CN106836219A - 一种水上快速布设多个桩的方法 - Google Patents

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曹永明
高建岳
蒋奇博
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SUZHOU NUOYA JIANZHOU PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.
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蒋奇博
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00Production methods
    • E02D2250/0061Production methods for working underwater

Abstract

本发明涉及一种水上布设多个桩的方法,其中所述多个桩排列成行和列,所述方法包括:在水上作业平台上,布设第一组桩,其中第一组桩包括一行或多行桩;将水上作业平台调整到布设第二组桩的粗略位置,其中第二组桩包括一行或多行桩;细调水上作业平台的位置;以及在水上作业平台上,布设第二组桩。

Description

一种水上快速布设多个桩的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及施工技术领域,特别是一种水上快速布设多个桩的方法。
背景技术
[0002] 水上光伏是指利用闲置的水面来建设光伏电站的光伏发电应用。水上光伏电站具 有不占用陆地土地资源,减少水体蒸发,避免藻类生长等诸多优点,有看广阔的发展前景。 水上光伏电站的建设需要向水中布设数量较多的粧。然而,现有的水上粧布设方法,不但成 本高,适应性差;而且施工速度非常缓慢,难以满足水上光伏电站建设的实际需求。
发明内容
[0003] 针对现有技术中存在的问题,根据本发明的一个方面,提出一种水上布设多个粧 的方法,其中所述多个桩排列成行和列,所述方法包括:在水上作业平台上,布设第一组粧, 其中第一组桩包括一行或多行粧;将水上作业平台调整到布设第二组粧的粗略位置,其中 第二组桩包括一行或多行桩;细调水上作业平台的位置;以及在水上作业平台上,布设第二 组桩。
[0004] 如上所述的方法,其中水上作业平台适于一台或多台打粧机在其上布设一行或多 行桩或一行或多行桩的一部分。
[0005] 如上所述的方法,进一步包括在布设第一组粧或第二组粧之前,固定水上作业平 台。
[0006] 如上所述的方法,其中所述第一组桩或第二组桩包括第一桩,所述方法进一步包 括:将第一桩并不完全布设到所需深度,其中第一桩高于水上作业平台的工作面。
[0007] 如上所述的方法,进一步包括将第一桩布设到所需深度然后解除水上作业平台的 固定。
[0008]如上所述的方法,进一步包括:在布设第一组桩的同时,将动力船移动到布设第二 组桩的位置。
[0009] 如上所述的方法,其中将水上作业平台调整到布设第二组桩的粗略位置包括:利 用动力船或者水上作业平台上的起重设备将水上作业平台拖拽到布设第二行桩的粗略位 置。
[0010] 如上所述的方法,其中起重设备为卷扬机或绞车。
[0011] 如上所述的方法,其中细调水上作业平台的位置包括利用动力船或者水上作业平 台的起重设备和/或动力船上的多个调节点和/或作业平台上的一个或多个调整点将水上 作业平台调整到布设第二组粧的位置。
[0012]如上所述的方法,其中动力船包括第一动力船,其在水上作业平台的一侧;和第二 动力船,其在水上作业平台的另一侧;其中,动力船的长度大于水上作业平台的宽度;
[0013]其中,在第一动力船上设置第一调节点、第二调节点和第三调节点,其中,第一调 节点位于第一动力船的船头方向,位置在水上作业平台宽度之外;第二调节点位于第二动 力船的船中部,位置在水上作业平台宽度之内;第三调节点位于第三动力船的船尾方向,位 置在水上作业平台宽度之外;第一调节点、第二调节点和第三调节点分别连接到作业平台 靠近第一动力船的一侧;
[0014] 其中,在第二动力船上设置第四调节点、第五调节点和第六调节点,其中,第四调 节点位于第二动力船的船头方向,位置在水上作业平台宽度之外;第五调节点位于第二动 力船的船中部,位置在水上作业平台宽度之内;第六调节点位于第二动力船的船尾方向,位 置在水上作业平台宽度之外;第四调节点、第五调节点和第六调节点分别连接到作业平台 靠近第二动力船的一侧。
[0015] 如上所述的方法,其中水上作业平台靠近第一动力船的一侧包括第一调整点、第 二调整点和第三调整点,其分别连接到第一动力船上的第一调节点、第二调节点和第三调 节点;水上作业平台靠近第二动力船的一侧包括第四调整点、第五调整点和第六调整点,其 分别连接到第二动力船上的第四调节点、第五调节点和第六调节点。
