CN1268202A - 打桩装置 - Google Patents

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Abstract

一种桩导引装置(1),具有一个支撑在基座架(2)上的且一端开口的圆筒形导引组件(3),该导引组件适合滑动地容纳一个将要由落锤(6)打入海床(9)的桩(7)。圆筒形导引组件(3)包括由一个碰锁固定在一起而使其处于工作位置的两个零件(4)。当桩(7)被打入到海床时,碰锁触发器(8)打开碰锁(14),使零件(4)在重力作用下围绕点(12)转动从而离开桩(7)。一旦零件(4)离开桩(7),桩(7)就可以在落锤不碰撞导引组件(3)的情况下被完全打入海床。

Description

打桩装置
本发明涉及打桩装置，尤其涉及(但又不局限于)水下打桩装置，例如用于直接将桩打入海床的打桩装置。
为了使桩与要打入桩的地层表面对准和使打桩落锤稳定需要安装一个导引装置是众所周知的。尤其是在水下打桩时存在这样一个问题即在桩被打入到海床等之后，为了使桩能够被打入到其最终位置必须移开导引装置。导引装置的移开既耗时，花费又高。
本发明的目的在于提供一个稳定桩导引装置，它能在桩被初步建立在地层上后被移开以便使驱动装置连续将桩打入到其最终位置而不需为移开导引装置而停止打桩。
根据本发明的第一方案，一种桩导引装置包括一个适于被支撑在将要打入桩的地层上的导引组件，用于架置导引组件于工作位置以支撑桩和落锤的架置装置，该架置装置允许导引组件运动到一个离开桩的非工作位置，和用于将导引组件固定在其工作位置上的碰锁装置，该碰锁装置与安装于桩上或与桩相关联的装置合作以当桩被打入到预定深度后打开导引组件，从而使导引组件可以运动到其非工作位置。
导引组件可以包括一对基本为半筒柱形的零件，它们共同形成一个用以包容桩的圆筒形组件。
导引组件可以通过铰链铰接于架置装置之上。这样，一对半圆柱形零件可以在它们的底端被铰链铰接于架置装置上，使得它们可以以相反的方向离开桩。还可以提供用于使导引装置运动到其非工作状态的装置，例如，弹性装置，但最好是靠重力作用使导引组件运动到其非工作位置。
桩导引装置可以包括提升机构，提升机构也使桩导引组件回到工作位置。
位于桩之上以打开导引组件的装置可以包括一个安装(例如焊接)在桩上的启动件。
架置装置可以包括一个适合安放于地层(例如海床)上的基座架，用来将导引组件支撑在位。基座架可以包围导引组件。然而，基座架可具有一个贯穿延伸的豁口或狭缝，便于将桩导引装置从连接于被打入地层的桩上的绳索或索链上移开。导引组件可具有容纳连接于穿过导引装置的桩上的绳索或索链的凹槽。
根据本发明的第二方案，提供一种将桩打入地层的方法，包括：提供一个根据本发明第一方案的桩导引装置；提供位于桩上或与桩相关联的装置用以在桩被打入到预定深度后打开导引组件以将导引组件移动到其非工作状态；用处于工作状态的导引组件将桩支撑住；在不移开桩导引装置的情况下，将桩打入地层到超出预定深度的深度。
根据本发明的另一方案，提供一个包括适于被支撑在将要打入桩的地层上的导引组件的桩导引装置，其特征是导引组件包括至少两个零件，并包括用于使至少两个零件在支撑桩和落锤的工作位置和当桩被打入到预定深度时离开桩的非工作位置之间运动的装置。在非工作位置，当桩被打入到预定深度以下时有足够的空隙用来避免落锤碰撞所述至少两个零件，不需移开桩导引装置本身。
桩导引装置还包括一个维持至少两个零件于工作位置的装置，所述至少两个零件具有偏置装置，当维持装置被解开时，偏置装置促使所述至少两个零件运动到非工作位置。所述维持装置可以包括碰锁装置，用以将至少两个零件固定在一起而位于工作位置，当桩被打入地层到预定深度，碰锁装置与位于桩上或与桩相关联的触发装置相互作用来打开至少两个零件。偏置装置可以是通过重力作用的配重块。
下面，以举例的方式，结合附图对本发明的实施例进行说明，其中：
图1所示为用于水下打桩的桩导引装置处在其工作状态下的侧视图；
图2与图1所示基本相似，为导引装置处于非工作位置的侧视图；
图3a和图3b所示分别为碰锁装置局部的平面图和侧视图；
图4是图1所示桩导引装置的基座架的平面图。
如图所示，桩导引装置1包括一个基座架2，基座架2置于海床9上用以将导引装置支承就位。导引装置1具有一个端部开口的基本垂直的管状导引组件3，它支撑在基座架2上并且滑动地容纳一个将要由与绳索23相连的落锤6打入海床9的桩7，见图2。组件3的顶端5向外扩张以形成一个使桩7易于进入导引装置的导引锥形漏斗。
管状导引组件3包括两个相似的半圆筒形零件4，它们如图1所示通过一个锁闩14和定位板13固定在一起，后文有对锁闩的详细描述。每个零件4可枢转地安装在基座架2上的支点12上，以在图1所示的工作或闭合位置与图2所示的非工作或打开位置之间运动。每个零件4分别安装在配重臂10、11上，配重臂10、11可在基座架2上枢轴转动以使得配重臂10、11在重力的作用下偏移到图2所示的位置。
为提高刚性起见，支柱16连接在配重臂10、11的外端和零件4的上部之间。
如图3a和图3b所示，每个碰锁14包括一个固定在一个零件4上的弹簧加载的板件20，板件20具有一个小孔24以容纳固定在另一零件4上的锁闩22。板件20具有一个向外的翻边端25，用以引导锁闩22进入板件20上的小孔24。当桩被打入海床9时，靠桩7的向下运动来打开碰锁14。桩具有碰锁触发器或启动件8，它与一个铰接在一个零件4上的碰锁板18相接合，碰锁板18靠触发器或启动件8的连续向下运动而转动以向外推板件20从而使锁闩22从孔24中脱离。(在零件4的内周面上安装有定位件21用以对中直径小于导引组件3的直径的桩)。然后零件4在重力的作用下落到图2所示的位置。
通过这种方式，可以将桩连续打入海床而不必将导引装置从桩上移开或将落锤从桩上移开，而这是传统的导引装置所必需的，因为导引装置的两半或两个零件4被从桩和落锤6移开。
桩导引装置通过操纵用以抬起桩导引装置的吊链或吊索17而回复到其工作状态，吊链17与位于配重臂10、11外端上的吊眼15相连，在抬升过程中，导引装置的重量足以使得配重臂被旋转到图1所示的位置。当然，在打桩过程中，吊链17处于松驰状态，以使基座架2完全座放在海床上。
图4所示为基座架2的平面图，其中基座架2具有一个大至为矩形的轮廓(由泥浆垫块M组成)，其中心有一孔30，桩7通过该孔而被导引(图4中，为清楚起见，导引组件3和配重组件未示出)。基座架就这样包围桩。然而，可以看出，基座架形成有一个从基座架外围到中心孔30延伸穿过基座架的豁口或狭缝31，固定在桩7上的绳索或锁链32可以穿过所述豁口或狭缝，以使导引装置1从桩上脱离开。
本发明提供了一种结构简单的机械装置，其避免了在打桩过程中传统导引装置中用于移开导引架或打桩落锤所需的停机时间。

