CN217517583U - 一种水上快速精确定位打桩导架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水上快速精确定位打桩导架，包括自下而上依次设置的吸力筒组、连接支撑架和桩架；吸力筒组包括若干个吸力筒构成，其沿周向均布设置在连接支撑架的底部；桩架包括设置在一操作平台上的导向机构和定位机构；操作平台居中固定在连接支撑架的顶面上，其上沿其长度方向间隔开设有多个桩孔；导向机构由若干组分体式导向筒构成，并分别一一对应地设置在各桩孔处；每组分体式导向筒由锥形上导向筒和下导向筒构成；定位机构由若干个夹紧装置构成，每组分体式导向筒至少包括一个夹紧装置，且各夹紧装置与上导向筒和下导向筒呈同轴设置；该水上快速精确定位打桩导架与吊装船配合使桩身能够快速、精确进入指定位点，实现一次定位多个位点的桩基。

Description

一种水上快速精确定位打桩导架

技术领域

本实用新型涉及海工程桩基施工技术领域，特别涉及一种水上快速精确定位打桩导架。

背景技术

近海工程施工由于在水域环境中，易受到较多不利因素的影响。在多种不利因素中，风浪对施工船舶稳定性的影响尤为主要，在风浪起时，施工人员常因为无法控制桩基的垂直度导致施工缓慢，甚至无法喂桩，大幅降低了施工效率。而目前频繁开展的近海光伏工程中的桩基施工位点往往达到上万个，若采用传统方法很难高效开展工作，且延误工期。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决上述技术问题，实现有效提升桩基施工效率的水上快速精确定位打桩导架。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种水上快速精确定位打桩导架，包括自下而上依次设置的吸力筒组、连接支撑架和桩架；其中，

吸力筒组包括若干个吸力筒，其沿周向均布设置在连接支撑架的底部；每个吸力筒的顶面上设有若干个进/出气孔或进/出水孔，且每个进/出气孔或进/出水孔上连接有一根导管，导管的长度满足吸力筒组下沉到位后其顶端位于水面上方；

桩架包括设置在一操作平台上的导向机构和定位机构；操作平台居中固定在连接支撑架的顶面上，其上沿其长度方向间隔开设有多个桩孔；导向机构由若干组分体式导向筒构成，导向机构由若干组分体式导向筒构成，分体式导向筒的数量与桩孔的数量一致，且其分别一一对应地设置在各桩孔处；每组分体式导向筒由上导向筒和下导向筒构成；上导向筒为内径自上而下逐渐减小的锥形筒，其竖向设置在操作平台上方且其底端固定在桩孔边缘处；下导向筒为圆柱形筒，其以与上导向筒呈同轴设置的方式竖向设置在操作平台下方且其顶端固定在桩孔边缘处；定位机构由若干个夹紧装置构成，其数量至少与桩孔的数量相适应，使每组分体式导向筒至少包括一个夹紧装置；夹紧装置设置在上导向筒与操作平台之间、和/或下导向筒与操作平台之间，并与上导向筒和下导向筒呈同轴设置。

进一步地，连接支撑架包括四根横向连系梁、两组框架梁和四根立柱；四根立柱呈竖直设置并分别一一对应地居中固定在四个吸力筒的顶面上；四根横向连系梁呈水平设置并分别一一对应地固定在每相邻的两根立柱之间，使其与四根立柱围成一个横向截面为矩形的架体。

进一步地，连接支撑架还包括四根呈水平设置斜撑梁，其分别一一对应地固定在每相邻的两根横向连系梁之间。

进一步地，立柱的高度满足吸力筒组下沉至指定位置后，立柱的顶端位于水平面以上。

进一步地，由四根横向连系梁与四根立柱围成的矩形架体的横向截面的一侧长度与桩架的长度相适应，且与吊装船和打桩船的船体的驻位长度相适应。

进一步地，每根立柱与吸力筒之间连接有若干根加固杆，若干根加固杆沿圆周方向呈辐射状均布设置并斜向固定在立柱的底端外壁与吸力筒顶面之间，使二者连接固定为一个整体；与吸力筒连通的各导管以呈螺旋状缠绕在立柱外壁上的方式、或穿设在立柱的中空腔体内的方式，将其顶端引至与立柱的顶端齐平或高于立柱的顶端位置处。

