一种高效插设塑料排水板的插排船及其施工工艺
阅读说明：本技术 一种高效插设塑料排水板的插排船及其施工工艺 (Row inserting ship capable of efficiently inserting plastic drainage plates and construction process of row inserting ship ) 是由 王启磊 周剑平 王秀勇 陈鑫 于 2020-12-01 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种高效插设塑料排水板的插排船及其施工工艺,其包括船舶、固设在船舶上的机架、固设在机架上的套筒、设置在套筒远离机架一侧的位移调节架、滑移连接在位移调节架上的插板机本体、设置在插板机本体上的沉管、设置在沉管内的塑料排水板、设置在插板机本体和位移调节架之间用于控制插板机本体移动的移动调节机构、设置在套筒内用于控制位移调节架转动的旋转调节机构、设置在套筒和位移调节架之间用于加强两者连接的支撑组件；所述移动调节机构包括固设在插板机本体上的滑移块、设置在滑移块和位移调节架之间驱动组件,所述位移调节架上开设有滑移槽,所述滑移块位于滑移槽内滑移；其提高了插板船打设塑料排水板的效率。(The application relates to an inserting and arranging ship for efficiently inserting and arranging plastic drainage plates and a construction process thereof, and the inserting and arranging ship comprises a ship, a rack fixedly arranged on the ship, a sleeve fixedly arranged on the rack, a displacement adjusting frame arranged on one side, far away from the rack, of the sleeve, a plate inserting machine body connected to the displacement adjusting frame in a sliding manner, a sinking pipe arranged on the plate inserting machine body, the plastic drainage plates arranged in the sinking pipe, a movement adjusting mechanism arranged between the plate inserting machine body and the displacement adjusting frame and used for controlling the plate inserting machine body to move, a rotation adjusting mechanism arranged in the sleeve and used for controlling the rotation of the displacement adjusting frame, and a supporting assembly arranged between the sleeve and the displacement adjusting frame and used for reinforcing the connection of the sleeve and the; the mobile adjusting mechanism comprises a sliding block fixedly arranged on the board inserting machine body and a driving assembly arranged between the sliding block and a displacement adjusting frame, a sliding groove is formed in the displacement adjusting frame, and the sliding block is positioned in the sliding groove and slides; the efficiency of plastic drain board is beaten to the picture peg ship to its improvement.)
