CN114904831A - 一种自控式增强型冲桩系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自控式增强型冲桩系统。本发明所述的自控式增强型冲桩系统，包括冲桩泵组单元、压力传感器、控制单元、桩腿、桩靴、第一冲桩管、第二冲桩管、冲桩单元。本发明所述的自控式增强型冲桩系统，利用第一腔室内形成相对负压，使所述冲桩泵组单元输送的冲桩水和所述第二冲桩管内输入的冲桩水从所述第二中空壳体的出口端冲出，实现增强冲桩水量，对所述保护罩外的桩靴表面进行清洗。本发明所述的自控式增强型冲桩系统，可以提高系统的冲洗能力，能够增强冲洗水量，易于清理淤泥且不易堵塞，提升了系统的有效性，从而保障平台安全、高效的拔桩作业需求。

Description

一种自控式增强型冲桩系统

技术领域

本发明涉及冲桩系统技术领域，特别是涉及一种自控式增强型冲桩系统。

背景技术

冲桩系统是自升式海上作业平台的一个独特系统，用于冲洗桩靴表面上的淤泥，从而提高拔桩效率，冲桩系统通过冲桩泵组单元提供冲桩水，冲桩水通过冲洗出口射出冲洗水，从而清除桩靴表面的淤泥，根据平台所作业地区地质条件和一般冲桩系统设计的局限性，现有的冲桩系统会存在难清理和疏通现象，且存在冲洗水量不高的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种自控式增强型冲桩系统，其可以提高系统的冲洗能力，通过系统自我调控实现冲水嘴的闭合及打开冲洗，增强冲洗水量，易于清理淤泥且不易堵塞，提升了系统的有效性，从而保障平台安全、高效的拔桩作业需求。

一种自控式增强型冲桩系统，包括冲桩泵组单元、压力传感器、控制单元、桩腿、桩靴、第一冲桩管、第二冲桩管、冲桩单元；所述冲桩泵组单元用于输送冲桩水；所述压力传感器设置于所述冲桩泵组单元的输出端，用于检测所述冲桩泵组单元的输出端的冲桩水压力；所述压力传感器与所述控制单元电连接；所述桩靴固定于所述桩腿的底部；所述第一冲桩管设置在所述桩腿上；所述第一冲桩管的入口端与所述冲桩泵组单元的输出端连通；所述第二冲桩管设置在所述桩腿上并靠近所述桩靴，且所述第二冲桩管的入口端用于输入所述桩腿外的冲桩水；所述第二冲桩管上设置有控制阀，所述控制阀与所述控制单元电连接；所述冲桩单元设置在所述桩靴的表面，所述冲桩单元包括保护罩、隔板、冲水嘴；所述保护罩设置在所述桩靴的表面，与所述桩靴的表面围合成容置腔；所述隔板设置在所述容置腔内，将所述容置腔分割成冲水嘴容置腔和增强负压腔；所述冲水嘴设置于所述冲水嘴容置腔内，所述冲水嘴包括第一中空壳体、第二中空壳体、弹性密封装置；所述第一中空壳体设有第一腔室，所述第二中空壳体设有第二腔室；所述第一中空壳体的入口端通过连通管与所述第一冲桩管的出口端连通，所述第一中空壳体的出口端的侧壁与所述第二中空壳体的入口端的侧壁相连，所述第一中空壳体的出口端的开口与所述第一中空壳体的入口端的开口相比更窄；所述第一中空壳体的侧面开设有与所述第一腔室连通的增强进水口，所述增强进水口通过连通管与所述增强负压腔连通；所述弹性密封装置可滑动地设置在所述第二腔体内，用于密封或远离所述第一中空壳体的出口端，以实现所述第一腔室和所述第二腔室的隔离或连通；所述第二中空壳体的出口端从所述冲水嘴容置腔穿出所述保护罩；所述增强负压腔通过连通管与所述第二冲桩管的出口端连通；所述控制单元能够根据所述压力传感器的反馈控制所述控制阀的开关。

