專利名稱：泥水兩棲軟基插板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軟基處理裝置，特別涉及一種泥水兩棲軟基插板裝置。
背景技術(shù)：
天津濱海新區(qū)屬典型的軟土地區(qū)，特點是軟土普遍分布，厚度大，工程性質(zhì)差。濱 海新區(qū)圍海造陸及在軟土地基上建造大量道路、橋梁、多層和高層建筑和大型工業(yè)建設(shè)項 目，軟土地基工程造價占工程建設(shè)投資比重要比一般地基上大很多，成為制約天津濱海新 區(qū)持續(xù)發(fā)展的因素之一。如何降低地基處理成本、縮短軟土地基處理周期，已成為濱海新區(qū) 新增項目開發(fā)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的軟基處理方式泥漿吹填后，將泥漿上面附水放掉，待表層泥漿稍干之后鋪 設(shè)土工布、4-6層荊笆或者人工插入5-6m塑料排水板作淺層固結(jié)，達(dá)到可以上人和上設(shè)備 的條件后，鋪設(shè)Im厚細(xì)沙墊層、0. ^!粗沙濾層；采用陸用插板機(jī)插板；在粗沙濾層中鋪設(shè)濾 管、輸水管，最后在整體處理軟基面積上再鋪設(shè)塑料膜，安裝真空排水泵，進(jìn)行真空預(yù)壓排 水作業(yè)。作業(yè)費用高、周期長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種泥水兩棲軟基插板裝置，采 用該裝置進(jìn)行插板作業(yè)，可以簡化傳統(tǒng)軟基處理工藝，縮短工期，降低成本。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種泥水兩棲軟 基插板裝置，包括插板機(jī)，所述插板機(jī)安裝在軌道上，所述軌道安裝在浮體上；所述插板機(jī) 包括支架、塑料排水板輸送裝置、插管及其雙向驅(qū)動裝置，所述插管的雙向驅(qū)動裝置、所述 塑料排水板輸送裝置和所述插管分別連接在所述支架上；所述雙向驅(qū)動裝置包括安裝在所 述支架上同步轉(zhuǎn)動的的第一卷筒和第二卷筒；所述第一卷筒上連接有卷繞方向相反的第一 插板鋼絲繩和第一提升鋼絲繩，所述第二卷筒上連接有卷繞方向相反的第二插板鋼絲繩和 第二提升鋼絲繩，所述第一插板鋼絲繩和所述第二插板鋼絲繩的另一端分別通過直角導(dǎo)向 滑輪進(jìn)入鉛垂設(shè)置的插管內(nèi)并與其頂部連接，所述第一提升鋼絲繩和所述第二提升鋼絲繩 的另一端分別通過直角導(dǎo)向滑輪進(jìn)入鉛垂設(shè)置的插管內(nèi)并與其底部連接；所述塑料排水板 輸送裝置包括設(shè)有安裝支撐開口的固定架和安裝在其上的水平轉(zhuǎn)軸，所述水平轉(zhuǎn)軸的兩端 部均設(shè)有支撐軸座和活動擋板，所述活動擋板位于所述支撐軸座的內(nèi)側(cè)，所述支撐軸座的 兩端部均設(shè)有軸向擋板，所述水平轉(zhuǎn)軸通過所述支撐軸座及其兩端部的軸向擋板被軸向限 位在所述固定架上，所述水平轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在其下部的緩沖機(jī)構(gòu)與所述固定架連接。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是采用泥水兩棲軟基處理插板裝置做軟基處理， 不僅取消了傳統(tǒng)工藝中的土工布、荊笆鋪設(shè)或人工插排水板淺層臨時固結(jié)階段，而且取消 了細(xì)沙墊層、粗沙濾層，在處理程序上省去了臨時固結(jié)處理階段、節(jié)省大量不可再生資源和 大量的資金；而且泥漿吹填之后，在泥漿上面有附水的情況下即可進(jìn)行插板作業(yè)，從而極大 地縮短了工期。同時由于插板深度可達(dá)20米以上，可一次處理到位。僅取消細(xì)沙墊層、粗沙濾層即可節(jié)省大量資金。同時在時間上較傳統(tǒng)工藝大大縮短。


