CN103437356B - 一种用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构，包括船身和桩架，所述桩架铰接在船身前端，所述船身上在位于桩架后方装有稳固扒杆，所述稳固扒杆顶部与桩架间接有使桩架逆向旋转的第一滑轮组，所述船身与桩架间接有使桩架正向旋转的第二滑轮组。本发明在船身上增加了稳固扒杆并配合使用第一滑轮组和第二滑轮组作为吊装系统，从而带动桩架的正向和逆向旋转，这样可以保证吊桩系统的安全可靠度，满足低斜率的沉桩施工，方便适应各种斜率的斜桩施工，使得打桩船在应用范围上得到扩展，使用的灵活性得到了提高，使用范围不再受限。本发明可应用于束窄浅水域的打桩施工。
Description
技术领域
本发明涉及一种打桩船，特别是一种用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构。
背景技术
在水上束窄浅水域的水域环境打桩施工，由于施工水域狭窄，施工空间狭小，对打桩船的要求较为特殊。现有技术中，国内外标准的打桩船，有的满足沉桩的长度、倾斜度、起吊重量等等沉桩技术要求，但船体过大，抛锚空间水域要求宽敞，容易碰撞成品油码头和输油栈桥，影响航道及港池船舶正常出入；有的打桩船船型较小，但由于船机的桩架和起吊系统不能满足工程的沉桩技术要求，所以也无法适用。
在某些工程中，钢管桩设计要求均带扭角，而且变化多，斜率种类也有若干种，甚至有低至3∶1的斜率，针对这些要求，目前所知的打桩船和用在打桩船上的打桩机构施打难度大，无法保证施工安全可靠度。因此，为了使得打桩船适应这些工程特点，满足工程施工要求，必须对打桩船的打桩机构进行研究改造。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种满足低斜率的沉桩施工、方便适应各种斜率斜桩施工的用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构。
本发明所采用的技术方案是：
一种用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构，包括船身和桩架，所述桩架铰接在船身前端，所述船身上在位于桩架后方装有稳固扒杆，所述稳固扒杆顶部与桩架间接有使桩架逆向旋转的第一滑轮组，所述船身与桩架间接有使桩架正向旋转的第二滑轮组。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一滑轮组包括用于牵拉桩架的第一动滑轮和定位在稳固扒杆顶部的第一定滑轮，所述第一动滑轮和第一定滑轮通过钢丝绳连接且所述第一定滑轮位于第一动滑轮上方。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第二滑轮组包括用于牵拉桩架的第二动滑轮和定位在船身的第二定滑轮，所述第二动滑轮和第二定滑轮通过钢丝绳连接且所述第二定滑轮位于第二动滑轮下方。
作为上述技术方案的进一步改进，所述稳固扒杆的底端铰接在船身上，所述稳固扒杆的顶端通过连接在船身后部且长度可调的绳索拉紧。
作为上述技术方案的进一步改进，所述船身两侧均对称设置两个绞盘，每个绞盘对应配备两根锚。
作为上述技术方案的进一步改进，所述船身的四个角分别设有两个绞盘。
本发明的有益效果是：本发明在船身上增加了稳固扒杆并配合使用第一滑轮组和第二滑轮组作为吊装系统，从而带动桩架的正向和逆向旋转，这样可以保证吊桩系统的安全可靠度，满足低斜率的沉桩施工，方便适应各种斜率的斜桩施工，使得打桩船在应用范围上得到扩展，使用的灵活性得到了提高，使用范围不再受限。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明抛锚的示意图。
具体实施方式
海南炼化码头2#泊位新建引桥工程是一项水工码头改造工程，施工主要内容包括：引桥引桥墩、转换平台和Φ1400钢管桩基础。引桥工程墩台钢管桩基共58根,采用直径1400mm的钢管桩，单桩长56～66.5m米,均为带扭角的斜桩，斜率有3∶1、3.5∶1、4∶1、5∶1、5.5∶1、6∶1、6.5∶1、8∶1、9∶1九种类型。钢管桩材质为Q345B,管桩上部（L1段）壁厚24mm，下部（L2段）壁厚22mm。
针对大部分钢管桩的斜率为3∶1，钢管桩垂直斜率较小，扭角变化较多的情况，一般传统的打桩船施打难度大，无法保证施工安全可靠度。因此，为了使得打桩船适应本工程的工程特点，满足工程施工要求，必须对打桩船的桩架和吊桩系统进行研究改造，由此设计出一种用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构。