技术领域
本申请涉及插板船施工的领域，尤其是涉及一种高效插设塑料排水板的插排船及其施工工艺。
背景技术
插板船是一种水上新型打桩机械，主要用于对水底的软土地基采用排水固结法进行加固处理，其施工快、工期短，因此被广泛应用于水底软土地基的加固。
目前，插板船工作时，首先确定打设位置，打设位置确定好后，通过插板机将塑料排水板插设在打设位置即可，随后移动船舶至下一个打设位置即可，但是，插板机相对船舶的位置固定，施工人员调节船舶的打设位置时，需要移动船只，其打设塑料排水板的效率较低。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有插板船打设塑料排水板效率较低的缺陷。
发明内容
为了提高插板船打设塑料排水板的效率，本申请提供一种高效插设塑料排水板的插排船及其施工工艺。
第一方面，本申请提供的一种高效插设塑料排水板的插排船，其采用如下的技术方案：
一种高效插设塑料排水板的插排船，包括船舶、固设在船舶上的机架、固设在机架上的套筒、设置在套筒远离机架一侧的位移调节架、滑移连接在位移调节架上的插板机本体、设置在插板机本体上的沉管、设置在沉管内的塑料排水板、设置在插板机本体和位移调节架之间用于控制插板机本体移动的移动调节机构、设置在套筒内用于控制位移调节架转动的旋转调节机构、设置在套筒和位移调节架之间用于加强两者连接的支撑组件。
通过采用上述技术方案，施工人员需要在打设位置插设塑料排水板时，首先将船舶移动至所需施工位置，接着将塑料排水板放入沉管内，随后通过移动调节机构调节和旋转调节机构对插板机本体的插设位置进行进一步微调，将插板机本体精准移动至所需插设排水板的位置，待插板机本体将塑料排水板插设在打设位置后，通过移动调节机构可将插板机本体移动至下一打设位置，并通过旋转调节机构对下一打设位置进行微调；通过移动调节机构和旋转调节机构，施工人员移船一次，可对多个打设位置进行插设塑料排水板，其提高了打设塑料排水板的效率。
可选的，所述移动调节机构包括固设在插板机本体上的滑移块、设置在滑移块和位移调节架之间用于带动滑移块滑移的驱动组件，所述位移调节架上开设有滑移槽，所述滑移块位于滑移槽内滑移。
通过采用上述技术方案，施工人员通过移动调节机构调节插板机本体的位置时，首先启动驱动组件，驱动组件带动滑移块位于滑移槽内沿位移调节架的长度方向滑移，最终将插板机本体移动至需要插设塑料排水板的位置或下一个打设位置即可。
可选的，所述驱动组件包括转动连接在滑移槽两个侧壁之间的螺杆，所述螺杆一端贯穿位移调节架的侧壁，所述螺杆贯穿位移调节架的一端设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴与螺杆固定连接，所述螺杆与滑移块螺纹连接。
通过采用上述技术方案，施工人员启动第一驱动电机后，第一驱动电机的输出轴带动螺杆转动，螺杆带动滑移块位于滑移槽内滑移，从而实现了滑移块的滑移运动；第一驱动电机操作简单、控制方便，螺杆摩擦损失小、传动精度高且具有传动的可逆性。
可选的，所述滑移块的底部和顶部均转动连接有多个辊轮，所述辊轮位于滑移槽内滑移。
通过采用上述技术方案，辊轮减小了滑移块与滑移槽之间的摩擦力，降低了滑移块与位移调节架之间的磨损。
可选的，所述旋转调节机构包括转动连接在套筒内的转动轴、固设在套筒外侧的支撑盒、设置在支撑盒和套筒之间用于带动转动轴转动的动力组件；
所述转动轴一端与机架转动连接、另一端与位移调节架固定连接，所述支撑盒与套筒内部连通。
通过采用上述技术方案，施工人员通过旋转调节机构对插板机本体的插设位置进行微调时，首先启动动力组件，动力组件带动转动轴转动，转动轴带动位移调节架转动，位移调节架带动插板机本体转动，从而实现了对插板机本体插设位置的进行微调。
可选的，所述动力组件包括固设在转动轴上的蜗轮、转动连接在支撑盒内侧壁上与蜗轮相适配的蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相啮合，所述蜗杆一端贯穿支撑盒，所述蜗杆贯穿支撑盒的一端设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴与蜗杆固定连接。