圖1是本發(fā)明(帶X向軌道的)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明(不帶X向軌道的)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明插板機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明插板機(jī)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明插板機(jī)驅(qū)動裝置直角導(dǎo)向滑輪安裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明插板機(jī)排水板輸送裝置一個方向的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明插板機(jī)排水板輸送裝置另一個方向的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖6和圖7的俯視圖；圖9是本發(fā)明插板機(jī)排水板輸送裝置穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下請參見圖1，一種泥水兩棲軟基插板裝置，包括浮體1、Y向軌道2、一臺插板機(jī)3、 插板機(jī)移動驅(qū)動機(jī)構(gòu)5、X向軌道6及其移動驅(qū)動機(jī)構(gòu)7。Y向軌道2固接在浮體1上，X向 軌道6滑動連接在Y向軌道2上，插板機(jī)3滑動連接在X向軌道6上，插板機(jī)移動驅(qū)動機(jī)構(gòu) 5安裝在浮體1上，驅(qū)動插板機(jī)3沿X向軌道移動，X向軌道6的驅(qū)動機(jī)構(gòu)7安裝在浮體1 上，驅(qū)動X向軌道6沿Y向軌道2移動。X向軌道6和Y向軌道2成垂直布置，X向軌道6 至少有兩條。請參見圖2，上述插板裝置還可以取消X向軌道6及其移動驅(qū)動機(jī)構(gòu)7，將若干臺 插板機(jī)3固裝在支座4上，形成插板機(jī)組，支座4滑動連接在Y向軌道2上，驅(qū)動機(jī)構(gòu)8驅(qū) 動支座4沿Y向軌道2移動。上述插板機(jī)移動驅(qū)動機(jī)構(gòu)5和X向軌道6的驅(qū)動機(jī)構(gòu)7以及支座4的驅(qū)動機(jī)構(gòu)8 均可為電力驅(qū)動或液壓驅(qū)動。上述浮體1是該插板裝置的承載物和支撐物，既可以漂浮在水面上，又可以漂浮 在泥面上；漂浮在水面上時，浮體1能夠在自帶動力的驅(qū)動下移動，漂浮在泥面上時，需要 在外加牽引力的作用下移動；浮體1整體結(jié)構(gòu)形狀是箱型型式，為便于運動，四周的下側(cè)可 以做成倒錐臺形；浮體1既可以是單獨的一個箱型體，采用整體結(jié)構(gòu)，也可以是由若干個箱 型體連接起來的組合體，采用組合結(jié)構(gòu)。在本實施例中，浮體1的形狀為矩形，尺寸在5米 x5米至20米x20米之間。浮體1由浮力單元11和連接架12組成，浮力單元11為橫截面 為矩形的長條形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為輕型填充物，外部包裹著一層鋼制外殼，可根據(jù)需要的工作 面積增減浮力單元11的個數(shù)；連接架12位于浮力單元11上方，由角鋼或方鋼構(gòu)成，通過焊 接的方式與浮力單元11相連，并將多個浮力單元11構(gòu)成一個整體，為整套裝置提供承載支 撐作用。上述Y向軌道2是插板機(jī)3與浮體1之間的連接構(gòu)件，它固定連接在浮體1上，可 以實現(xiàn)插板機(jī)3在浮體1上面沿著Y向軌道2的移動，快速完成多個插板作業(yè)，Y向軌道2的數(shù)量根據(jù)具體工程情況而定，但不少于2根。支座4是插板機(jī)組的穩(wěn)定部件，保證插板機(jī)組的作業(yè)安全順利；支座4可以是角鋼 或鋼管制成的桁架式結(jié)構(gòu)。請參見圖1 圖8，上述插板機(jī)3的插板工作深度為5米至30米。上述插板機(jī)3包 括支架35、塑料排水板輸送裝置32、插管33及其雙向驅(qū)動裝置31，其中雙向驅(qū)動裝置31、 塑料排水板輸送裝置32和插管33分別連接在支架35上，雙向驅(qū)動裝置31為整個插管作 業(yè)提供動力，排水板卷34存放在塑料排水板輸送裝置32上，排水板從插管33上端進(jìn)入，下 端伸出。所述支架35由角鋼或T型材制成，采用桁架式結(jié)構(gòu)，在整個插板機(jī)中起到支撐作 用。