本发明所述的自控式增强型冲桩系统，当系统处于待启动状态时，所述第二冲桩管的所述控制阀处于关闭状态，所述弹性密封装置密封所述第一中空壳体出口端，即所述第一腔室和所述第二腔室隔离。当系统启动时，即需要对桩靴表面的淤泥进行冲洗时，通过所述冲桩泵组单元输送冲桩水至所述第一冲桩管，所述冲桩泵组单元的输出端压力增大，所述压力传感器将压力信号反馈给控制单元，此时所述第二冲桩管的所述控制阀仍处于关闭状态；所述冲桩泵组单元输送的冲桩水流经第一冲桩管后流入所述冲桩单元内，从所述冲水嘴的所述第一中空壳体的入口端流入所述第一腔室内，由于此时的所述弹性密封装置密封所述第一中空壳体出口端，冲桩水从与所述第一腔室连通的所述增强进水口倒灌入所述增强负压腔内，直至所述增强负压腔和所述第一腔室内被冲桩水充满，此时所述压力传感器检测的冲桩水压力的压力信号从增大趋于稳定，所述压力传感器将该稳定的压力信号反馈给所述控制单元，所述控制单元控制所述第二冲桩管的所述控制阀打开。由于所述增强负压腔和所述第一腔室内被冲桩水充满，随着所述冲桩泵组单元继续输送冲桩水，所述弹性密封装置在水压作用下远离所述第一中空壳体的出口端，实现所述第一腔室和所述第二腔室的连通，从而使冲桩水冲出所述保护罩外对所述桩靴的表面进行清洗。由于所述第一中空壳体的出口端的开口与所述第一中空壳体的入口端的开口相比更窄，当所述弹性密封装置在水压作用下远离所述第一中空壳体的出口端时，所述第一腔室内的冲桩水冲出相对较窄的所述第一中空壳体的出口端，冲桩水流速突然增大，而压力也在同一时间突然减小，产生压力差，使得第一腔室内形成相对负压，所述增强负压腔内的冲桩水从所述增强进水口吸入至所述第一腔室内，而所述第二冲桩管的所述控制阀处于打开状态，所述增强负压腔吸入所述第二冲桩管输入的冲桩水，从而使所述冲桩泵组单元输送的冲桩水和所述第二冲桩管内输入的冲桩水一同从第一腔室冲向第二腔室，从所述第二中空壳体的出口端冲出，以实现增强冲桩水量，对所述保护罩外对所述桩靴的表面进行清洗。本发明所述的自控式增强型冲桩系统可以提高系统的冲洗能力，能够增强冲洗水量，易于清理淤泥且不易堵塞，提升了系统的有效性，从而保障平台安全、高效的拔桩作业需求。

进一步地，所述第一中空壳体的入口端内设置有分隔连通件，所述分隔连通件呈中空管状；所述分隔连通件的入口端的外壁与所述第一中空壳体的入口端的内壁过盈配合固定；所述分隔连通件的出口端伸入所述第一中空壳体内并伸过所述增强式进水口所在的所述第一中空壳体的内壁处，且所述分隔连通件的出口端的外壁与所述增强进水口之间存在间隙；所述分隔连通件设有连通腔，所述连通腔与所述第一腔室连通，所述分隔连通件的入口端通过连通管与所述第一冲桩管的出口端连通。所述分隔连通件的设置，能够减小所述第一中空壳体的入口端即所述分隔连通件的入口端进入的冲桩水对所述增强进水口吸入的冲桩水的影响，当所述第一腔室内形成相对负压时，所述增强进水口更容易吸入所述增强负压腔内的冲桩水至第一腔室内，增强冲桩水量。