通过采用上述技术方案，施工人员启动第二驱动电机后，第二驱动电机的输出轴带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动转动轴转动，转动轴带动位移调节架转动，从而实现了插板机本体的转动。
可选的，所述支撑组件包括套设在套筒外侧壁上的转动环、多个固设在转动环和位移调节架之间的加强板，所述转动环与套筒转动连接，所述加强板由位移调节架向套筒一侧倾斜设置。
通过采用上述技术方案，多个加强板支撑在位移调节架和套筒之间，增加了转动轴与位移调节架之间结合面的连接强度，使转动轴与位移调节架连接更稳定，从而进一步提高了位移调节架支撑插板机本体时的稳定性，且转动环与套筒转动连接，从而保证加强板不干涉位移调节架的转动。
第二方面，本申请还提供一种高效插设塑料排水板的插排船的施工工艺，其采用如下的技术方案：
一种高效插设塑料排水板的插排船的施工工艺，适用于上述中的一种高效插设塑料排水板的插排船，其使用步骤如下：
S1、GPS实时差分定位：通过插排船上配设的GPS定位系统和专用施工软件进行定位，定位点为设置在插板机本体上的沉管处；
S2、插设塑料排水板位置控制：在插打塑料排水板施工时，要计算横移间距和纵移间距，并将施工坐标输入船载微机中，以便GPS定位控制塑料排水板的插设位置；
S3、打设深度控制：在插板机本体上设置插打塑料排水板的深度标记，以此控制沉管的插打深度，沉管总长度应大于插设深度，确保打设深度及外露长度符合设计要求；
S4、垂直度控制：采用经纬仪或垂球检测沉管的倾斜度，通过调整船舶内的压仓水调整沉管的垂直度。
S5、回带控制：
S51、沉管上焊接钢筋标高条，辅以记录每根桩的打入长度，了解回带情况；
S52、检测桩靴的密封性，防止淤泥堵塞沉管口，引起回带；
S6、调节打设位置：通过移动调节机构和旋转调节机构对插板机本体的打设位置进行微调；
S7、剪排：插打塑料排水板施工前，根据设计要求的入土深度、外露长度以及施工预留量预先把塑料排水板透过套管内尼龙绳从套管底部拉入计算长度，在套管底口处人工裁剪后打插；
S8、打设塑料排水板：在定位完成后，施工人员将塑料排水板下端弯折别住板靴，直至板靴封住沉管下口，开动振动锤进行插打，待沉管打至预定标高时立即放松拉着塑料排水板的尼龙绳，同时向上拔沉管，当沉管全部拔出后，拉脱塑料排水板头部铁丝扣，使塑料排水板和尼龙绳脱离即可；
S9、调节下一打设位置：通过移动调节机构可将插板机本体移动至下一打设位置；
S10、检验塑料排水板的插打位置：塑料排水板插打完毕后，移动施工船舶到下一个施工位置进行施工。
通过采用上述技术方案，施工人员打设塑料排水板时，通过GPS实时差分定位，从而对平面位置、打设深度、垂直度均精准控制，从而有效减少了回带，通过移动调节机构和旋转调节机构不仅可以对打设位置进行微调，而且施工人员移船一次，可对多个打设位置进行插设塑料排水板，其提高了打设塑料排水板的效率。
可选的，在步骤S6中，同时启动第一驱动电机和第二驱动电机，通过控制第一驱动电机输出轴和第二驱动电机输出轴的转向，控制插板机本体转动和移动，从而将插板机本体移动至需要打设塑料排水板的位置。
通过采用上述技术方案，通过控制第一驱动电机输出轴和第二驱动电机输出轴的转向，施工人员无需移动船舶，即可对插板机本体的打设塑料排水板的位置进行微调，从而提高了打设塑料排水板的效率。
可选的，在步骤S9中，启动第一驱动电机，通过控制第一驱动电机输出轴的转向，控制插板机本体位于螺杆的长度方向移动，从而将插板机本体移动至下一打设塑料排水板的位置。
通过采用上述技术方案，通过控制第一驱动电机输出轴的转向，施工人员移动一次船舶，即可移动插板机本体对多个位置进行打设塑料排水板，从而提高了打设塑料排水板的效率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过控制第一驱动电机输出轴和第二驱动电机输出轴的转向，施工人员无需移动船舶，即可对插板机本体的打设塑料排水板的位置进行微调，从而提高了打设塑料排水板的效率；
2.通过控制第一驱动电机输出轴的转向，施工人员移动一次船舶，即可移动插板机本体对多个位置进行打设塑料排水板，从而提高了打设塑料排水板的效率；
3.多个加强板支撑在位移调节架和套筒之间，增加了转动轴与位移调节架之间结合面的连接强度，使转动轴与位移调节架连接更稳定，从而进一步提高了位移调节架支撑插板机本体时的稳定性，且转动环与套筒转动连接，从而保证加强板不干涉位移调节架的转动。
附图说明
图1是本申请实施例中插板船的结构示意图；
图2是表示移动调节机构的局部剖视图；
图3是表示插板船的局部剖视图；