[0016] 如上所述的方法,其中调节点或者调整点为固定柱、挂钩、绞盘、绕线轴、倒链、手 动葫芦或者电动萌芦。
[0017] 如上所述的方法,其中细调水上作业平台的位置包括根据第一组桩的位置调整水 上作业平台的位置。
[0018] 如上所述的方法,进一步包括:每隔一行或多行桩,利用测量设备对作业平台的位 置进行定位。
[0019] 如上所述的方法,进一步包括:利用测量设备定位水上作业平台的初始位置,利用 动力船移动到布设第一组桩所需的位置。
[0020] 如上所述的方法,进一步包括:利用动力船将水上作业平台调整到水上作业平台 的初始位置。
[0021] 如上所述的方法,其中水上作业平台包括多个浮体;以及多个浮体上用于打桩机 的工作面;其中,多个浮体相互间隔,且两个相邻的浮体之间的距离大于桩的宽度。
[0022] 如上所述的方法,其中所述工作面适于打粧机在其上将桩从相邻的浮体之间的空 隙或者多个浮体的外侧布设入水中。
[0023] 如上所述的方法,其中多个浮体单元上铺设轨道。
[0024] 根据本发明的另一个方面,提出一种水上布设多个桩的方法,包括:定位水上平台 的初始位置;根据水上平台的初始位置,调整动力船的位置;利用动力船将水上作业平台调 整到布设第一组桩的位置,其中第一组桩包括一行或多行粧;以及布设第一组粧,同时将动 力船行驶到布设第二组桩的位置,其中第二组粧包括一行或多行桩。
附图说明
[0025]下面,将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明,其中:
[0026]图1是根据本发明的一个实施例的浮体式水上桩作业平台的结构示意图;
[0027]图2是根据本发明的一个实施例的第一末端平台段的示意图;
[0028]图3是根据本发明的一个实施例的中间平台段的示意图;
[0029]图4是根据本发明的一个实施例的第二末端平台段的示意图;
[0030]图5是根据本发明的一个实施例的某个平台段的示意图;
[0031]图6是根据本发明的一个实施例的浮体单元的示意图;
[0032]图7是根据本发明的一个实施例的浮体单元另一个示意图;
[0033]图8是根据本发明的一个实施例的浮体单元的爆炸图;
[0034]图9是根据本发明的一个实施例带有定位桩支架的浮体单元的示意图;
[0035]图10是根据本发明的实施例的浮体单元相互连接的示意图;
[0036]图11是根据本发明的实施例的浮体单元相互连接的俯视示意图;
[0037]图12是根据本发明的一个实施例的动力船的示意图;
[0038]图13是根据本发明的一个实施例的动力船与作业平台连接示意图;
[0039]图14根据本发明的实施例的布设多个粧的方法的流程图;以及
[0040] 图15是根据本发明的另一个实施例的布设多个粧的方法的流程图。
具体实施方式
[0041] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例 中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是 本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0042] 在以下的详细描述中,可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例 的各个说明书附图。在附图中,相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申 请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述,使得具备本领域相关知识和技术的普 通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解,还可以利用其它实施例或者对本申请 的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
[0043] 水上光伏电站的建设过程中需要布置很多的粧,用于支撑太阳能电池板。现有的 水上打桩机械,例如打粧船,施工速度大约为每天30-50根粧。这样的速度根本无法满足水 上光伏电站建设的需求。本发明提出了一种利用浮体式水上桩作业平台大大提高水上打粧 的速度的方法,最高施工速度可以达到每天1200根粧。
[0044] 首先介绍一下与本发明的一个实施例有关的浮体式水上桩作业平台。本领域技术 人员应当理解,其他与此类似的作业平台也可以应用于本发明。并且,本发明也当然不仅仅 适用于光伏领域。任何需要在水上布设多个桩的情况下都可以应用本发明的方法。
[0045] 图1是根据本发明的一个实施例的水上打粧作业平台的结构示意图。如图1所示, 水上打桩作业平台100包括多个平台段(例如第一末端平台段110和第二末端平台段130)。 根据水上光伏电站的宽度,水上打桩作业平台100可以不包括或者包括一个或多个中间平 台段120。
