CN217231819U - 一种钢桩定位水上振冲桩施工船 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢桩定位水上振冲桩施工船。包括船体；在船体的中部和后部设有钢桩窗口且在这两个钢桩窗口上均安装有钢桩定位装置；钢桩定位装置包括甲板框架，在甲板框架上安装有框架导套，在框架导套内安装有定位钢桩，在甲板框架上安装固定有支架，在支架的顶部安装有带有平台后绳轮和平台前绳轮的顶部平台，还包括安装在甲板框架上的提升卷扬机和下拉卷扬机，提升钢丝绳绕过平台后绳轮和平台前绳轮之后端部与定位钢桩的顶部连接，下拉钢丝绳绕过设置在甲板框架上的框架绳轮之后端部与定位钢桩的上部连接；在甲板框架的下方还安装有钢桩夹持器。本实用新型的振冲桩施工船结构设计合理，自身定位能力强，能够保证振冲桩的施工效果。

Description

一种钢桩定位水上振冲桩施工船

技术领域

本实用新型属于水运工程或者水利工程设备技术领域，尤其涉及一种钢桩定位水上振冲桩施工船。

背景技术

水上振冲桩施工船是一种在水上进行振冲桩施工作业的船舶设施，在水运工程以及水利工程中有着十分重要的应用。作业时，水上振冲桩施工船舶停驻在特定位置的水域，之后采用船载的振冲装置对振冲桩进行加工。一般情况下，水上振冲桩施工船舶通过锚缆进行定位，此种定位方式下，在工况条件不良的情况中(如风、涌浪、过往船舶产生的横流)，难以保持稳定，导致船舶的施工作业环境发生变化，不能满足设计和规范中关于施工桩位、垂直度等参数的质量要求。也可以等待海况良好时进行施工(在不良海况下暂停施工)，则会导致项目的施工效率以及工期难以保证。

增强水上振冲桩施工船进行施工作业时的定位效果将有助于解决前述技术问题，通过令施工船舶更稳定地驻停在特定的水域位置，能够有效避免风浪、海洋横流等对振冲桩施工过程的不良影响，进而保证振冲桩的施工参数如桩位、垂直度等符合施工规范的要求。现有技术中的水上振冲桩施工船自身的定位效果较差，因此需要对其结构进行优化设计。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、自身定位能力强的钢桩定位水上振冲桩施工船，提升水上振冲桩施工作业时的稳定性，保证振冲桩的成桩效果满足施工规范要求。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种钢桩定位水上振冲桩施工船包括船体，在船体的前部安装有振冲装置和振冲控制室；在船体的中部和后部设有钢桩窗口且在这两个钢桩窗口上均安装有钢桩定位装置；钢桩定位装置包括与船舶甲板固定的甲板框架，在甲板框架上安装有框架导套，在框架导套内安装有下端为尖端的定位钢桩，在甲板框架上安装固定有支架，在支架的顶部安装有带有平台后绳轮和平台前绳轮的顶部平台，还包括安装在甲板框架上的提升卷扬机和下拉卷扬机，由提升卷扬机收放卷的提升钢丝绳绕过平台后绳轮和平台前绳轮之后端部与定位钢桩的顶部连接，由下拉卷扬机收放卷的下拉钢丝绳绕过设置在甲板框架上的框架绳轮之后端部与定位钢桩的上部连接；在甲板框架的下方还安装有钢桩夹持器。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供了一种结构设计合理的钢桩定位水上振冲桩施工船，与现有采用锚组件进行定位的水上振冲桩施工船设施相比，本实用新型中通过在船体的中部和后部各安装一套钢桩定位装置，实现了施工船的两点式钢桩定位效果，钢桩定位装置的定位钢桩能够向下插入水底泥沙内，因此能够对船体提供更好的定位及稳定效果，提升施工船舶抵抗风浪以及海洋横流等影响的能力，为振冲装置提供更稳定的振冲施工作业环境，保证振冲桩的成桩效果，令桩位、垂直度等施工参数满足施工工艺的具体要求。