图4是表示旋转调节机构的局部剖视图。
附图标记说明：1、船舶；2、机架；3、套筒；4、位移调节架；41、滑移槽；5、插板机本体；51、沉管；52、塑料排水板；6、移动调节机构；61、滑移块；62、辊轮；63、驱动组件；631、螺杆；632、第一驱动电机；7、旋转调节机构；71、转动轴；72、支撑盒；73、动力组件；731、蜗轮；732、蜗杆；733、第二驱动电机；8、支撑组件；81、转动环；82、加强板。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高效插设塑料排水板的插排船。参照图1，插排船包括船舶1，船舶1上固设有机架2，机架2顶部固设有套筒3，套筒3远离机架2的一侧间隔设置有位移调节架4，位移调节架4呈长方形，套筒3的轴线与位移调节架4垂直；位移调节架4沿其长度反向滑移连接有插板机本体5，插板机本体5上滑移连接有沉管51，沉管51内设置有塑料排水板52；插板机本体5和位移调节架4之间设置有移动调节机构6，移动调节机构6用于控制插板机本体5移动；套筒3内设置有旋转调节机构7，旋转调节机构7用于控制位移调节架4转动；套筒3和位移调节架4之间设置有支撑组件8，支撑组件8用于加强套筒3和位移调节架4之间的连接。
施工人员需要在打设位置插设塑料排水板52时，首先将船舶1移动至所需施工位置，接着将塑料排水板52放入沉管51内，随后通过移动调节机构6对插板机本体5沿位移调节架4的长度方向滑移对插设塑料排水板52的位置微调，同时也通过旋转调节机构7转动插板机本体5对插设塑料排水板52的位置进行微调，从而将插板机本体5精准移动至所需插设塑料排水板52的位置，待插板机本体5将塑料排水板52插设在打设位置后，通过移动调节机构6可将插板机本体5移动至下一打设位置，并结合旋转调节机构7对下一打设位置进行微调即可。
参照图1和图2，移动调节机构6包括固设在插板机本体5上的滑移块61，滑移块61呈长方体，位移调节架4沿其长度方向开设有滑移槽41，滑移块61位于滑移槽41内滑移；滑移块61的底部和顶部均转动连接有多个辊轮62, 辊轮62位于滑移槽41内滑移，辊轮62用于减小滑移块61与滑移槽41之间的摩擦力，降低滑移块61与位移调节架4之间的磨损；滑移块61和位移调节架4之间设置有驱动组件63，驱动组件63用于带动滑移块61滑移。
参照图2，驱动组件63包括转动连接在滑移槽41两个侧壁之间的螺杆631，螺杆631沿延滑移槽41的长度方向设置，螺杆631与滑移块61螺纹连接；螺杆631一端贯穿位移调节架4的侧壁，螺杆631贯穿位移调节架4的一端设置有第一驱动电机632，第一驱动电机632的输出轴与螺杆631固定连接，第一驱动电机632输出轴的轴线与螺杆631的轴线共线。
施工人员通过移动调节机构6调节插板机本体5的位置时，首先启动第一驱动电机632，第一驱动电机632的输出轴带动螺杆631转动，螺杆631带动滑移块61位于滑移槽41沿其长度方向滑移，同时滑移块61带动辊轮62位于滑移槽41内滑移，从而实现了将插板机本体5移动至需要插设塑料排水板52的位置或下一个打设位置即可。
参照图3和图4，旋转调节机构7包括转动连接在套筒3内的转动轴71，转动轴71的轴线与套筒3的轴线共线，转动轴71一端与机架2转动连接、另一端与位移调节架4固定连接；套筒3的外侧固设有支撑盒72，支撑盒72呈长方形设置，支撑盒72与套筒3内部连通，支撑盒72和套筒3之间设置有动力组件73，动力组件73用于带动转动轴71转动。
参照图3和图4，动力组件73包括固设在转动轴71上的蜗轮731，蜗轮731的轴线与转动轴71的轴线共线，支撑盒72沿其长度方向的两个内侧壁上转动连接有与蜗轮731相适配的蜗杆732，蜗杆732与蜗轮731相啮合；蜗杆732的一端贯穿支撑盒72，蜗杆732贯穿支撑盒72的一端设置有第二驱动电机733，第二驱动电机733的输出轴与蜗杆732固定连接，第二驱动电机733输出轴的轴线与蜗杆732的轴线共线。
施工人员通过旋转调节机构7对插板机本体5的插设位置进行微调时，首先启动第二驱动电机733，第二驱动电机733的输出轴带动蜗杆732转动，蜗杆732带动蜗轮731转动，蜗轮731带动转动轴71转动，转动轴71带动位移调节架4转动，位移调节架4带动插板机本体5转动，从而实现了对插板机本体5插设位置的微调。