[0046] 根据本发明的一个实例,平台段(不限于末端平台段或者中间平台段)包括多个相 互间隔的浮体单元,其中相邻的浮体单元之间的间隔大于桩的宽度;以及工作面,其位于多 个浮体单元上;其中一台或多台打桩机适于在工作面上将粧从相邻的浮体单元之间或者多 个浮体单元的一侧或两侧布设于水中。本领域技术人员应当理解,第一末端平台段、第二末 端平台段和中间平台段包括的浮体单元数量并没有任何限制。
[0047] 根据本发明的一个实施例,浮体单元包括浮体或浮箱。浮体或浮箱的上表面通过 搭接垫板以供打桩机通过浮体或浮箱之间的空隙。浮体或浮箱的上表面和垫板共同定义了 本发明打桩平台的工作面。根据本发明的另一个实施例,将轨道直接铺设在浮体或者浮箱 的上表面。浮体或者浮箱的上表面及轨道共同定义了本发明打桩平台的工作面。
[0048] 本发明所指的浮体或者浮箱可以为任何能够提供浮力的物体。浮体或浮箱的实例 可以为金属箱、集装箱、货柜、或者废旧的集装箱或者货柜、船只、泡沫浮块、浮桶、浮桥模 块、浮动码头单元等。本发明所指的打桩机为任何能够以锤击、打击、旋转、下钻等方式将桩 布设于水底的可移动或者不可移动的机械设备。
[0049] 以下的实施例为本发明更为优选的实施例。
[0050] 图2是根据本发明的一个实施例的第一末端平台段的示意图。如图2所示,第一末 端平台段包括多个浮体单元101-107以及轨道10。轨道10设置在多个浮体单元101-107上。 浮体单元101-107的上表面和轨道10定义了打桩机的工作面。多个浮体单元101-1〇7相互间 隔,并且浮体单兀101-107之间间隔的宽度大于桩的宽度。进一步地,多个浮体单元101-107 中包括一个末端浮体单元101。
[0051] 根据本发明的一个实施例,在与动力船配合的实施例中,末端浮体单元101上设置 有多个例如固定柱、绞盘、绕线轴、倒链、手动葫芦或电动萌芦的调整点108。动力船通过钢 索或者牵引绳与末端浮体单元101上设置的多个例如固定柱、绞盘、绕线轴、倒链、手动萌芦 或电动葫芦的调整点108相连。在动力船的配合下,利用多个调整点108可以调整水上打桩 平台的位置。进一步地,根据本发明的一个实施例,末端浮体单元101上包括牵引点110。牵 引点110的一个实例是挂钩。动力船上包括例如卷扬机或绞车的起重设备,其通过钢索或者 牵引绳与牵引点110相连。根据本发明的另一个实施例,牵引点110包括例如卷扬机或绞车 的起重设备,其通过钢缆或者牵引绳连接到动力船上例如挂钩或者固定柱的连接点。根据 本发明的一个实施例,在自带动力的情况下,浮体单元101-107中的一个或多个上安装有螺 旋桨109。
[0052] 根据本发明的一个实施例,第一末端平台段的浮体单元101-107中的一个(例如 105)上设置有定位粧支架111和112。定位桩支架定义一个在浮体单元区域之外的粧安装位 置或者贯穿浮体单元的粧安装位置。
[0053] 图3是根据本发明的一个实施例的中间平台段的示意图。如图3所示,中间平台段 包括多个浮体单元201_2〇5以及轨道2〇。轨道20设置在多个浮体单元201-205上。浮体单元 201-205的上表面和轨道2〇定义了打粧机的工作面。多个浮体单元201-2〇5相互间隔,并且 浮体单元201-205之间间隔的宽度大于粧的宽度。根据本发明的一个实施例,浮体单元2〇1-205中的一个(例如203)上设置有定位粧支架211和212。定位桩支架定义一个贯穿浮体单元 的粧安装位置或者在浮体单元区域之外的粧安装位置。根据本发明的一个实施例,在自带 动力的情况下,浮体单元20卜205中的一个或多个上安装有螺旋桨2〇9。
[0054] 图4是根据本发明的一个实施例的第二末端平台段的示意图。如图4所示,第二末 端平台段包括多个浮体单元301-307以及轨道30。轨道3〇设置在多个浮体单元3〇1-3〇7上。 浮体单元301-307的上表面和轨道30定义了打桩机的工作面。多个浮体单元301-307相互间 隔,并且浮体单元3〇1_3〇7之间间隔的宽度大于桩的宽度。进一步地,多个浮体单元301-307 中包括一个末端浮体单元307。
[0055] 根据本发明的一个实施例,在与动力船配合的实施例中,末端浮体单元3〇7上设置 有例如固定柱、绞盘、绕线轴、倒链、手动萌芦或电动葫芦的调整点3〇8。根据本发明的一个 实施例,动力船通过钢索或者牵引绳与末端浮体单元307上设置的例如固定柱、绞盘、绕线 轴、倒链、手动萌芦或电动萌芦的调整点308相连。进一步地,根据本发明的一个实施例,末 端浮体单元307上包括牵引点310。牵引点310的一个实例是挂钩。动力船上包括例如卷扬机 或绞车的起重设备,其通过钢索或者牵引绳与牵引点310相连。根据本发明的另一个实施 例,牵引点310包括例如卷扬机或绞车的起重设备,其通过钢缆或者牵引绳连接到动力船上 例如挂钩或者固定柱的连接点。根据本发明的一个实施例,在自带动力的情况下,浮体单元 301-307中的一个或多个上安装有螺旋桨309。