請參見圖4 圖5，插管的雙向驅(qū)動裝置31包括安裝在支架35上同步轉(zhuǎn)動的第一 卷筒315和第二卷筒314 ；所述第一卷筒315上連接有卷繞方向相反的第一插板鋼絲繩312 和第一提升鋼絲繩316，所述第二卷筒314上連接有卷繞方向相反的第二插板鋼絲繩313和 第二提升鋼絲繩317，所述第一插板鋼絲繩312和所述第二插板鋼絲繩313的另一端分別通 過直角導(dǎo)向滑輪318進(jìn)入鉛垂設(shè)置的插管32內(nèi)并與其頂部連接，所述第一提升鋼絲繩316 和所述第二提升鋼絲繩317的另一端分別通過直角導(dǎo)向滑輪318進(jìn)入鉛垂設(shè)置的插管32 內(nèi)并與其底部連接。為了避免瞬時受力過大，保證工作平穩(wěn)，受力均衡，所述直角導(dǎo)向滑輪318的輪軸 分別通過水平設(shè)置的彈簧和鉛垂設(shè)置的彈簧與所述支架35連接。為了確保第一卷筒315和第二卷筒314同步轉(zhuǎn)動，在本實施例中，所述第一卷筒 315和所述第二卷筒314與同一動力源連接。上述雙向驅(qū)動裝置的工作原理動力源驅(qū)動第一卷筒和第二卷筒同步順時針旋轉(zhuǎn)，所述第一插板鋼絲繩和所述第 二插板鋼絲繩繃緊并卷入卷筒，第一提升鋼絲繩和所述第二提升鋼絲繩松弛并卷出卷筒， 在插板鋼絲繩的帶動下插管向下運動，插入泥中。改變驅(qū)動方向，使卷筒逆時針旋轉(zhuǎn)，所述 第一插板鋼絲繩和所述第二插板鋼絲繩松弛并卷出卷筒，第一提升鋼絲繩和所述第二提升 鋼絲繩繃緊并卷入卷筒，提升鋼絲繩帶動插管向上運動，將插管從泥中拔出。在插板和提升 插管的操作中，對于兩套鋼絲繩出現(xiàn)不同步或者受力不均衡時，直角導(dǎo)向滑輪上的彈簧起 到緩沖平衡的作用，以保證工作平穩(wěn)，受力均衡。上述雙向驅(qū)動裝置具有的優(yōu)點和積極效果是采用同步轉(zhuǎn)動的兩個卷筒，兩個卷 筒各連接兩根卷繞方向相反的鋼絲繩，兩根插板鋼絲繩與插管的頂部連接，兩根提升鋼絲 繩與插管的底部連接，插板和提升插管均由動力源驅(qū)動鋼絲繩來完成，取消了現(xiàn)有插板裝 置的導(dǎo)向固定架和插管配重，結(jié)構(gòu)簡單、傳動形式可靠。請參見圖6 圖9，上述塑料排水板輸送裝置32，包括設(shè)有安裝支撐開口的固定架 326和安裝在其上的水平轉(zhuǎn)軸323，水平轉(zhuǎn)軸323的兩端部均設(shè)有支撐軸座3 和活動擋板 321，活動擋板321位于支撐軸座328的內(nèi)側(cè)，支撐軸座328的兩端部均設(shè)有軸向擋板329， 水平轉(zhuǎn)軸323通過支撐軸座3 及其兩端部的軸向擋板3 被軸向限位在固定架3 上， 水平轉(zhuǎn)軸323通過設(shè)置在其下部的緩沖機(jī)構(gòu)與固定架3 連接。支撐軸座3 通過緊固件 330被鎖緊在水平轉(zhuǎn)軸323上，活動擋板321與水平轉(zhuǎn)軸323通過鍵連接。緩沖機(jī)構(gòu)包括 套在水平轉(zhuǎn)軸323上的套狀部件324-2和與其連接的第一彈簧324-1，第一彈簧324-1的另一端連接在固定架3 上。上述輸送裝置32還包括穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括壓緊在排水 板卷面上的弧形壓板325-2，弧形壓板325-2的中部與垂直固接在固定架3 上的支撐板 325-3鉸接，弧形壓板325-2的下端通過垂直設(shè)置的第二彈簧325-1拉緊連接在固定架3 上。在本實施例中，水平轉(zhuǎn)軸323中部設(shè)有固定擋板322，在固定擋板322兩側(cè)，水平轉(zhuǎn)軸 323的兩端部上各設(shè)一個活動擋板321，從而使得固定擋板322左右可各放置一個塑料排水 板卷34，從而節(jié)省大量更換排水板所需的輔助作業(yè)時間?；顒訐醢?21與水平轉(zhuǎn)軸323通 過鍵連接，當(dāng)水平轉(zhuǎn)軸323轉(zhuǎn)動起來后，活動擋板321與水平轉(zhuǎn)軸323不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動， 并可反復(fù)拆裝，與固定擋板322配合穩(wěn)定塑料排水板卷34。在拆下活動擋板321后，可方便 地在水平轉(zhuǎn)軸323上裝上塑料排水板卷34。