参照图3和图4，支撑组件8包括套设在套筒3外侧壁上的转动环81，转动环81呈环形，转动环81与套筒3转动连接，转动环81和位移调节架4之间固设有多个加强板82，多个加强板82沿转动环81的周向分布，加强板82由位移调节架4向套筒3一侧倾斜设置，加强板82用于增加转动轴71与位移调节架4之间结合面的连接强度，使转动轴71与位移调节架4连接更稳定；转动环81与套筒3转动连接，从而保证加强板82不干涉位移调节架4的转动。
本申请实施例一种高效插设塑料排水板的插排船的实施原理为：施工人员需要在打设位置插设塑料排水板52时，首先将船舶1移动至所需施工位置，接着将塑料排水板52放入沉管51内，随后分别启动第一驱动电机632和第二驱动电机733，通过分别控制第一驱动电机632输出轴的转向和第二驱动电机733输出轴的转向对插板机本体5的插设位置进行进一步微调，将插板机本体5精准移动至所需插设塑料排水板52的位置，待插板机本体5将塑料排水板52插设在打设位置后，通过控制第一驱动电机632输出轴的转向将插板机本体5移动至下一打设位置，并结合控制第二驱动电机733输出轴的转向对下一打设位置进行微调；通过移动调节机构6和旋转调节机构7，施工人员移船一次，可对多个打设位置进行插设塑料排水板52，其提高了打设塑料排水板52的效率。
本申请实施例还公开了一种高效插设塑料排水板的插排船的施工工艺，应用于上述中的一种高效插设塑料排水板的插排船，其施工步骤如下：
S1、GPS实时差分定位：通过插排船上配设的GPS定位系统和专用施工软件进行定位，定位点为设置在插板机本体5的沉管51处；
S2、平面位置控制：塑料排水板52的横纵间距相等，间距1.3m，插打深度为14m至30m之间，在插打塑料排水板52施工时，要计算横移间距和纵移间距，并将施工坐标输入船载微机中，以便GPS定位控制塑料排水板52的插设位置，确保塑料排水板52间距和形状布置满足设计要求；
S3、打设深度控制：在插板机本体5上设置插打深度标记，以此控制沉管51的插打深度，船上每插打完一排塑料排水板52，测量一次水深，用垂球测出水深，根据设计要求的入土深度、外露长度、施工预留量确定下料长度及不同的水深确定沉管51的插设深度，沉管51总长度应大于插设深度，确保打设深度及外露长度符合设计要求；
S4、垂直度控制：采用经纬仪或垂球检测沉管51的倾斜度，通过调整船舶1内的压仓水调整沉管51的垂直度。
S5、回带控制：
S51、沉管51上焊接钢筋标高条，辅以记录每根桩的打入长度，了解回带情况，沉管51上提，如果有回带，能看到在沉管51入口处的塑料排水板52与沉管51口有相对位移，而此时的沉管51上提高度正好是回带长度，若回带长度超过500㎜，应该在原位置300㎜范围内重新补打一根塑料排水板52；
S52、检测桩靴的密封性，防止淤泥堵塞沉管51口，引起回带；
S6、调节打设位置：同时启动第一驱动电机632和第二驱动电机733，通过控制第一驱动电机632输出轴和第二驱动电机733输出轴的转向，控制插板机本体5转动和移动，从而将插板机本体5移动至需要打设塑料排水板52的位置；
S7、剪排：插打塑料排水板52施工前，根据设计要求的入土深度、外露长度以及施工预留量预先把检验合格的通长塑料排水板52，透过套管内尼龙绳从套管底部拉入计算长度后，在套管底口处人工裁剪后打插；
S8、打设塑料排水板52：在定位完成后，施工人员将塑料排水板52下端弯折别住板靴，直至板靴封住沉管51下口，开动振动锤进行插打，待沉管51打至预定标高时立即放松拉着塑料排水板52的尼龙绳，同时向上拔沉管51。当沉管51全部拔出后，拉脱塑料排水板52头部铁丝扣，使塑料排水板52和尼龙绳脱离；
S9、调节下一打设位置：启动第一驱动电机632，通过控制第一驱动电机632输出轴的转向，控制插板机本体5位于螺杆631的长度方向移动，从而将插板机本体5移动至下一打设塑料排水板52的位置；
S10、检验塑料排水板52的插打位置：塑料排水板52插打完毕后，对塑料排水板52的插打位置检验是否合格后，做好记录，移动施工船舶1到下一个板位进行插打施工。
本申请实施例一种高效插设塑料排水板52的插排船的施工工艺的实施原理为：施工人员打设塑料排水板52时，通过GPS实时差分定位，从而对平面位置、打设深度、垂直度均精准控制，从而有效减少了回带，通过控制第一驱动电机632输出轴和第二驱动电机733输出轴的转向，施工人员无需移动船舶1，即可对插板机本体5的打设塑料排水板52的位置进行微调，从而提高了打设塑料排水板52的效率，而且施工人员移船一次，可对多个打设位置进行插设塑料排水板52，提高了打设塑料排水板52的效率。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。