组合梁板的一组分块通过横向贯通的拉结梁连接在一起。

[0025] 所述立柱结构包括前端立柱和后端立柱，所述前端立柱设在帽梁上，后端立柱设在便道上。

[0026] 一种所述适用于基坑内取土的快速拼装平台的成套施工工艺，包括以下步骤：

[0027] S1、分块完成各模块构件的焊接制作；

[0028] S2、依次完成装载车作业平台、抓斗式起重机作业平台和卸土导向结构的底座吊装；完成基坑取土位置规划后，通过基坑布置的塔吊完成底座安装；底座安装到位后，测量检查其平面位置和高程，满足要求后，通过帽梁上的接驳器将底座固定；

[0029] S3、依次分块完成装载车作业平台和抓斗式起重机作业平台上的组合梁板和楔形块的吊装；组合梁板分块吊装就位后，依次将其与底座进行焊接或者螺栓连接固定；楔形块吊装就位后通过环形便道上的地脚螺栓将其固定；

[0030] S4、将卸土导向结构吊装就位，卸土导向结构的前端立柱立于帽梁上，后端立柱立于环形便道上；

[0031] S5、所在区域取土完成后，依次按照上述步骤相反的顺序分块将拼装平台进行吊装拆卸周转。

[0032] 本发明与现有技术相比，具有以下优点：

[0033] 1、避免了基坑开挖与基坑内衬施工时的交叉作业，有效降低了施工安全风险；

[0034] 当基坑内衬施工至平台系统正下方时，通过塔吊等吊装设备将平台系统吊离该区域，在其他位置取土；其余位置的内衬施工可以正常取土。

[0035] 2、通过平台系统的灵活布置，充分利用设备的工效，加快了工程进度；

[0036] 平台系统分模块平行制作，节省了制作时间，并且可以快速周转移动；通过将装载车作业平台平行设置于两个抓斗式起重机作业平台之间，可使抓斗式起重机取土后吊臂旋转角度变为90°，极大地提高了作业效率。

[0037] 3、避免了土石方装运过程中的洒落，清洁环保；

[0038] 通过设置卸土导向结构防止抓斗卸土装车时将土散落在车厢外面，污染环境。

附图说明

[0039] 下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

[0040] 图1为本发明装载车作业平台立面示意图。

[0041] 图2为本发明装载车作业平台断面示意图。

[0042] 图3为本发明抓斗式起重机作业平台立面示意图。

[0043] 图4为本发明抓斗式起重机作业平台断面示意图。

[0044] 图5为本发明组合梁板结构示意图。

[0045] 图6为本发明卸土导向结构示意图。

[0046] 图中：

[0047] 1.地下连续墙、2.内衬、3.帽梁、4.底座、5.组合梁板、501.主梁、502.横向分配梁、503.纵向分配梁、504.花纹钢板、6.拉结梁、7.护轮坎、8.楔形块、9.环形便道、10.栏杆、11.后端立柱、12.前端立柱、13.卸料斗。

具体实施方式

[0048] 下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

[0049] 如图1至图6所示，该适用于基坑内取土的快速拼装平台，包括装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台以及卸土导向结构；装载车作业平台和抓斗式起重机工作平台结构相同，均包括组合梁板5和楔形块8以及用于设置在基坑顶部帽梁上的底座4，组合梁板的一端设在底座上，组合梁板的另一端设有地面便道上，楔形块设在地面便道上与组合梁板的另一端贴合设置。

[0050] 圆筒形的基坑包括环形的地下连续墙1和设在地下连续墙内侧的内衬2，地下连续墙和内衬的顶部设有帽梁3；底座固定设在顶部的帽梁上。

[0051] 组合梁板5包括一组分块，一组分块通过拼接相连形成整体组合梁板结构，制作以及吊装简便。

[0052] 组合梁板5上靠基坑端设有护轮坎7，组合梁板的两侧以及靠基坑端部均设有用于防护的栏杆10；可有效防止相关车辆设备驶离平台发生安全事故。

[0053] 组合梁板5包括由下至上依次设置的主梁501、横向分配梁502、纵向分配梁503以及花纹钢板504；组合梁板的一组分块通过横向贯通的拉结梁6连接在一起，分块拼装形成整体平台。便道为环形便道9，拼装平台吊装拆卸周转高效。