如图1所示，该打桩机构主要用在打桩船上，包括船身1和桩架2，桩架2铰接在船身1前端，可以逆时针（逆向）和顺时针（正向）旋转。船身1上在位于桩架2后方装有稳固扒杆3。该稳固扒杆3的底端铰接在船身1上，其顶端通过连接在船身1后部船舱且长度可调的绳索8拉紧。伸长和收紧绳索8从而改变稳固扒杆3的角度，以适应不同的需要。
稳固扒杆3顶部与桩架2间接有使桩架2逆向旋转的第一滑轮组，第一滑轮组包括用于牵拉桩架2的第一动滑轮4和定位在稳固扒杆3顶部的第一定滑轮5。第一动滑轮4和第一定滑轮5通过钢丝绳连接且第一定滑轮5位于第一动滑轮4上方。
船身1与桩架2间接有使桩架2正向旋转的第二滑轮组，其包括用于牵拉桩架2的第二动滑轮6和定位在船身1的第二定滑轮7，第二动滑轮6和第二定滑轮7通过钢丝绳连接且第二定滑轮7位于第二动滑轮6下方。
第一滑轮组与第二滑轮组组合搭配使用，能在一定范围内调整打桩的角度，满足低斜率的沉桩施工，方便适应各种斜率的斜桩施工。
在极有限的束窄施工水域上，是满足不了大型打桩船的抛锚定位空间需求，所以经过研究分析，首先只能选择中小型打桩船作业施工。但是，小型打桩船，桩架一般过短，不能满足不了本工程最长钢管桩66.5m的施工要求。
如图1所示，由此，需要在原有桩架的基础上进行加长，增设加长段10。需要注意的问题在于：在桩架的焊接加长过程中，必须考虑打桩船原有桩架的自身稳定性、刚度条件以及强度条件。如果桩架增加过长，则会容易导致桩架整体失稳。并且在增加桩架长度的同时，桩架顶部自重也在相应增加，顶部重量加大，继而增大下部桩架的受力和弯矩，容易超过桩架的刚度条件，甚至超出最大允许承载力，导致桩架破坏。所以根据工程施工需要，结合打桩船原有的桩架条件，经研究分析，加长段10长5.5m，使得桩架2可达到72m，如此可满足最长钢管桩66.5m的施工要求。
传统的船舶抛锚定位采用6根锚：即左前锚、右前锚、中前锚、左后锚、右后锚和中后锚。由于本工程施工水域狭窄，不能满足传统船舶抛锚定位的空间，尤其是中前锚和中后锚的抛锚方向直接影响运装船的停靠，使得打桩船无法直接取桩，因此，经过研究分析，为了保证打桩船在狭窄水域能方便调整船机，采用8根锚定位。在船身1前端和船身1后端的两侧分别设置绞盘9，这样船身1四角每个角都有两个绞盘9，每个绞盘9均配备锚，每个角都可以抛八字锚，使得船体可以灵活控制移位，方便定位。
如图2所示，船机抛锚可以利用防波堤11上的扭王块作为陆上“地锚”，为了保证地锚的使用安全，将四个扭王块用钢丝绳绑扎成一个整体，这样保证不容易走锚，安全得到保障。另外5根锚均在水里。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。
Claims (5)
1.一种用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构，其特征在于：包括船身(1)和桩架(2)，所述桩架(2)铰接在船身(1)前端，所述船身(1)上在位于桩架(2)后方装有稳固扒杆(3)，所述稳固扒杆(3)顶部与桩架(2)间接有使桩架(2)逆向旋转的第一滑轮组，所述船身(1)与桩架(2)间接有使桩架(2)正向旋转的第二滑轮组，所述船身(1)每侧分别设置四个绞盘(9)，两侧的绞盘相互对称，每个绞盘(9)对应配备两根锚，其中部分的锚作为地锚抛于防波堤上，其余的锚抛于水里。
2.根据权利要求1所述的用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构，其特征在于：所述第一滑轮组包括用于牵拉桩架(2)的第一动滑轮(4)和定位在稳固扒杆(3)顶部的第一定滑轮(5)，所述第一动滑轮(4)和第一定滑轮(5)通过钢丝绳连接且所述第一定滑轮(5)位于第一动滑轮(4)上方。
3.根据权利要求1所述的用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构，其特征在于：所述第二滑轮组包括用于牵拉桩架(2)的第二动滑轮(6)和定位在船身(1)的第二定滑轮(7)，所述第二动滑轮(6)和第二定滑轮(7)通过钢丝绳连接且所述第二定滑轮(7)位于第二动滑轮(6)下方。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构，其特征在于：所述稳固扒杆(3)的底端铰接在船身(1)上，所述稳固扒杆(3)的顶端通过连接在船身(1)后部且长度可调的绳索(8)拉紧。
5.根据权利要求1所述的用于水上束窄浅水域沉桩的打桩机构，其特征在于：所述船身(1)具有四个角，每个角分别设有两个绞盘(9)。
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