进一步地，所述弹性密封装置包括滑块和弹性件；所述滑块的一端的中部设有与第一中空壳体的出口端的所述窄口配合的密封结构；所述滑块一端的外侧壁外周设有凸起，所述凸起能够沿所述第二中空壳体的内壁配合滑动；所述第二中空壳体的内壁设有限位槽，用于限制所述滑块的所述凸起的滑动位置；所述弹性件设置在所述限位槽内，所述弹性件的两端分别与所述限位槽靠近所述第二中空壳体出口端的侧壁、所述滑块的凸起抵接；所述滑块内设有流水孔道，所述流水孔道的入口设置在所述滑块的一端且位于所述密封结构与外侧壁之间的区域，所述流水孔道的出口设置在所述滑块的另一端，所述流水孔道与所述第二腔室连通。

当所述弹性件抵接所述滑块，使所述滑块的所述密封结构与所述第一中空壳体的出口端配合密封时，淤泥被所述滑块隔离在所述第二腔室，从而防止所述淤泥进入所述第一腔室内；当所述滑块的所述密封结构在水压作用远离所述第一中空壳体的出口端时，此时所述弹性件受力压缩，所述第一腔室和所述第二腔室连通，冲桩水从所述第一中空壳体的出口端通过所述滑块的流水孔道流出所述第二中空壳体，将所述第二中空壳体的所述第二腔室内可能存在的淤泥冲洗干净，同时冲桩水冲出所述第二中空壳体的出口端对所述桩靴表面的淤泥冲洗干净。当完成冲洗或停止冲洗时，所述弹性件复位，所述滑块的密封结构与所述第一中空壳体的出口端配合密封。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，所述冲桩嘴有多个，多个所述冲水嘴在所述冲水容置腔内均匀分布。多个所述冲水嘴的设置，可以使所述冲桩单元能够多角度、多范围对所述保护罩外的所述桩靴表面进行清洗。

进一步地，所述冲桩单元有多个，多个所述冲桩单元均匀设置在所述桩靴的表面。多个所述冲桩单元用于冲洗所述桩靴的表面，提高冲桩效率。

进一步地，所述流水孔道的孔径从入口向出口逐渐增大。冲桩水从第一中空壳体的出口端流入所述流水孔道内，所述流水孔道的孔径从入口向出口逐渐增大，有利于减小冲桩水从所述流水孔道的入口向出口流动时受到的阻力，有利于冲桩水的快速流动，防止所述第一腔室内的冲桩水被过多“滞留”而影响到所述增强进水口吸入的冲桩水的流通。

进一步地，所述第一冲桩管的入口端沿所述桩腿的高度方向间隔设置若干个接头，所述若干个接头并联。如此设置，可以根据水位选择合适高度的接头，便于所述第一冲桩管和所述冲桩泵组单元的连接。

进一步地，所述冲桩泵组单元包括压力泵、泵前管、泵后管；所述压力泵与所述控制单元电连接，所述控制单元能够控制所述压力泵的启停；所述泵前管的入口端用于输入冲桩水，所述泵前管的出口端与所述压力泵的输入端连通；所述泵后管的入口端与所述压力泵的输出端连通，所述泵后管的出口端与所述第一冲桩管的入口端连通，所述压力传感器设置于所述泵后管上。

进一步地，所述控制单元设有第一压力值、第二压力值；当所述冲桩泵组单元输送冲桩水，所述压力传感器检测的冲桩水压力升高到大于或等于所述第一压力值时，所述控制单元控制所述控制阀打开；当所述冲桩泵组单元停止输送冲桩水，所述压力当所述压力传感器检测的冲桩水压力降低到小于或等于所述第二压力值时，所述控制单元控制所述控制阀关闭。其中，当所述冲桩泵组单元输送的冲桩水使所述增强负压腔和所述第一腔室内被冲桩水充满后，所述压力传感器检测的冲桩水压力从升高并趋于稳定，该稳定压力则为所述第一压力值，此时所述控制单元控制所述控制阀打开。当所述冲桩泵组单元停止输送冲桩水时，所述压力传感器检测的冲桩水压力降低至所述第二压力值时，所述控制单元控制所述控制阀关闭。优选的，所述第二压力值为零。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明的一种自控式增强型冲桩系统的结构示意图；