[0054] 由于抓斗式起重机的抓斗尺寸比装载车车身尺寸大，为了防止抓斗卸土装车时将土散落在车厢外面，污染环境，设置有卸土导向结构。

[0055] 卸土导向结构对应装载车作业平台设置，所述卸土导向结构包括立柱结构和设在立柱结构上的卸料斗13，卸料斗上设有用于土通过的底口，底口尺寸小于装载车车厢平面尺寸，底口高度高于装载车车厢顶面高度。

[0056] 立柱结构包括前端立柱12和后端立柱11，前端立柱设在帽梁上，后端立柱设在便道上。

[0057] 适用于基坑内取土的快速拼装平台的成套施工工艺，包括以下步骤：

[0058] S1、分块完成各模块构件的焊接制作；

[0059] S2、依次完成装载车作业平台、抓斗式起重机作业平台和卸土导向结构的底座4吊装；完成基坑取土位置规划后，通过基坑布置的塔吊完成底座安装；底座安装到位后，测量检查其平面位置和高程，满足要求后，通过帽梁3上的接驳器将底座固定；

[0060] S3、依次分块完成装载车作业平台和抓斗式起重机作业平台上的组合梁板和楔形块的吊装；组合梁板分块吊装就位后，依次将其与底座进行焊接或者螺栓连接固定；楔形块吊装就位后通过环形便道上的地脚螺栓将其固定；

[0061] S4、将卸土导向结构吊装就位，卸土导向结构的前端立柱立于帽梁上，后端立柱立于环形便道上；

[0062] S5、所在区域取土完成后，依次按照上述步骤相反的顺序分块将拼装平台进行吊装拆卸周转。

[0063] 优选具体实例为：

[0064] 本发明快速拼装平台包括方便移动的装载车作业平台、抓斗式起重机作业平台和卸土导向结构。

[0065] 其中，装载车作业平台和抓斗式起重机作业平台由底座、组合梁板和楔形块分块制作拼装连接而成，底座的位置和平台尺寸根据装载车和抓斗式起重机的实际平面尺寸设定。底座的作用是消除帽梁与环形便道的高差，根据现场高差情况采用型钢分层焊接制作；组合梁板作为直接承重结构，为了减少吊装时的重量，采用2～3块钢结构梁板分块拼接，单块梁板从下到上由主梁、横向分配梁、纵向分配梁和花纹钢板焊接而成，为了使单块梁板形成整体，采用一根拉结梁横向贯通连接在各单块梁板上，为了防止装载车和抓斗式起重机倒车就位时驶离平台发生安全事故，在组合梁板上设置有护轮坎，单块梁板分块拼接完成后，在两侧和前端设置有防护栏杆；楔形块的作用是消除组合梁板和环形便道之间的高差，可采用型钢或者预制混凝土结构制造。

[0066] 由于抓斗式起重机的抓斗尺寸比装载车车身尺寸大，为了防止抓斗卸土装车时将土散落在车厢外面，污染环境，设置有卸土导向结构，该结构由钢结构架体和开放式的卸料斗组成，卸料斗的底口尺寸略小于装载车车厢平面尺寸，底口高度略高于装载车车厢顶面高度；装载时车辆车型位于卸料斗正下方，避免土散落在车厢外面。

[0067] 本发明中通过设置一套可移动的装载车作业平台、抓斗式起重机工作平台和卸土导向结构的系统，克服了有效抓斗式起重机常规工艺中的缺点，实现了设备资源的最优化配置，极大地提高了作业效率、加快了工程进度。

[0068] 该系统由模块化可装配的钢结构组成，单块吊装构件的自重轻，使用过程中可以通过基坑周围的塔吊或者现有起重吊装设备快速方便地周转移动，能根据现场施工组织情况灵活布置，相对固定式的平台减少了场地功能区的占用、节约了用钢量。

[0069] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。