进一步地，下导向筒的内径与桩身直径之间的差值≤200mm。

进一步地，桩架还包括护梁组，其包括一根外围护梁、一根内围护梁和多根分格梁；外围护梁固定在操作平台上靠近船头一侧的长边边沿处，内围护梁固定在操作平台上远离船头一侧的长边边沿处，多根分格梁自操作平台一侧短边边沿至另一侧短边边沿呈间隔固定，以将操作平台划分为若干打桩区域且每个打桩区域内设有一个桩孔。

与现有技术相比，该水上快速精确定位打桩导架由自下而上依次设置的吸力筒组、连接支撑架和桩架构成，桩架通过结构强度稳定的连接支撑架与具有在水域中稳定驻位的吸力筒组相配合，实现一次定位多个位点的桩基，与吊装船配合使桩身能够快速、精确进入指定位点，进而完成一次船机驻位可对多组桩基进行打桩施工的目的，具有施工便捷、加快施工进度、降低施工成本和可循环使用的多重优点，具有很好的市场推广前景。

附图说明

图1为本实用新型的水上快速精确定位打桩导架在使用状态下的立视图；

图2为本实用新型的水上快速精确定位打桩导架在使用状态下的俯视图；

图3为本实用新型的水上快速精确定位打桩导架在使用状态下的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

参见图1，该水上快速精确定位打桩导架可独立固定于近海水域内并实现快速定位多个桩基点位，同时与吊装船10配合完成打桩作业；具体地，该水上快速精确定位打桩导架包括自下而上依次设置的吸力筒组、连接支撑架和桩架。

如图1所示，吸力筒组包括四个具有相同规格的吸力筒1，其分别设置在连接支撑架的底部的四个顶角处；吸力筒1的规格根据施工实际而定；相应地，为了施工方便，每个吸力筒1的顶面上设有2个进/出气孔或进/出水孔，且每个进/出气孔或进/出水孔上连接有一根导管，导管的长度与吸力筒1预计沉入水面以下的深度相适应，使其在施工时，导管顶端能够随连接支撑架牵引至水面以上，以便于操作；具体来说，在实际施工时，吸力筒1经抽气、抽水，使其吸入土体增重，进而再重力作用下带动连接支撑架和桩架整体下沉；待下沉至指定位置经调平后锁止导管，即可保持吸力桶内压力稳定，以进行后续施工；而当打桩施工完成需要移位时，吸力筒1再经加气、加水实现减重上浮，同时带动连接支撑架和桩架整体上升，即可进行移位。

如图2所示，连接支撑架包括四根横向连系梁2、四根斜撑梁3、两组框架梁14和四根立柱15；具体地，

四根立柱15呈竖直设置并分别一一对应地居中设置在四个吸力筒1的顶面上，每根立柱15通过若干根沿圆周方向呈辐射状均布设置并斜向固定在立柱15底端外壁与吸力筒1顶面之间的加固杆，实现与吸力筒1连接固定为一体；每根立柱15中心沿轴向开设有中空腔室，使连接在相应吸力筒1顶面上各进/出气孔或进/出水孔的导管穿设在相应立柱15的中空腔室内，且导管顶端伸出至立柱15外侧并固定；立柱15的高度满足吸力筒组下沉至指定位置后，立柱15的顶端位于水平面以上，同时也保证了各导管的顶端位于水面以上；

四根横向连系梁2呈水平设置，且其两端分别一一对应地固定在每相邻的两根立柱15之间，具体固定位置为立柱15的下侧侧壁上；四根横向连系梁2可以具有相同的长度，使其与四根立柱15围成一个横向截面为正方形架体，也可以根据其上方桩架的长度制成具有不同的长度的横向连系梁2，使其与四根立柱15围成一个横向截面为长方形架体，即架体的横向截面的长边长度与上方桩架的长度相适应；与此同时，停驻吊装船10和打桩船一侧的横向连系梁2的长度还应满足船体的驻位要求，以缩小桩基吊装运距；