[0056] 根据本发明的一个实施例,第二末端平台段的浮体单元301-3〇7中的一个(例如 303)上设置有定位桩支架311和312。定位桩支架定义一个在浮体单元区域之外的桩安装位 置或者贯穿浮体单元的桩安装位置。
[0057]图5是根据本发明的一个实施例的某个平台段的示意图。在图5实施例中的大部分 组件与图2-图4相同,这里不再赘述。如图5所示,本发明的水上打桩作业平台包括例如型 钢、角钢、钢带、或者钢筋的加固带501。根据本发明的另一个实施例,加固带501包括不连续 的多个段,每个段连接两个相邻的浮体单元。加固带501为金属或者其他具有刚性的材料。 加固带501串联起多个浮体单元以使得浮体单元之间的连接更为稳固。根据本发明的一个 实施例,加固带501设置在多个浮体单元的外侧,并从该外侧将多个浮体单元连接在一起, 而无需占用工作面的面积。
[0058] 图6是根据本发明的一个实施例的浮体单元的示意图。图7是根据本发明的一个实 施例的浮体单元另一个示意图。图8是根据本发明的一个实施例的浮体单元的爆炸图。图9 是根据本发明的一个实施例带有定位桩支架的浮体单元的示意图。
[0059] 如图6和8所示,浮体单元600包括浮体(或浮箱)601、浮体601上的桁架602;以及一 组连接架,其包括第一连接架604和第二连接架605。
[0060] 浮体601为浮体单元提供浮力。桁架602的实例是钢结构的支架。桁架602最主要的 作用是提高工作面的高度。本领域技术人员应当理解,支撑桁架不是必需的。根据本发明的 一个优选的实施例,为了减小生产成本,一种比较可取的做法是将浮体或者浮箱标准化。然 而浮体或者浮箱标准化的一个缺点在于有的时候适应性不够好。在某些水域,水平面的高 度变化也可能较大;而根据需求打桩后桩露出水面的高度也可能不同。直接以标准化浮体 或浮箱的上表面作为工作面时,可能出现工作面低于打粧后桩露出水面高度的情况,而无 法完成打桩。桁架可以方便地设置于浮体或者浮箱的上表面上而提高工作面的高度,从而 解决这一问题。同时,桁架还有利于减小浮体或浮箱的尺寸,便于降低运输成本。
[0061] —组连接架的作用在于固定相邻的浮体单元。在如图6所示的实施例中,浮体单元 之间的固定采用了两个连接架604和605。当然加固带和轨道也都可以起到固定相邻浮体单 元的作用。连接架的实例包括金属桁架或者角钢支架等。
[0062] 根据本发明的一个实施例,第一连接架604和第二连接架605可以直接设置在桁架 602上。根据本发明的另一个实施例,桁架602上铺设了盖板603,连接架604和605设置在盖 板603上。本领域技术人员应当理解,盖板603是可选的,其作用是增加结构强度并且方便操 作人员施工。不同浮体单元的连接架之间彼此连接用于固定相邻的浮体单元。具体而言,第 一连接架604的两端包括互连接口 6041和6042,第二连接架605的两端包括互连接口 6051和 6052。各个浮体单元的连接架的接口相互连接并固定,例如通过螺钉、铆钉等固定或者焊接 在一起。互连接口可以是供螺钉或铆钉穿过或者供相互焊接的部分。根据本发明的一个实 施例,如图所示,第一和第二连接架604和605的高度不同。第一连接架604的高度较高,有利 于增加互连接口的接触面积,提供更为牢固的连接。第二连接架605的高度较低,有利于打 粧机从第二连接架605—侧将桩从物料船上吊起。
[0063] 在图7中示出了盖板603上轨道701。本领域技术人员应当理解,铺设轨道可以使得 打粧机的重量更加均匀地分散到浮体单元上。根据本发明的一个实施例,轨道也可以直接 铺设在支撑桁架上。根据本发明的一个实施例,在相邻浮体单元的连接强度允许的情况下, 可以不铺设轨道,而将盖板603直接作为工作面。
[0064]图8中进一步示出了浮体单元之间的加固带606。根据本发明的一个实施例,加固 带606设置在浮体601第二连接架605—侧的侧壁上。这样的设置可以不占用工作面的面积。 进一步地,相邻浮体第一连接架604—侧的侧壁之间的空隙是开放的和无障碍的。当粧作业 平台整体移动时,已经布设完成的桩可以从第一连接架604—侧浮体单元之间的开放空隙 中移出,从而不会影响作业平台的移动。
[0065] 图9示出了定位粧支架901和902。如图9所示,定位桩支架901和902分别与连接架 604和605相互连接,并进一步穿过盖板603而与桁架602相互连接,从而形成更为稳固的整 体结构。更进一步地,定位桩支架901和902分别定义了粧安装位置。该粧安装位置可以在浮 体单元上并贯穿浮体单元或者在浮体单元外。在定位粧支架901和9〇2的桩安装位置将粧布 设入水下固定后,该桩可以进一步与定位粧支架901和902相互固定(例如通过螺钉或铆 钉),从而实现作业平台的位置固定。