图2为冲桩单元8的结构截面示意图；

图3为冲水嘴83密封时的结构截面示意图；

图4为冲水嘴83连通时的结构截面示意图。

具体实施方式

实施例1

请参阅图1，一种自控式增强型冲桩系统，包括冲桩泵组单元1、压力传感器2、控制单元3、桩腿4、桩靴5、第一冲桩管6、第二冲桩管7、冲桩单元8。

冲桩泵组单元1用于输送冲桩水。

压力传感器2设置于冲桩泵组单元1的输出端，用于检测冲桩泵组单元1的输出端的冲桩水压力；压力传感器2与控制单元3电连接。

桩靴5固定于桩腿4的底部。

第一冲桩管6设置在桩腿4上；第一冲桩管6的入口端与冲桩泵组单元1的输出端连通。

第二冲桩管7设置在桩腿4上并靠近桩靴5，且第二冲桩管7的入口端用于输入桩腿4外的冲桩水；第二冲桩管7上设置有控制阀71，控制阀71与控制单元3电连接。

冲桩单元8设置在桩靴5的表面，冲桩单元8包括保护罩81、隔板82、冲水嘴83；保护罩81设置在桩靴5的表面，与桩靴5的表面围合成容置腔801；隔板82设置在容置腔801内，将容置腔801分割成冲水嘴容置腔802和增强负压腔803；冲水嘴83设置于冲水嘴容置腔802内，冲水嘴83包括第一中空壳体831、第二中空壳体832、弹性密封装置833；第一中空壳体831设有第一腔室8310，第二中空壳体832设有第二腔室8320；第一中空壳体831的入口端通过连通管91(为便于理解和区分，该连通管标为91)与第一冲桩管6的出口端连通，第一中空壳体831的出口端的侧壁与第二中空壳体832的入口端的侧壁相连，第一中空壳体831的出口端的开口与第一中空壳体831的入口端的开口相比更窄；第一中空壳体831的侧面开设有与第一腔室连通8310的增强进水口8311，增强进水口8311通过连通管92(为便于理解和区分，该连通管标为92)与增强负压腔803连通；弹性密封装置833可滑动地设置在第二腔体8320内，用于密封或远离第一中空壳体831的出口端，以实现第一腔室8310和第二腔室8320的隔离或连通；第二中空壳体832的出口端从冲水嘴容置腔802穿出保护罩81；增强负压腔803通过连通管93(为便于理解和区分，该连通管标为93)与第二冲桩管7的出口端连通。

控制单元3能够根据压力传感器2的反馈控制控制阀71的开关。

当系统处于待启动状态时，第二冲桩管7的控制阀71处于关闭状态，弹性密封装置833密封第一中空壳体831出口端，即第一腔室8310和第二腔室8320隔离。当系统启动时，即需要对桩靴5表面的淤泥进行冲洗时，通过冲桩泵组单元1输送冲桩水至第一冲桩管6，冲桩泵组单元1的输出端压力增大，压力传感器2将压力信号反馈给控制单元3，此时第二冲桩管7的控制阀71仍处于关闭状态。冲桩泵组单元1输送的冲桩水流经第一冲桩管6后流入冲桩单元8内，从冲水嘴83的第一中空壳体831的入口端流入第一腔室8310内，由于此时的弹性密封装置83密封第一中空壳体831出口端，冲桩水从与第一腔室8310连通的增强进水口8311倒灌入增强负压腔803内，直至增强负压腔803和第一腔室8310内被冲桩水充满，此时压力传感器2检测的冲桩水压力的压力信号从增大趋于稳定，压力传感器2将该稳定的压力信号反馈给控制单元3，控制单元3控制第二冲桩管7的控制阀71打开。由于增强负压腔803和第一腔室8310内被冲桩水充满，随着冲桩泵组单元1继续输送冲桩水，弹性密封装置833在水压作用下远离第一中空壳体831的出口端，实现第一腔室8310和第二腔室8320的连通，从而使冲桩水冲出保护罩81外对桩靴5的表面进行清洗。由于第一中空壳体831的出口端的开口与第一中空壳体831的入口端的开口相比更窄，当弹性密封装置833在水压作用下远离第一中空壳体831的出口端时，第一腔室8310内的冲桩水冲出相对较窄的第一中空壳体831的出口端，冲桩水流速突然增大，而压力也在同一时间突然减小，产生压力差，使得第一腔室8310内形成相对负压，增强负压腔803内的冲桩水从增强进水口8311吸入至第一腔室8310内，而第二冲桩管7的控制阀71处于打开状态，增强负压腔803吸入第二冲桩管7输入的冲桩水，从而使冲桩泵组单元1输送的冲桩水和第二冲桩管6内输入的冲桩水一同从第一腔室8310冲向第二腔室8320，从第二中空壳体832的出口端冲出，以实现增强冲桩水量，对保护罩81外对桩靴5的表面进行清洗。