在排水板抽出時，如果力量/速度有變化，緩沖 機(jī)構(gòu)可通過水平轉(zhuǎn)軸323與固定架326的相對位置的變化來實現(xiàn)緩沖。上述穩(wěn)定機(jī)構(gòu)可以 在排水板被抽出時起穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的作用，防止排水板超量抽出。上述塑料排水板輸送裝置32的工作原理1)移開緩沖機(jī)構(gòu)和穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，從固定架上移出水平轉(zhuǎn)軸；2)松開水平轉(zhuǎn)軸上的緊固件，拆下支撐軸座和活動擋板；3)裝上塑料排水板卷；4)再裝上活動擋板和支撐軸座；5)將裝有排水板卷的水平轉(zhuǎn)軸重新放回固定架上，將緩沖機(jī)構(gòu)和穩(wěn)定機(jī)構(gòu)復(fù)位；6)抽出塑料排水板，使其從插管上端進(jìn)入，下端伸出；7)進(jìn)行插板作業(yè)，在作業(yè)過程中，緩沖機(jī)構(gòu)和穩(wěn)定機(jī)構(gòu)使排水板的抽出均勻、平穩(wěn)。上述塑料排水板輸送裝置32具有的優(yōu)點和積極效果是通過在插板機(jī)的適當(dāng)位 置安裝一個排水板輸送裝置，該裝置設(shè)有一個水平轉(zhuǎn)軸，排水板可沿著水平轉(zhuǎn)軸的周向抽 出，不會產(chǎn)生螺旋扭轉(zhuǎn)，工作狀態(tài)更穩(wěn)定且無需人工干預(yù)。同時由于采用該輸送裝置，可以 使得排水板占用空間小且位置相對穩(wěn)定，給密集型插板作業(yè)帶來使用上的方便和可能。本發(fā)明的工作原理請參見圖1，1)插板裝置位于作業(yè)區(qū)域，浮體漂浮在水面或泥面之上，由自身動力或者外部動 力驅(qū)動或者牽引移動。插板裝置位于第一次插板的位置，插板機(jī)在X向軌道的左端，X向軌 道位于Y向軌道的上端；2)插板機(jī)完成一次插板作業(yè)；3)浮體不動，插板機(jī)3在其驅(qū)動裝置的驅(qū)動下沿著X向軌道移動一個規(guī)定距離； 重復(fù)步驟幻，直至完成沿X向軌道的全部插板作業(yè)；4)浮體不動，X向軌道在其驅(qū)動裝置的驅(qū)動下沿著Y向軌道移動一個規(guī)定距離，重 復(fù)步驟2)和步驟3)；5)重復(fù)步驟4)，直至完成浮體范圍內(nèi)的全部插板作業(yè)；6)移動浮體至下一個插板作業(yè)區(qū)，重復(fù)步驟1) 步驟幻，直至完成全部插板作業(yè) 任務(wù)。請參見圖2，1)插板裝置位于作業(yè)區(qū)域，浮體漂浮在水面或泥面之上，由自身動力或者外部動
6力驅(qū)動或者牽引移動。插板裝置位于第一次插板的位置，插板機(jī)組位于Y向軌道的上端；2)插板機(jī)組完成一次插板作業(yè)；3)浮體不動，插板機(jī)組在其驅(qū)動裝置的驅(qū)動下沿著Y向軌道移動一個規(guī)定距離， 重復(fù)步驟2、，完成第二次插板作業(yè)；4)重復(fù)步驟3)，直至完成浮體范圍內(nèi)的全部插板作業(yè)；5)移動浮體至下一個插板作業(yè)區(qū)，重復(fù)步驟1) 步驟4)，直至完成全部插板作業(yè) 任務(wù)。上述插板裝置采用浮體和插板機(jī)結(jié)合，并合理布置插板機(jī)及其移動軌道，實現(xiàn)了 在吹填區(qū)做軟基處理的快速插板作業(yè)。盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上 述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種泥水兩棲軟基插板裝置，包括插板機(jī)，其特征在于，所述插板機(jī)安裝在軌道上， 所述軌道安裝在浮體上；所述插板機(jī)包括支架、塑料排水板輸送裝置、插管及其雙向驅(qū)動裝置，所述插管的雙向 驅(qū)動裝置、所述塑料排水板輸送裝置和所述插管分別連接在所述支架上；所述雙向驅(qū)動裝 置包括安裝在所述支架上同步轉(zhuǎn)動的的第一卷筒和第二卷筒；所述第一卷筒上連接有卷 繞方向相反的第一插板鋼絲繩和第一提升鋼絲繩，所述第二卷筒上連接有卷繞方向相反的 第二插板鋼絲繩和第二提升鋼絲繩，所述第一插板鋼絲繩和所述第二插板鋼絲繩的另一端 