由于设置了中部和后部两套钢桩定位装置，因此在中部的定位钢桩处于提升状态、后部的定位钢桩处于下降状态时，施工船舶还能够依靠自身的动力作出以后部定位钢桩为中心的转动动作，实现施工振冲桩位的改变，此时施工船舶无需起停以及重新驻停即可对后续的桩位进行加工，因而提升了振冲桩施工船的施工作业效率。

通过令钢桩定位装置由支架、提升卷扬机、下拉卷扬机和相关的绳轮等构成，令钢桩的提升和下放作业动作简洁高效，在需要进行钢桩定位时快速进行钢桩的下插定位，在需要解除定位操作时快速对钢桩进行提升。通过设置钢桩夹持器，实现了对下插后的定位钢桩的夹持稳定效果，进一步避免定位钢桩发生晃动，进一步提升船舶在施工作业过程中的稳定性。

优选地：在支架的中部通过平台支撑安装有中部平台，在中部平台上安装有平台导套，定位钢桩从该平台导套穿过。

优选地：钢桩夹持器包括与甲板框架固定连接的带有夹持凹槽的固定夹持座，以及通过连接杆与固定夹持座固定连接的液压缸基座，在液压缸基座上安装有夹持液压缸，在其活塞杆的端部安装有带有夹持凹槽的活动压块。

优选地：在支架的侧部安装有爬梯，爬梯延伸至支架的中上部。

优选地：在支架的中下部还安装有对提升卷扬机、下拉卷扬机和钢桩夹持器进行操作的现场控制器。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中钢桩定位装置的结构示意图；

图3是图2中钢桩夹持器的俯视结构示意图。

图中：

1、船体；2、船机控制室；3、振冲控制室；4、钢桩定位装置；4-1、甲板框架；4-2、提升卷扬机；4-3、现场控制器；4-4、提升钢丝绳；4-5、平台后绳轮；4-6、顶部平台；4-7、平台前绳轮；4-8、支架；4-9、下拉钢丝绳；4-10、爬梯；4-11、中部平台；4-12、平台导套；4-13、平台支撑；4-14、框架导套；4-15、下拉卷扬机；4-16、框架绳轮；4-17、钢桩夹持器；4-17-1、夹持液压缸；4-17-2、连接杆；4-17-3、固定夹持座；4-17-4、安装孔；4-17-5、活动压块；4-17-6、液压缸基座；4-18、定位钢桩；5、振冲装置。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1，本实用新型的钢桩定位水上振冲桩施工船包括船体1，在船体1的前部安装有振冲装置5和振冲控制室3，振冲装置5和振冲控制室3两者为现有水上振冲船的基础设施，因此不赘述。在船体1的中后部设有船机控制室2，施工船的航行等控制在船机控制室2内进行。

在船体1的中部和后部设有钢桩窗口且在这两个钢桩窗口上均安装有钢桩定位装置4，这两个钢桩定位装置4用于在船体1的中部和后部提供定位功能。

请参见图2，可以看出：

钢桩定位装置4包括与船舶甲板固定的甲板框架4-1，在甲板框架4-1上安装有框架导套4-14，在框架导套4-14内安装有下端为尖端的定位钢桩4-18。甲板框架4-1与船体1的甲板固定连接，因此与船体1形成一个刚性的整体。甲板框架4-1位于钢桩窗口的上方并且将钢桩窗口封堵住，因此甲板框架4-1也可以视为构成了船体1甲板的一部分。

定位钢桩4-18沿着框架导套4-14作升降移动，框架导套4-14用于提升定位钢桩4-18作升降移动时的导向性和平稳性。

在甲板框架4-1上安装固定有支架4-8，在支架4-8的顶部安装有带有平台后绳轮4-5和平台前绳轮4-7的顶部平台4-6，还包括安装在甲板框架4-1上的提升卷扬机4-2和下拉卷扬机4-15。其中，支架4-8用于对平台后绳轮4-5和平台前绳轮4-7进行稳定支撑，平台后绳轮4-5和平台前绳轮4-7两者用于钢丝绳的导向使用，提升卷扬机4-2用于对定位钢桩4-18进行提升令定位钢桩4-18的下端从水底泥沙中拔出并将其提升至一定高度，下拉卷扬机4-15用于对定位钢桩4-18进行下拉令定位钢桩4-18的下端向下插入水底泥沙中。