请参阅图3和图4，在本实施例中，第一中空壳体831的入口端内设置有分隔连通件834，分隔连通件834呈中空管状；分隔连通件834的入口端的外壁与第一中空壳体831的入口端的内壁过盈配合固定；分隔连通件834的出口端伸入第一中空壳体831内并伸过增强式进水口8311所在的第一中空壳体831的内壁处，且分隔连通件834的出口端的外壁与增强进水口8311之间存在间隙；分隔连通件834设有连通腔8340，连通腔8340与第一腔室8310连通，分隔连通件834的入口端通过连通管91与第一冲桩管6的出口端连通。分隔连通件834的设置，能够减小第一中空壳体831的入口端即分隔连通件834的入口端进入的冲桩水对增强进水口8311吸入的冲桩水的影响，当第一腔室8310内形成相对负压时，增强进水口8311更容易吸入增强负压腔803内的冲桩水至第一腔室8310内，增强冲桩水量。

弹性密封装置833包括滑块8331和弹性件8332；滑块8331的一端的中部设有与第一中空壳体831的出口端的窄口配合的密封结构83311；滑块8331一端的外侧壁外周设有凸起83312，凸起83312能够沿第二中空壳体832的内壁配合滑动；第二中空壳体832的内壁设有限位槽8321，用于限制滑块8331的凸起83312的滑动位置；弹性件8332设置在限位槽8321内，弹性件8332的两端分别与限位槽8321靠近第二中空壳体832出口端的侧壁、滑块8331的凸起83312抵接；滑块8331内设有流水孔道83313，流水孔道83313的入口设置在滑块8331的一端且位于密封结构83311与外侧壁之间的区域，流水孔道83313的出口设置在滑块8331的另一端，流水孔道83313与第二腔室8320连通。当弹性件8332抵接滑块8331，使滑块8331的密封结构83311与第一中空壳体831的出口端配合密封时，淤泥被滑块8331隔离在第二腔室8320，从而防止淤泥进入第一腔室8310内；当滑块8331的密封结构8331在水压作用远离第一中空壳体831的出口端时，此时弹性件8332受力压缩，第一腔室8310和第二腔室8320连通，冲桩水从第一中空壳体831的出口端通过滑块8331的流水孔道83313流出第二中空壳体832，将第二中空壳体832的第二腔室8320内可能存在的淤泥冲洗干净，同时冲桩水冲出第二中空壳体832的出口端对桩靴5表面的淤泥冲洗干净。当完成冲洗或停止冲洗时，弹性件8332复位，滑块8331的密封结构83311与第一中空壳体831的出口端配合密封。

