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长周期波条件下自动化移动式打桩平台沉桩施工关键技术研发及应用

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成果主要完成人

赵刘群、陈 猛、刘轩源、魏远明、吴 浩、周 鹤、吴修昆、杨 武、王义程、姜 巍

项目概况

为了解决类似秘鲁项目中长周期波强涌浪海域、极密地层条件下的钢管桩沉桩施工的工艺难题,项目研发、设计、制造了一套结构更稳固、功能更完善、施工更高效、适应性更广的自动化沉桩施工平台及其自动化操控系统。经实践表明,该平台完全适于在强震地区及强涌浪极密地层条件下进行沉桩作业。平台在强震地区及强涌浪极密地层条件下作业,可进行现场立桩、定位、施打、夹桩、割桩的流水线工作,具备快速装配、自动行走、辅助吊装等功能特点,自动化操控系统具有液压系统控制、平台状态监测、桩基GPS定位、沉桩过程可视化监测、实时动态偏位图、信息采集、施工报表输出等功能。同时从打桩平台的关键工艺流程、施工准备、平台陆转海、安装定位系统和平台移动、水上桩基施工、桩上移动施工平台、平台撤下码头、施工效率及质量控制几个方面进行测试、优化与总结,最终制定了一套安全、可行的平台施工工艺流程,为后续打桩平台的功能扩展研究奠定基础。 经工程实践证明,利用自动化移动式打桩平台进行沉桩施工,在实践中证明解决了长周期波条件下沉桩困难、沉桩精度差和施工效率低的问题,实现了码头沉桩施工的“水转陆”,实现了长周期波条件下顺利沉桩,同时将自动化赋能施工平台,使得整个沉桩施工从平台移动、送桩、桩基定位、沉桩及记录等各道工序实现了自动化操作,使得整个沉桩施工形成“工厂化操作”和“流水线作业”,从根本上解决了恶劣海况条件对沉桩施工的影响,大大提高了工效且减少了作业人员,从而降低了施工成本。自动化移动式打桩平台具有操作简单、能耗低、施工工效快、集成度和自动化程度高且对长周期波海况适应性高等优点。能适用于各种长周期波条件下接岸码头的直桩沉桩施工。移动式打桩平台的应用,在运桩通道推填、人员配置和设备配置和工期等4个方面均实现了不同程度的节约,总计取得了1800万元的经济效益。经济效益和社会效益效果显著,具有广泛的推广应用价值。