由提升卷扬机4-2收放卷的提升钢丝绳4-4绕过平台后绳轮4-5和平台前绳轮4-7之后，端部与定位钢桩4-18的顶部连接，由下拉卷扬机4-15收放卷的下拉钢丝绳4-9绕过设置在甲板框架4-1上的框架绳轮4-16之后，端部与定位钢桩4-18的上部连接。提升卷扬机4-2和下拉卷扬机4-15两者实现配合动作，即在定位钢桩4-18的提升阶段，提升卷扬机4-2对提升钢丝绳4-4的收卷长度等于下拉卷扬机4-15对下拉钢丝绳4-9放卷的长度，反之在定位钢桩4-18的下降阶段，下拉卷扬机4-15对下拉钢丝绳4-9收卷的长度等于提升卷扬机4-2对提升钢丝绳4-4的放卷长度。

本实施例中，在支架4-8的中部通过平台支撑4-13安装有中部平台4-11，在中部平台4-11上安装有平台导套4-12，定位钢桩4-18从该平台导套4-12穿过。上下两个导套的设计进一步提升了定位钢桩4-18作升降移动时的导向性和稳定性。

本实施例中，在支架4-1的侧部安装有爬梯4-10，爬梯4-10延伸至支架4-8的中上部。操作人员通过爬梯4-10爬升至支架4-8的高位位置，进行诸如钢丝绳连接、解除连接、定位钢桩4-18表面清洁等操作。

在甲板框架4-1的下方还安装有钢桩夹持器4-17，钢桩夹持器4-17用于在定位钢桩4-18处于下降状态或者上升状态时对其进行夹持固定，避免在施工船舶行驶和作业等过程出现定位钢桩4-18晃动等问题。在定位钢桩4-18处于提升状态下，钢桩夹持器4-17对定位钢桩4-18进行夹持固定能够提升定位钢桩4-18的稳定性，还能够避免钢丝绳一直处于较大张紧状态。在定位钢桩4-18处于下降的状态下，钢桩夹持器4-17对定位钢桩4-18进行夹持固定能够提升定位钢桩4-18与船体1之间的结合稳定性，进一步提升船体1定位后的稳定性。

请参见图3，可以看出：

钢桩夹持器4-17包括与甲板框架4-1固定连接的带有夹持凹槽的固定夹持座4-17-3，如图中所示，在固定夹持座4-17-3上设有多个连接孔4-17-4，固定夹持座4-17-3采用多个强力螺栓与甲板框架4-1固定连接。钢桩夹持器4-17还包括通过连接杆4-17-2与固定夹持座4-17-3固定连接的液压缸基座4-17-6，在液压缸基座4-17-6上安装有夹持液压缸4-17-1，在其活塞杆的端部安装有带有夹持凹槽的活动压块4-17-5。定位钢桩4-18位于固定夹持座4-17-3的夹持凹槽与活动压块4-17-5的夹持凹槽之间，当夹持液压缸4-17-1的活塞杆伸出时，活动压块4-17-5与固定夹持座4-17-3共同对定位钢桩4-18进行夹持固定。

本实施例中，在支架4-8的中下部还安装有对提升卷扬机4-2、下拉卷扬机4-15和钢桩夹持器4-17进行操作的现场控制器4-3，现场控制器4-3用于提升对钢桩定位装置4进行现场操作的操作便利性。具体地，在船体1上设置液压站，提升卷扬机4-2和下拉卷扬机4-15两者以液压马达作为动力输入，这两个液压马达与钢桩夹持器4-17的夹持液压缸4-17-1分别通过油路与液压站连接，现场控制器4-3用于控制液压站内的不同液压阀，实现对提升卷扬机4-2和下拉卷扬机4-15两者的液压马达的同步控制(一个正转时另一个反转，对应着定位钢桩4-18的提升，反之对应着定位钢桩4-18的下降)，以及对夹持液压缸4-17-1的伸缩控制(对定位钢桩4-18进行夹持或者释放)。