在本实施例中，弹性件8332为弹簧。

作为一个具体的实施例，流水孔道83313的孔径从入口向出口逐渐增大。冲桩水从第一中空壳体831的出口端流入流水孔道83313内，流水孔道83313的孔径从入口向出口逐渐增大，有利于减小冲桩水从流水孔道83313的入口向出口流动时受到的阻力，有利于冲桩水的快速流动，防止第一腔室8310内的冲桩水被过多“滞留”而影响到所述增强进水口8311吸入的冲桩水的流通。

请参阅图2，冲桩嘴83有多个，多个冲水嘴83在冲水容置腔802内均匀分布。多个冲水嘴83的设置，可以使冲桩单元8能够多角度、多范围对保护罩81外的桩靴表面进行清洗。

请参阅图1，冲桩单元8有多个，多个冲桩单元8均匀设置在桩靴5的表面。多个冲桩单元8用于冲洗桩靴5的表面，提高冲桩效率。

请参阅图3和图4，为保证冲水嘴83的密封性，滑块8332的外侧壁与第二中空壳体832的内壁之间设置有动密封圈835，第一中空壳体831与第二中空壳体832之间的连接设置有静密封圈836。动密封圈835、静密封圈836的设置增加冲水嘴83的密封性。

请参阅图1，第一冲桩管6的入口端沿桩腿4的高度方向间隔设置若干个接头61，若干个接头61并联。如此设置，可以根据水位选择合适高度的接头61，便于第一冲桩管6和冲桩泵组单元1的连接。

请参阅图1，在一个具体实施方式中，冲桩泵组单元1包括压力泵11、泵前管12、泵后管13；压力泵11与控制单元3电连接，控制单元3能够控制压力泵11的启停；泵前管12的入口端用于输入冲桩水，泵前管12的出口端与压力泵11的输入端连通；泵后管13的入口端与压力泵11的输出端连通，泵后管13的出口端与第一冲桩管6的入口端连通，压力传感器2设置于泵后管13上。

请参阅图1，为了便于压力泵11的检修和交替工作，压力泵11有两个，两个压力泵11并联设置，泵前管12的出口端、泵后管13的入口端分别与两个压力泵11的输入端、输出端并联；泵前管12和泵后管13上设有若干切换阀14。设置两个压力泵11并联，防止其中一个压力泵11失灵，另一个压力泵11能切换以维持工作；设置若干切换阀14，便于切换连通。

在一个具体地实施例中，冲桩泵组单元1和控制单元3布置在自升式平台上的机械处所内，冲桩泵组单元1的泵前管11的入口端在设置在海上的水位线下，使冲桩水来源于海水，易于获取。

在一个具体地实施例中，控制单元3设有第一压力值、第二压力值；当冲桩泵组单元1输送冲桩水，压力传感器2检测的冲桩水压力升高到大于或等于所述第一压力值时，控制单元3控制控制阀71打开；当冲桩泵组单元1停止输送冲桩水，所述压力当压力传感器2检测的冲桩水压力降低到小于或等于所述第二压力值时，控制单元3控制所述控制阀71关闭。具体地，当冲桩泵组单元1输送的冲桩水使所述增强负压腔803和第一腔室8310内被冲桩水充满后，压力传感器2检测的冲桩水压力从升高并趋于稳定，该稳定压力则为所述第一压力值，此时控制单元3控制控制阀71打开。当冲桩泵组单元1停止输送冲桩水时，压力传感器2检测的冲桩水压力降低至所述第二压力值时，控制单元3控制控制阀71关闭。作为一个优选的实施方式，所述第二压力值为零。

本实施例的一种自控式增强型冲桩系统的工作过程如下：

当系统处于待启动状态时，第二冲桩管7的控制阀71处于关闭状态，滑块8331的密封结构83311与第一中空壳体831的出口端配合密封，即第一腔室8310和第二腔室8320隔离。