四根斜撑梁3呈水平设置，且其两端分别一一对应地固定在每相邻的两根横向连系梁2上；

两组框架梁14呈对称设置，每组框架梁14的两端分别固定在其两侧立柱15的顶端侧壁上；同时，由于框架梁14对桩架起支撑作用，因此其采用桁架的形式，以保证其结构强度。

如图2和图3所示，桩架包括设置在一操作平台5上的导向机构和定位机构；其中，根据施工设计，该桩架可实现同时八根桩身的定位和大桩作业功能，因此，

操作平台5为一块矩形板，其两端固定在两组框架梁14的顶面上；在操作平台5上沿其长度方向等间距地开设有八个桩孔；该八个桩孔与待施工的八个桩基施工位点相对应，即桩孔的孔径略大于桩身的直径，桩孔之间的间距与打桩设计中相邻桩身的间距相适应；

导向机构由八组分体式导向筒构成，其分别一一对应地设置在开设于在操作平台5上的八个桩孔处；每组分体式导向筒由上导向筒16和下导向筒4构成；其中，上导向筒16为内径自上而下逐渐减小的锥形筒，其竖向设置在操作平台5上方，并固定在桩孔边缘处；该上导向筒16的类似喇叭口的结构设计能够实现在吊机12起吊后，即使桩身11有轻微晃动的情况也依然能够与顺利插入指定桩孔内；下导向筒4为圆柱形筒，其以与上导向筒16呈同轴设置的方式竖向设置在操作平台5下方，并固定在桩孔边缘处；同时，下导向筒4的轴向长度与桩身11的长度以及其打入深度相适应，使打桩作业完成后，桩身11顶端位于下导向筒4的底端下方，避免桩架无法移位。

作为本实施例的一个优选技术方案，下导向筒4的内径与桩身11直径之间的差值≤200mm，以保证在桩身11插入下导向筒4时不会产生较大的垂直度误差；上导向筒16的最小内径与下导向筒4的内径一致，或大于下导向筒4的内径。

定位机构由八个夹紧装置9构成，其分别一一对应地设置在设置在上导向筒16与操作平台5之间或/和下导向筒4与操作平台5之间；夹紧装置9可选用开口式抱桩夹紧装置或环形抱桩夹紧装置，以利用其夹紧功能避免打桩过程中桩身11发生偏移；在本实施例中，夹紧装置9采用环形抱桩夹紧装置，其设置在上导向筒16与操作平台5之间；该环形抱桩夹紧装置由环形本体和四个千斤顶构成，环形本体上沿圆周方向均布开设有四个径向通孔，四个千斤顶以其上推杆朝向环形本体圆心方向的方式呈辐射状设置在四个径向通孔内；使用时，通过驱动夹紧装置的四个千斤顶的推杆同步朝向环形结构的中心处移动，使四个千斤顶的推杆紧顶在桩身11的侧壁上，以夹紧桩体；其中，千斤顶也可以采用长度可调机构能的丝杠代替；另外，上导向筒16、夹紧装置9、操作平台5和下导向筒4之间进行连接固定时可采用焊接的固定连接方式，也可以采用铆接、螺栓等任一可拆卸的连接方式，以使导架便于循环使用。

该桩架的结构设计优点在于：在桩架定位后，可直接基于现有的桩孔位置下桩即可，无需再打桩前进行逐一确定，实现快速、精确定位。

作为本实施例的一个优选技术方案，该桩架还包括一个护梁组；具体地，护梁组设置在操作平台5的上表面，其包括一根外围护梁6、一根内围护梁7和七根分格梁8；其中，外围护梁6焊接固定在操作平台5上靠近船头一侧的长边边沿处，内围护梁7焊接固定在操作平台5上远离船头一侧的长边边沿处，七根分格梁8自操作平台5一侧短边边沿至另一侧短边边沿间隔焊接固定，同时将操作平台5划分为八个打桩区域，每个打桩区域内设有一个桩孔；该护梁组能够进一步加固操作平台5的结构强度，并进一步保证导向机构和定位机构的稳定固定在操作平台5上。