[0066] 图10是根据本发明的实施例的浮体单元相互连接的示意图。如图10所示,浮体单 元1001和1002为两个相邻的浮体单元,二者各自的浮体1〇〇3和1004靠近但彼此间隔开,二 者的高连接架1005和1006彼此相连并相互固定,二者的低连接架1007和10〇8也彼此相连并 相互固定。本领域技术人员应当理解,多个浮体单元可以以同样的方式相互固定,从而形成 本发明的作业平台的平台段,进而形成水上打桩作业平台。
[0067] 图11是根据本发明的实施例的浮体单元相互连接的俯视示意图。图11示出了浮体 单元之间更多的连接。与图10类似,浮体单元1101和1102为两个相邻的浮体单元。二者的高 连接架1103和1104彼此相连并相互固定,二者的低连接架1105和1106也彼此相连并相互固 定。更进一步地,轨道m〇铺设在浮体单元1101和11〇2之间,也进一步地将二者牢固地连接 在一起。根据本发明的—个实施例,浮体单元II01和1102之间轨道一侧的空隙处设置有桩 定位架或板1120,在桩定位架或板1120上设置有孔1130,以定位桩的位置。可选地,浮体单 元1101和1102之间轨道另一侧的空隙处设置有桩定位架或板Id,在桩定位架或板上 设置有孔1131,以定位桩的位置。可选地,在浮体单元H〇1和H02的外侧,可以设置一个或 多个粧定位架或板1122-1124,其上分别具有孔1132_11:34。本领域技术人员应当理解,在设 置多个定位架或板的情况下,利用本发明的打桩平台,一次可以完成两行或者更多行的打 桩作业,可以进一步提高打桩的效率。根据本发明的另一个实施例,供桩通过的孔1140可以 位于轨道上。根据本发明的一个实施例,图11中示出了加固带115〇,其位于浮体单元的另一 外侧并将浮体单元彼此固定在一起。
[0068] 图12是根据本发明的一个实施例的动力船的示意图。如图12所示,动力船1200包 括船体1201。船体1201上设置一个或多个定位桩或定位锚1211-1214。每个定位桩或锚连接 到一 n例如卷扬机或绞车的起重设备1221-1224。一个或多个起重设备1221-1224可以分别 将一个或多个定位桩或锚1211-1214提起或放下。当一个或多个定位桩或锚1211-1214放下 后,动力船的位置被固定。当一个或多个定位粧或锚1211-1214提起后,动力船可以自由行 驶。
[0069]如图所示,动力船另外包括一台例如卷扬机或绞车的起重设备丨2〇4,其通过钢索 或牵引绳1205连接到船头12〇3方向的定滑轮12〇6上,并进一步地通过定滑轮1206连接到水 上打桩作业平台的牵引点上。起重设备1204通过1205连接可以牵引或者拖拽作业平台移动 位置。根据本发明的另一个实施例,动力船的船头方向上设置固定柱或挂钩的连接点;而水 上打桩作业平台的牵引点包括起重设备,其通过钢缆或者牵引绳连接到动力船上的连接 点。同样地,该起重设备可以牵引或者拖拽作业平台移动位置。
[0070]如图所示,船舷12〇2上设置多个固定柱、绞盘、绕线轴、倒链、手动葫芦或电动葫芦 的调节点。这些调节点分别连接到作业平台上的一个或多个调整点。多个绞盘的连接用于 微调作业平台的位置以精确定位作业平台。根据本发明的一个实施例,船舷1202上设置三 个调节点1207-1209,一个调节点1207靠近船头方向,一个调节点1208位于船体中部,而另 一个调节点1209靠近船尾方向。
[0071]图I3是根据本发明的一个实施例的动力船与作业平台连接示意图。如图13所示, 作业平台1300的左右两侧各具有一个动力船1301和1321,二者以相同的方式连接到作业平 台。具体而言,动力船1301的起重设备1302通过钢索或者牵引绳1306连接到作业平台1300 的末端段浮体单元的牵引点1311上;或者作业平台上的牵引点1311包括的起重设备通过钢 索或者牵引绳连接到动力船上的连接点。而动力船1301的三个调节点1303-1305分别通过 钢索或者牵引绳1307-1309连接到作业平台1300的末端段浮体单元例如固定柱、绞盘、绕线 轴、倒链、手动萌芦或电动葫芦的调整点1312-1314上。(注意两侧均为固定柱的情况应当排 除)
[0072] 类似地,动力船1321的起重设备1322通过钢索或者牵引绳1326连接到作业平台 1300的另一末端段浮体单元的牵引点1331上;或者作业平台上的牵引点1331包括的起重设 备通过钢索或者牵引绳连接到动力船上的连接点。而动力船1321的三个调节点1323-1325 分别通过钢索或者牵引绳1327-1329连接到作业平台1300的另一末端段浮体单元例如固定 柱、绞盘、绕线轴、倒链、手动葫芦或电动葫芦的调整点1332-1334上。(注意两侧均为固定柱 的情况应当排除)
[0073] 以下介绍本发明的水上快速布设多个桩的方法的实施例。