当系统启动时，即需要对桩靴表面的淤泥进行冲洗时，首先通过控制单元3启动压力泵11，压力泵11启动后泵前管12输入冲桩水，泵后管13输出冲桩水，泵后管13上的压力传感器2检测的冲桩水压力增大，压力传感器2将检测冲桩水压力反馈给控制单元3，此时第二冲桩管7的控制阀71为关闭状态。冲桩水流经第一冲桩管11进入冲水嘴83，并从分隔连通件834的入口端流入第一腔室8310内，此时由于滑块8331的密封结构83311与第一中空壳体831的出口端配合密封，冲桩水从第一腔室8310经过增强冲水口8311倒灌入增强负压腔803内。随着冲桩水的持续泵入，增强负压腔803、第一腔室8310被冲桩水充满，压力传感器2检测的冲桩水压力的压力信号增大并趋于稳定，即达到控制单元3设有的所述第一压力值，压力传感器2将所述第一压力的压力信号反馈给控制单元3，控制单元3控制第二冲桩管7的控制阀71打开。此时由于增强负压腔803、第一腔室8310内已充满冲桩水，随着冲桩水的再泵入第一腔室8310的内部压力继续升高，滑块8331的密封结构83311在水压作用下被顶开，即滑块8331的密封结构83311远离第一中空壳体831的出口端，弹性件8332受力压缩，第一腔室8310的冲桩水冲出第一中空壳体831的出口端并经过滑块8331的流水孔道83313流向第二腔室8320，从第二中空壳体832的出口端冲出对桩靴5上的淤泥进行冲洗。由于第一中空壳体831的出口端的开口与第一中空壳体831的入口端的开口相比更窄，在第一腔室8310的冲桩水冲出相对较窄的第一中空壳体831的出口端过程中，冲桩水流速突然增大，而压力也在同一时间突然减小，产生压力差，使得第一腔室8310内形成相对负压，增强负压腔803内的冲桩水从增强进水口8311吸入至第一腔室8310内，而第二冲桩管7的控制阀71处于打开状态，增强负压腔803吸入第二冲桩管7输入的冲桩水，从而使冲桩泵组单元1输送的冲桩水和第二冲桩管6内输入的冲桩水一同从第一腔室8310冲向第二腔室8320，从第二中空壳体832的出口端冲出，以实现增强冲桩水量，对保护罩81外对桩靴5的表面进行清洗。当完成冲洗或停止冲洗时，通过控制单元3停止压力泵71泵入冲桩水，压力传感器2检测冲桩水压力的压力信号减小直至为零，控制单元3控制第二冲桩管7的控制阀71关闭，同时弹性件8332复位，滑块8331的密封结构83311与第一中空壳体831的出口端配合密封。

相对于现有技术，本发明所述的自控式增强型冲桩系统，提高系统的冲洗能力，能够增强冲洗水量，易于清理淤泥且不易堵塞，提升了系统的有效性，从而保障平台安全、高效的拔桩作业需求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种自控式增强型冲桩系统，其特征在于：包括冲桩泵组单元、压力传感器、控制单元、桩腿、桩靴、第一冲桩管、第二冲桩管、冲桩单元；