Claims (14)

1.一种桩导引装置(1)，它包括一个适于支撑在将要打入桩的地层上的导引组件(3)，用于架置导引组件于工作位置以支撑桩和落锤的装置(2、10、11)，该架置装置允许导引组件运动到一个离开桩的非工作位置，和用于将导引组件固定在其工作位置上的碰锁装置(14)，当桩被打入到预定深度后该碰锁装置与桩上或与桩相关联的装置相互作用来打开导引组件，以使导引组件移到其非工作位置。
2.根据权利要求1所述的桩导引装置，其特征在于：所述导引组件(3)包括至少两个零件(4)，它们共同形成一个用以包容桩的中空组件。
3.根据权利要求2所述的桩导引装置，其特征在于：所述至少两个零件(4)为半圆筒形，所述中空组件具有圆形截面。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的桩导引装置，其特征在于：所述导引组件(3)铰接于架置装置上。
5.根据从属于权利要求2或3的权利要求4所述的桩导引装置，其特征在于：所述至少两个零件(4)在它们的底端(12)被铰链连接，使得它们可以枢轴转动而离开桩。
6.根据上述任意一项权利要求所述的桩导引装置，其特征在于：所述导引装置(3)是靠重力作用使其运动到其非工作位置。
7.根据上述任意一项权利要求所述的桩导引装置，其特征在于，还包括提升机构(15、17)，提升机构提升时，可以使导引组件(3)回到工作位置。
8.根据上述任意一项权利要求所述的桩导引装置，其特征在于：所述架置装置包括一个适合安放于地层上的基座架(2)。
9.根据权利要求8所述的桩导引装置，其特征在于：所述基座架(2)围绕或基本围绕导引组件(3)。
10.根据权利要求9所述的桩导引装置，其特征在于，所述基座架(2)具有一个从导引组件(3)延伸到基座架周边的豁口(31)，该豁口(31)可以便于将桩导引装置从连接于被打入地层的桩上的绳索或索链上移开。
11.根据权利要求10所述的桩导引装置，其特征在于：所述导引组件(3)具有容纳连接于穿过导引装置的桩上的绳索或索链的凹槽。
12.一种将桩(7)打入地层(9)的方法，包括：提供一个桩导引装置(1)，它包括一个适于被支撑在将要打入桩的地层上的导引组件(3)，将该导引组件(3)架置于工作状态以支撑桩和落锤的架置装置，所述架置装置允许导引组件运动到一离开桩的非工作位置，以及用于将导引组件固定在其工作位置的碰锁装置；提供位于桩上或与桩相关联的装置以在桩被打入到预定深度后打开导引组件并允许导引组件运动到其非工作位置；用处于工作位置的导引组件将桩支撑住；在不移开桩导引装置的情况下将桩打入地层到超出预定深度的深度。
13.根据权利要求12所述的打桩方法，其特征在于：所述地层位于水下。
14.根据权利要求12或13所述的打桩方法，其特征在于：所提供的开锁装置包括一个安装于桩(7)上的启动件(8)。
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