[0074] 图14是根据本发明的实施例的布设多个桩的方法的流程图。如图14所示,在布设 多个桩的方法1400中,多个桩排列成多个行和列;该方法包括如下步骤:在步骤1410,在水 上作业平台上布设第一组桩,第一组桩包括一行或多行桩。例如图13的实施例就是同时布 设两行桩1350和1360的实例。该水上作业平台适于供一台或多台打桩机同时布设多个桩中 的一行桩或多行桩。本领域技术人员应当理解,该水上平台可以如本文之前所介绍的水上 粧作业平台的实施例,也可以采用其他具有类似功能的水上作业平台。
[0075] 根据本发明的一个实施例,步骤1400还包括在施工时需要使用全站仪确定水上作 业平台的初始位置;以及在布设第一组桩之前,固定水上作业平台。由于水面的情况复杂, 可能有风浪或其他影响水上作业平台稳定性的因素。而平台是否稳定直接决定了布设桩的 位置是否准确。因此,在打桩作业之前,有必要先将作业平台固定在水中。具体而言,作业平 台可以包括一个或多个定位桩。在作业之前,先将该一个或多个定位桩布设入水中,以固定 作业平台,保证打桩过程中作业平台的稳定性。
[0076] 根据本发明的一个实施例,步骤1410还包括,在布设第一组桩的过程中,间隔一个 或多个桩,将一个桩并不完全布设到所需深度,而是留出一定的高度。这个被留出的高度的 高于水上作业平台的高度。换言之,在作业平台上可以很容易地发现这个被留出一定高度 的桩。这样做的目的在于辅助定位。当水上风浪较大的时候,即使已经利用定位桩将作业平 台固定,作业平台还是可能会出现震动、摇动、翻动等不稳定的情况。这些情况同样会影响 打桩作业的准确性。由于在一行桩中可能包括超过30根桩,平台位置的不准确可能累积起 来,从而影响整行粧的方向。为了避免出现这种情况,每隔大约例如10个左右的粧应当进行 一次粧位置/方向检查。而留出一定高出作业平台工作面的这些粧就可以用于这种检查和 校正。进一步地,根据本发明的一个实施例,进一步包括将留出一定高度的这些粧布设入水 中,再解除水上作业平台的位置固定,提起一个或多个定位桩。
[0077] 在步骤1420,在布设第一组桩的同时,将动力船移动到布设第二组桩的位置。第二 组桩包括一行或多行桩。根据本发明的一个实施例,作业平台本身不具备动力,而是需要动 力船将作业平台拖拽到作业位置。本领域技术人员应当理解,作业平台的位置需要准确以 保证在其上布设的多个桩的位置准确。
[0078] 在步骤1430,利用动力船将水上作业平台调整到布设第二组桩的粗略位置。所谓 “粗略位置”是指在某一条件下尽可能或可接受程度地靠近精确位置的位置;也可以是这一 条件下距离精确位置的误差在许可的范围内的位置。根据本发明的一个实施例,动力船上 设有例如卷扬机或者绞车的起重设备。起重设备通过钢缆或者牵引绳连接到水上作业平 台。举例而言,在水上平台的左右两侧可以各包括一个动力船。两个动力船同时拖拽作业平 台以将其位置大致调整到布设第二行粧的位置。或者,水上作业平台上设有例如卷扬机或 者绞车的起重设备。起重设备通过钢缆或者牵引绳连接到动力船。举例而言,在水上平台的 左右两侧可以各包括一个动力船。水上作业平台同时拖拽两个动力船以将其位置大致调整 到布设第二行桩的位置。根据本发明的一个实施例,在水上作业平台的前进方向上可以包 括另一个动力船,其也连接到水上作业平台,用于帮助拖拽水上作业平台。根据本发明的一 个实施例,步骤1430还包括解除水上作业平台的位置固定,提起一个或多个定位桩。
[0079] 在步骤1440,细调水上作业平台的位置,将水上作业平台准确调整到布设第二组 桩的位置。根据本发明的一个实施例,动力船的长度大于水上作业平台的宽度。在动力船靠 近水上作业平台的一侧设置多个例如固定柱、铰链、绕线轴、倒链、手动葫芦或者电动葫芦 的调节点,而水上作业平台设置多个例如固定柱、较链、绕线轴、倒链、手动葫芦或者电动葫 芦的调节点。例如,动力船上设置多个铰链或绕线轴,而水上作业平台设置一个或多个固定 柱、铰链、绕线轴、倒链、手动葫芦或者电动葫芦;或者动力船上设置多个固定柱,而水上作 业平台设置多个较链、绕线轴、倒链、手动葫芦或者电动葫芦。动力船的调节点和水上作业 平台的调整点通过钢缆或者牵引绳相连。通过调节点或者调整点的铰链、绕线轴、倒链、手 动葫芦或者电动葫芦,动力船的调节点和水上作业平台的调整点之间的钢缆或者牵引绳能 够拉紧并长度可以缩短或增大,以改变水上作业平台的位置。
[0080] 以下以动力船的调节点为较链而水上作业平台的调整点为固定柱为例,详述改变 水上平台位置的方式。本领域技术人员应当理解,调节点和调整点如上所述的其他实例也 可以以类似的方式实施。
[0081] 根据本发明的一个实施例,动力船靠近水上作业平台的一侧设置第一铰链、第二 铰链和第三铰链,其中,第一铰链位于动力船的船头方向,位置在水上作业平台宽度之外; 第二铰链位于动力船的船中部,位置在水上作业平台宽度之内;第三较链位于动力船的船 尾方向,位置在水上作业平台宽度之外。第一铰链、第二铰链和第三铰链分别连接到作业平 台靠近该动力船的一侧的第一固定柱、第二固定柱、和第三固定柱。