所述冲桩泵组单元用于输送冲桩水；

所述压力传感器设置于所述冲桩泵组单元的输出端，用于检测所述冲桩泵组单元的输出端的冲桩水压力；所述压力传感器与所述控制单元电连接；

所述桩靴固定于所述桩腿的底部；

所述第一冲桩管设置在所述桩腿上；所述第一冲桩管的入口端与所述冲桩泵组单元的输出端连通；

所述第二冲桩管设置在所述桩腿上并靠近所述桩靴，且所述第二冲桩管的入口端用于输入所述桩腿外的冲桩水；所述第二冲桩管上设置有控制阀，所述控制阀与所述控制单元电连接；

所述冲桩单元设置在所述桩靴的表面，所述冲桩单元包括保护罩、隔板、冲水嘴；所述保护罩设置在所述桩靴的表面，与所述桩靴的表面围合成容置腔；所述隔板设置在所述容置腔内，将所述容置腔分割成冲水嘴容置腔和增强负压腔；所述冲水嘴设置于所述冲水嘴容置腔内，所述冲水嘴包括第一中空壳体、第二中空壳体、弹性密封装置；所述第一中空壳体设有第一腔室，所述第二中空壳体设有第二腔室；所述第一中空壳体的入口端通过连通管与所述第一冲桩管的出口端连通，所述第一中空壳体的出口端的侧壁与所述第二中空壳体的入口端的侧壁相连，所述第一中空壳体的出口端的开口与所述第一中空壳体的入口端的开口相比更窄；所述第一中空壳体的侧面开设有与所述第一腔室连通的增强进水口，所述增强进水口通过连通管与所述增强负压腔连通；所述弹性密封装置可滑动地设置在所述第二腔体内，用于密封或远离所述第一中空壳体的出口端，以实现所述第一腔室和所述第二腔室的隔离或连通；所述第二中空壳体的出口端从所述冲水嘴容置腔穿出所述保护罩；所述增强负压腔通过连通管与所述第二冲桩管的出口端连通；

所述控制单元能够根据所述压力传感器的反馈控制所述控制阀的开关。

2.根据权利要求1所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述第一中空壳体的入口端内设置有分隔连通件，所述分隔连通件呈中空管状；所述分隔连通件的入口端的外壁与所述第一中空壳体的入口端的内壁过盈配合固定；所述分隔连通件的出口端伸入所述第一中空壳体内并伸过所述增强式进水口所在的所述第一中空壳体的内壁处，且所述分隔连通件的出口端的外壁与所述增强进水口之间存在间隙；所述分隔连通件设有连通腔，所述连通腔与所述第一腔室连通，所述分隔连通件的入口端通过连通管与所述第一冲桩管的出口端连通。

3.根据权利要求2所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述弹性密封装置包括滑块和弹性件；所述滑块的一端的中部设有与第一中空壳体的出口端的所述窄口配合的密封结构；所述滑块一端的外侧壁外周设有凸起，所述凸起能够沿所述第二中空壳体的内壁配合滑动；所述第二中空壳体的内壁设有限位槽，用于限制所述滑块的所述凸起的滑动位置；所述弹性件设置在所述限位槽内，所述弹性件的两端分别与所述限位槽靠近所述第二中空壳体出口端的侧壁、所述滑块的凸起抵接；所述滑块内设有流水孔道，所述流水孔道的入口设置在所述滑块的一端且位于所述密封结构与外侧壁之间的区域，所述流水孔道的出口设置在所述滑块的另一端，所述流水孔道与所述第二腔室连通。

4.根据权利要求3所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述弹性件为弹簧。

5.根据权利要求3所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述冲桩嘴有多个，多个所述冲水嘴在所述冲水嘴容置腔内均匀分布。

6.根据权利要求3所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述冲桩单元有多个，多个所述冲桩单元均匀设置在所述桩靴的表面。

7.根据权利要求3所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述流水孔道的孔径从入口向出口逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述第一冲桩管的沿所述桩腿的高度方向间隔设置若干个接头。

9.根据权利要求1所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述冲桩泵组单元包括压力泵、泵前管、泵后管；所述压力泵与所述控制单元电连接，所述控制单元能够控制所述压力泵的启停；所述泵前管的入口端用于输入冲桩水，所述泵前管的出口端与所述压力泵的输入端连通；所述泵后管的入口端与所述压力泵的输出端连通，所述泵后管的出口端与所述第一冲桩管的入口端连通，所述压力传感器设置于所述泵后管上。

10.根据权利要求1所述的自控式增强型冲桩系统，其特征在于：所述控制单元设有第一压力值、第二压力值；当所述冲桩泵组单元输送冲桩水，所述压力传感器检测的冲桩水压力升高到大于或等于所述第一压力值时，所述控制单元控制所述控制阀打开；当所述冲桩泵组单元停止输送冲桩水，当所述压力传感器检测的冲桩水压力降低到小于或等于所述第二压力值时，所述控制单元控制所述控制阀关闭。

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