工作过程：

施工船行驶至施工作业水域，采用锚艇协助施工船进行更准确的定位；定位后，通过钢桩定位装置4的现场控制器4-3控制中部和后部的两根定位钢桩4-18下降至水底并插入到水底泥沙内，实现对船体1的定位；之后在振冲控制室3内控制振冲装置5运转，进行振冲桩的施工；完成一个区域内的振冲桩施工之后，可以将中部的定位钢桩4-18提升起来，保持后部的定位钢桩4-18插入在水底泥沙内，之后船舶依靠自身动力或者锚艇拖拽实现前部振冲装置5的移位作业，之后重新降下中部的定位钢桩4-18进行船舶定位，之后再次对覆盖水域内的振冲桩桩位进行施工；

施工完成后，将中部和后部两个钢桩定位装置4的定位钢桩4-18提升，解除对船体1的定位作用，之后船舶设施依靠自身动力或者依靠锚艇拖拽，转移至下一个施工位置。

Claims (5)

1.一种钢桩定位水上振冲桩施工船，包括船体(1)，在船体(1)的前部安装有振冲装置(5)和振冲控制室(3)；其特征是：在船体(1)的中部和后部设有钢桩窗口且在这两个钢桩窗口上均安装有钢桩定位装置(4)；钢桩定位装置(4)包括与船舶甲板固定的甲板框架(4-1)，在甲板框架(4-1)上安装有框架导套(4-14)，在框架导套(4-14)内安装有下端为尖端的定位钢桩(4-18)，在甲板框架(4-1)上安装固定有支架(4-8)，在支架(4-8)的顶部安装有带有平台后绳轮(4-5)和平台前绳轮(4-7)的顶部平台，还包括安装在甲板框架(4-1)上的提升卷扬机(4-2)和下拉卷扬机(4-15)，由提升卷扬机(4-2)收放卷的提升钢丝绳(4-4)绕过平台后绳轮(4-5)和平台前绳轮(4-7)之后端部与定位钢桩(4-18)的顶部连接，由下拉卷扬机(4-15)收放卷的下拉钢丝绳(4-9)绕过设置在甲板框架(4-1)上的框架绳轮(4-16)之后端部与定位钢桩(4-18)的上部连接；在甲板框架(4-1)的下方还安装有钢桩夹持器(4-17)。

2.如权利要求1所述的钢桩定位水上振冲桩施工船，其特征是：在支架(4-8)的中部通过平台支撑(4-13)安装有中部平台(4-11)，在中部平台(4-11)上安装有平台导套(4-12)，定位钢桩(4-18)从该平台导套(4-12)穿过。

3.如权利要求2所述的钢桩定位水上振冲桩施工船，其特征是：钢桩夹持器(4-17)包括与甲板框架(4-1)固定连接的带有夹持凹槽的固定夹持座(4-17-3)，以及通过连接杆(4-17-2)与固定夹持座(4-17-3)固定连接的液压缸基座(4-17-6)，在液压缸基座(4-17-6)上安装有夹持液压缸(4-17-1)，在其活塞杆的端部安装有带有夹持凹槽的活动压块(4-17-5)。

4.如权利要求3所述的钢桩定位水上振冲桩施工船，其特征是：在支架(4-8)的侧部安装有爬梯(4-10)，爬梯(4-10)延伸至支架(4-8)的中上部。

5.如权利要求4所述的钢桩定位水上振冲桩施工船，其特征是：在支架(4-8)的中下部还安装有对提升卷扬机(4-2)、下拉卷扬机(4-15)和钢桩夹持器(4-17)进行操作的现场控制器(4-3)。

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