[0082] 同样地,在另一动力船靠近水上作业平台的一侧设置第四铰链、第五铰链和第六 铰链,其中,第四铰链位于动力船的船头方向,位置在水上作业平台宽度之外;第五铰链位 于动力船的船中部,位置在水上作业平台宽度之内;第六铰链位于动力船的船尾方向,位置 在水上作业平台宽度之外。第四铰链、第五较链和第六铰链分别连接到作业平台靠近该动 力船的一侧的第四固定柱、第五固定柱、和第六固定柱。
[0083] 由此,当第一铰链和第四铰链拉紧,而其他铰链松弛的情况下,第一较链和第四铰 链同向旋转可以调整作业平台向前移动;当第三铰链和第六铰链拉紧,而其他铰链松弛的 情况下,第三铰链和第六铰链同向旋转可以调整作业平台向后移动;当第二铰链和第四铰 链拉紧,而其他铰链松弛的情况下,第二铰链和第四较链反向旋转可以调整作业平台向左 或向右移动;当第一铰链和第六铰链拉紧,而其他较链松弛的情况下,第一铰链和第六较链 反向旋转可以调整作业平台顺时针转动;而当第三铰链和第四铰链拉紧,而其他铰链松弛 的情况下,第三铰链和第四铰链反向旋转可以调整作业平台逆时针转动。由此,通过两个动 力船上的六个铰链,可以实现水上作业平台的任何位置调整,从而完成水上作业平台位置 的精确调整。根据本发明的一个实施例,步骤1440还包括在调整好水上作业平台的位置后, 将水上作业平台固定。
[0084] 根据本发明的一个实施例,在调整水上平台的位置时,以已经布设完成的第一组 桩作为基准,而不必再次使用例如全站仪的测量设备来确定水上平台的位置。进一步地,考 虑施工速度和精度的诸多因素,每隔例如5-10排,需要使用例如全站仪的测量设备再进行 一次精确定位,消除由于人工产生的方向性误差,同时保证施工速度。
[0085] 在步骤1450,在水上平台布设第二组桩。与步骤1410类似,完成第二组桩的布设。 第二组桩包括一行或多行桩。
[0086] 在步骤1460,接下来,重复上述步骤1420-1450,快速布设多行桩。
[0087] 图15是根据本发明的另一个实施例的布设多个桩的方法的流程图。以下结合图13 和15,进一步详述本发明的施工方法1500。在步骤1510,利用例如全站仪的测量设备,定位 水上作业平台的初始位置。接下来,在步骤1520,根据步骤1510确定的水上作业平台的初始 位置,调整两艘动力船的位置,将其行驶到所需位置后并通过起重设备放下定位锚或桩而 将动力船的位置固定。
[0088] 在步骤153〇,利用两艘动力船上的起重设备(1302、1321)或者水上作业平台的牵 引点(1311和1331)的起重设备和/或调节点(1303-1305和1323-1325)和/或作业平台的调 整点(1312-1315和1332-1334),将作业平台的位置准确地调整到所需的打粧位置。
[0089] 接下来,在步骤1540,一台或多台打桩机将作业平台上各个段上定位架所定义位 置上的桩打入水中,实现作业平台的位置固定。参考图13,6根定位桩1341-1346在此步骤中 布设入水下,将平台的位置锁定。
[0090]在步骤1550,一台或多台打桩机在作业平台上将所需的逐个桩布设入水中。与此 同时,由于作业平台已经固定,此时可以将动力船解除定位,然后行驶到下一个布设位置并 再次固定。在可选的步骤,如遇到风浪较大的情况,则可以将桩留出几根超出作业平台的高 度。作业人员可以根据这些桩来辅助定位,从而避免由于风浪大而导致的位置偏差。
[0091]在步骤1560,在布设完所有位置的桩后,利用一台或多台打桩机将定位架所定义 位置上的定位粧提起,解除作业平台的固定;然后动力船利用其上的起重设备再次将作业 平台拖拽到下一粗略的打桩位置,实现作业平台位置的粗调。如果在风浪大有部分桩未打 入水中的情况下,这部分桩在解除作业平台的固定之前打入水中,完成布设。
[0092] 在步骤1570,利用两艘动力船上的起重设备(1302、1322)或者水上作业平台的牵 引点(1311和1331)的起重设备和/或调节点(1303-1305和1323-1325)和/或作业平台的调 整点(1312-1315和1332-1334),将作业平台的位置准确地调整到所需的下一打桩位置。 [0093]根据本发明的一个实施例,在本步骤中,利用在步骤1570中已经布设的一行或多 行粧1350和/或1360的位置,将作业平台的位置准确地调整到所需的打粧位置,而无需使用 例如全站仪的测量设备,或者仅少量使用测量设备。这可以进一步提高打桩的速度。根据本 发明的一个实施例,考虑施工速度和精度的诸多因素,每隔5-10排,使用例如全站伩的测量 设备对施工平台的位置再进行一次精确定位,消除由于人工产生的方向性误差,同时保证 施工速度。
[0094] 在步骤1580,重复步骤1540-1570,直到全部桩布设完成。
[0095] 从以上的描述可以看出,作业平台在一个位置可以布设整个一排桩而无需每个桩 都要进行定位。这样可以极大地增加打桩的效率。而且,对于打桩机而言,在作业平台上打 桩与地面打粧并没有实质的区别,这减少了专用设备的使用,也大大降低了布设成本。