需要说明的是，该桩架可以根据实际水上施工作业中桩基间距、直径等，对操作平台5的长度，其上开设的桩孔的数量、孔径和间距进行适应性调整；但需要保证船上吊装机构的吊装范围满足全部桩孔位置的吊装需求，进而实现船机在水上区域驻位一次可对多组桩基进行打桩施工。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，包括自下而上依次设置的吸力筒组、连接支撑架和桩架；其中，

吸力筒组包括若干个吸力筒(1)，其沿周向均布设置在连接支撑架的底部；每个吸力筒(1)的顶面上设有若干个进/出气孔或进/出水孔，且每个进/出气孔或进/出水孔上连接有一根导管，导管的长度满足吸力筒组下沉到位后其顶端位于水面上方；

桩架包括设置在一操作平台(5)上的导向机构和定位机构；操作平台(5)居中固定在连接支撑架的顶面上，其上沿其长度方向间隔开设有多个桩孔；导向机构由若干组分体式导向筒构成，分体式导向筒的数量与桩孔的数量一致，且其分别一一对应地设置在各桩孔处；每组分体式导向筒由上导向筒(16)和下导向筒(4)构成；上导向筒(16)为内径自上而下逐渐减小的锥形筒，其竖向设置在操作平台(5)上方且其底端固定在桩孔边缘处；下导向筒(4)为圆柱形筒，其以与上导向筒(16)呈同轴设置的方式竖向设置在操作平台(5)下方且其顶端固定在桩孔边缘处；定位机构由若干个夹紧装置(9)构成，其数量至少与桩孔的数量相适应，使每组分体式导向筒至少包括一个夹紧装置(9)；夹紧装置(9)设置在上导向筒(16)与操作平台(5)之间、和/或下导向筒(4)与操作平台(5)之间，并与上导向筒(16)和下导向筒(4)呈同轴设置。

2.根据权利要求1所述的水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，连接支撑架包括四根横向连系梁(2)、两组框架梁(14)和四根立柱(15)；四根立柱(15)呈竖直设置并分别一一对应地居中固定在四个吸力筒（1）的顶面上；四根横向连系梁(2)呈水平设置并分别一一对应地固定在每相邻的两根立柱(15)之间，使其与四根立柱(15)围成一个横向截面为矩形的架体。

3.根据权利要求2所述的水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，连接支撑架还包括四根呈水平设置斜撑梁(3)，其分别一一对应地固定在每相邻的两根横向连系梁(2)之间。

4.根据权利要求2所述的水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，立柱(15)的高度满足吸力筒组下沉至指定位置后，立柱(15)的顶端位于水平面以上。

5.根据权利要求2所述的水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，由四根横向连系梁(2)与四根立柱(15)围成的矩形架体的横向截面的一侧长度与桩架的长度相适应，且与吊装船(10)和打桩船的船体的驻位长度相适应。

6.根据权利要求2所述的水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，每根立柱(15)与吸力筒(1)之间连接有若干根加固杆，若干根加固杆沿圆周方向呈辐射状均布设置并斜向固定在立柱(15)的底端外壁与吸力筒(1)顶面之间，使二者连接固定为一个整体；与吸力筒(1)连通的各导管以呈螺旋状缠绕在立柱(15)外壁上的方式、或穿设在立柱(15)的中空腔体内的方式，将其顶端引至与立柱(15)的顶端齐平或高于立柱(15)的顶端位置处。

7.根据权利要求1所述的水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，下导向筒(4)内径与桩身(11)直径之间的差值≤200mm。

8.根据权利要求1所述的水上快速精确定位打桩导架，其特征在于，桩架还包括护梁组，其包括一根外围护梁(6)、一根内围护梁(7)和多根分格梁(8)；外围护梁(6)固定在操作平台(5)上靠近船头一侧的长边边沿处，内围护梁(7)固定在操作平台(5)上远离船头一侧的长边边沿处，多根分格梁(8)自操作平台(5)一侧短边边沿至另一侧短边边沿呈间隔固定，以将操作平台(5)划分为若干打桩区域且每个打桩区域内设有一个桩孔。

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