分別通過直角導(dǎo)向滑輪進(jìn)入鉛垂設(shè)置的插管內(nèi)并與其頂部連接，所述第一提升鋼絲繩和所 述第二提升鋼絲繩的另一端分別通過直角導(dǎo)向滑輪進(jìn)入鉛垂設(shè)置的插管內(nèi)并與其底部連 接；所述塑料排水板輸送裝置包括設(shè)有安裝支撐開口的固定架和安裝在其上的水平轉(zhuǎn)軸， 所述水平轉(zhuǎn)軸的兩端部均設(shè)有支撐軸座和活動擋板，所述活動擋板位于所述支撐軸座的內(nèi) 側(cè)，所述支撐軸座的兩端部均設(shè)有軸向擋板，所述水平轉(zhuǎn)軸通過所述支撐軸座及其兩端部 的軸向擋板被軸向限位在所述固定架上，所述水平轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在其下部的緩沖機(jī)構(gòu)與所 述固定架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述軌道包括X向軌道 和Y向軌道，所述Y向軌道固接在所述浮體上，所述X向軌道滑動連接在所述Y向軌道上， 所述X向軌道上安裝有一臺與其滑動連接的所述插板機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述軌道為固接在所 述浮體上的Y向軌道，所述Y向軌道上安裝有插板機(jī)組，所述插板機(jī)組是由若干臺所述插板 機(jī)固裝在支座上形成的，所述支座滑動連接在所述Y向軌道上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述直角導(dǎo)向滑輪的 輪軸分別通過水平設(shè)置的彈簧和鉛垂設(shè)置的彈簧與所述支架連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述第一卷筒和所述 第二卷筒與同一動力源連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述緩沖機(jī)構(gòu)包括套 在所述水平轉(zhuǎn)軸上的套狀部件和與其連接的第一彈簧，所述第一彈簧的另一端連接在所述 固定架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述塑料排水板輸送 裝置還包括穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，所述穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括壓緊在排水板卷面上的弧形壓板，所述弧形壓板 的中部與垂直固接在所述固定架上的支撐板鉸接，所述弧形壓板的下端通過垂直設(shè)置的第 二彈簧拉緊連接在所述固定架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述水平轉(zhuǎn)軸中部設(shè) 有固定擋板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥水兩棲軟基插板裝置，其特征在于，所述活動擋板與所述 轉(zhuǎn)軸通過鍵連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泥水兩棲軟基插板裝置，包括插板機(jī)，所述插板機(jī)安裝在軌道上，所述軌道安裝在浮體上；所述插板機(jī)包括支架、塑料排水板輸送裝置、插管及其雙向驅(qū)動裝置。本發(fā)明采用泥水兩棲軟基處理插板裝置做軟基處理，不僅取消了傳統(tǒng)工藝中的土工布、荊笆鋪設(shè)或人工插排水板淺層臨時固結(jié)階段，而且取消了細(xì)沙墊層、粗沙濾層，在處理程序上省去了臨時固結(jié)處理階段、節(jié)省大量不可再生資源和大量的資金；而且泥漿吹填之后，在泥漿上面有附水的情況下即可進(jìn)行插板作業(yè)，從而極大地縮短了工期。同時由于插板深度可達(dá)20米以上，可一次處理到位。僅取消細(xì)沙墊層、粗沙濾層即可節(jié)省大量資金。同時在時間上較傳統(tǒng)工藝大大縮短。
文檔編號E02D3/10GK102094412SQ20101059944
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者于化龍, 孫楨, 谷峰 申請人:天津天大濱海船舶與海洋工程研究院有限公司