[0096]上述实施例仅供说明本发明之用,而并非是对本发明的限制,有关技术领域的普 通技术人员,在不脱离本发明范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此,所有等同 的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (20)

1. 一种水上布设多个桩的方法,其中所述多个桩排列成行和列,所述方法包括: 在水上作业平台上,布设第一组桩,其中第一组桩包括一行或多行桩; 将水上作业平台调整到布设第二组桩的粗略位置,其中第二组桩包括一行或多行桩; 细调水上作业平台的位置;以及 在水上作业平台上,布设第二组桩。
2. 如权利要求1所述的方法,其中水上作业平台适于一台或多台打桩机在其上布设一 行或多行粧或一行或多行桩的一部分。
3. 如权利要求1所述的方法,进一步包括在布设第一组桩或第二组桩之前,固定水上作 业平台。
4. 如权利要求3所述的方法,其中所述第一组桩或第二组粧包括第一桩,所述方法进一 步包括:将第一粧并不完全布设到所需深度,其中第一粧高于水上作业平台的工作面。
5. 如权利要求4所述的方法,进一步包括将第一粧布设到所需深度然后解除水上作业 平台的固定。
6. 如权利要求1所述的方法,进一步包括:在布设第一组粧的同时将动力船移动到布设 第二组粧的位置。
7. 如权利要求6所述的方法,其中将水上作业平台调整到布设第二组粧的粗略位置包 括:利用动力船或者水上作业平台上的起重设备将水上作业平台拖拽到布设第二行粧的粗 略位置。
8. 如权利要求7所述的方法,其中起重设备为卷扬机或绞车。
9. 如权利要求6所述的方法,其中细调水上作业平台的位置包括利用动力船或者水上 作业平台的起重设备和/或动力船上的多个调节点和/或作业平台上的一个或多个调整点 将水上作业平台调整到布设第二组桩的位置。
10. 如权利要求9所述的方法,其中动力船包括第一动力船,其在水上作业平台的一侧; 和第二动力船,其在水上作业平台的另一侧;其中,动力船的长度大于水上作业平台的宽 度; 其中,在第一动力船上的多个调节点包括第一调节点、第二调节点和第三调节点,其 中,第一调节点位于第一动力船的船头方向,位置在水上作业平台宽度之外;第二调节点位 于第二动力船的船中部,位置在水上作业平台宽度之内;第三调节点位于第三动力船的船 尾方向,位置在水上作业平台宽度之外;第一调节点、第二调节点和第三调节点分别连接到 作业平台靠近第一动力船的一侧; 其中,在第二动力船上的多个调节点包括第四调节点、第五调节点和第六调节点,其 中,第四调节点位于第二动力船的船头方向,位置在水上作业平台宽度之外;第五调节点位 于第二动力船的船中部,位置在水上作业平台宽度之内;第六调节点位于第二动力船的船 尾方向,位置在水上作业平台宽度之外;第四调节点、第五调节点和第六调节点分别连接到 作业平台靠近第二动力船的一侧。
11.如权利要求10所述的方法,其中水上作业平台靠近第一动力船的一侧包括第一调 整点、第二调整点和第三调整点,其分别连接到第一动力船上的第一调节点、第二调节点和 第三调节点;水上作业平台靠近第二动力船的一侧包括第四调整点、第五调整点和第六调 整点,其分别连接到第二动力船上的第四调节点、第五调节点和第六调节点。
12. 如权利要求9-11中任一所述的方法,其中调节点或者调整点为固定柱、挂钩、绞盘、 绕线轴、倒链、手动萌芦或者电动葫芦。
13. 如权利要求9所述的方法,其中细调水上作业平台的位置包括根据第一组桩的位置 调整水上作业平台的位置。
14. 如权利要求1所述的方法,进一步包括:每隔一行或多行桩,利用测量设备对作业平 台的位置进行定位。
15. 如权利要求1所述的方法,进一步包括:利用测量设备定位水上作业平台的初始位 置,并将动力船移动到布设第一组粧所需的位置。
16. 如权利要求15所述的方法,进一步包括:利用动力船将水上作业平台调整到水上作 业平台的初始位置。
17. 如权利要求1所述的方法,其中水上作业平台包括多个浮体;以及多个浮体上用于 打桩机的工作面;其中,多个浮体相互间隔,两个相邻的浮体之间的距离大于粧的宽度。
18. 如权利要求17所述的方法,其中所述工作面适于打粧机在其上将桩从相邻的浮体 之间的空隙或者多个浮体的外侧布设入水中。
19. 权利要求17所述的方法,其中多个浮体单元上铺设轨道。
20. —种水上布设多个桩的方法,包括: 定位水上平台的初始位置; 根据水上平台的初始位置,调整动力船的位置; 利用动力船将水上作业平台调整到布设第一组粧的位置,其中第一组桩包括一行或多 行桩;以及 布设第一组桩,同时将动力船行驶到布设第二组桩的位置,其中第二组粧包括一行或 多行桩。
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