专利名称：坐底式水上打桩平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及桩工设备领域，特别涉及一种坐底式水上打桩平台。
背景技术：
港口、桥梁、海上油气开采、海上风电开发等工程通常需要在潮间带或者浅海区域打下桩基。潮间带和浅海区域具有水流速度快、地质松软、水位变化大、对船舶吃水要求高等特点，进行桩基施工作业异常困难。现有技术中一般通过搭建临时栈桥或填海筑路等方法在潮间带和浅海水域打桩，但是这些方法存在工期较长、投资巨大、对海洋生态环境有一定程度破坏的缺点。而常规打桩船则因为吃水问题很难进入潮间带进行打桩作业，因为其涨潮时可以进入潮间带，但在落潮时将被搁浅，施工安全性无法保证。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种适于在浅水水域施工的坐底式水上打桩平台。本发明实施例提供一种坐底式水上打桩平台，其包括沉箱、支撑装置、作业平台、抱桩装置和起重设备，所述沉箱内设置有压载舱以及控制压载舱进水和排水的进排水系统，所述支撑装置安装在所述沉箱上，并支撑所述作业平台，所述抱桩装置安装在所述作业平台上，用于定位桩体，所述起重设备用于起吊所述桩体和打桩锤，所述压载舱在航行状态时的压载水水量小于在打桩状态时的压载水水量，所述沉箱在航行状态时浮在水上，在打桩状态时与水底地面接触。优选地，所述作业平台上设置有第一导轨，所述抱桩装置包括第一驱动机构、导向块、抱桩架和抱桩器，所述导向块与所述第一导轨可移动地配合，所述第一驱动机构与所述导向块连接，用于驱动所述导向块沿所述第一导轨移动，所述抱桩架连接在所述导向块上，所述抱桩器安装在所述抱桩架上。优选地，所述抱桩架上设置有第二导轨，所述第二导轨的延伸方向垂直于所述第一导轨的延伸方向，所述抱桩器与所述第二导轨可移动地配合，所述抱桩器与第二驱动机构连接，所述第二驱动机构用于驱动所述抱桩器沿所述第二导轨移动。优选地，所述抱桩架的上端和下端均设置有第二导轨，所述抱桩器包括上滑块、下滑块、连接板和抱箍，所述上滑块与所述抱桩架上端的第二导轨可移动配合，且所述上滑块与所述第二驱动机构连接，所述下滑块与所述抱桩架下端的第二导轨可移动配合，所述连接板连接所述上滑块和下滑块，所述上滑块和下滑块的至少其一上设置有所述抱箍，所述抱箍包括一对可开合地铰接在所述上滑块或下滑块上的夹臂。优选地，所述沉箱的底部设置有用于插入所述水底底面的定位桩。优选地，所述定位桩包括桩本体和驱动装置，所述桩本体铰接在所述沉箱的底部，所述驱动装置与所述桩本体连接，用于驱动所述桩本体相对于所述沉箱转动，以使所述桩本体的尾端靠近或远离所述沉箱的底面。优选地，所述支撑装置包括多个支撑柱，所述支撑柱的一端连接所述沉箱，另一端连接所述作业平台。优选地，所述沉箱中设置有一个或多个燃油舱，所述燃油舱通过油管与所述作业平台连接。优选地，所述支撑装置包括多个支撑柱，所述支撑柱的一端连接所述沉箱，另一端连接所述作业平台，所述支撑柱中开设有连通所述作业平台和沉箱的通道，所述油管穿过所述通道。优选地，所述沉箱中还设置有淡水舱和/或污水舱，所述淡水舱、污水舱通过水管与所述作业平台连接。上述坐底式水上打桩平台通过设置沉箱，使其可以适应于潮间带和浅海区域等浅水水域的桩基施工，因为沉箱在打桩时始终稳定地支撑在水底地面上，即使因退潮搁浅，也不会影响桩基施工的安全性。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明实施例提供的坐底式水上打桩平台的结构示意图；图2为本发明实施例提供的坐底式水上打桩平台的另一视角结构示意图；图3为图I的坐底式水上打桩平台的沉箱的结构示意图；图4为图3的沉箱的另一视角结构示意图；图5为图I的坐底式水上打桩平台的抱桩装置的结构示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。图I为本发明实施例提供的坐底式水上打桩平台的结构示意图；图2为本发明实施例提供的坐底式水上打桩平台的另一视角结构示意图；图3为图I的坐底式水上打桩平台的沉箱的结构不意图；图4为图3的沉箱的另一视角结构不意图；图5为图I的坐底式水上打桩平台的抱桩装置的结构示意图。下面结合图I至图5对本发明进行进一步的阐述。请参考图I至图4，本发明实施例提供一种坐底式水上打桩平台，其包括沉箱I、支撑装置2、作业平台3、抱桩装置4和起重设备5，沉箱I内设置有压载舱12以及控制压载舱12进水和排水的进排水系统(图未示)，支撑装置2安装在沉箱I上，并支撑作业平台3，抱桩装置4安装在作业平台3上，用于定位桩体200，起重设备5用于起吊桩体200和打桩锤6，压载舱12在航行状态时的压载水水量小于在打桩状态时的压载水水量，沉箱I在航行状态时浮在水上，在打桩状态时与水底地面接触。该坐底式水上打桩平台可以通过拖轮在水上拖行，也可以自身设置有动力装置。在航行状态时，进排水系统排出压载仓12中的压载水，使沉箱I上浮，坐底式水上打桩平台可以在水上移动。当坐底式水上打桩平台航行至施工位置时，压载仓12进水，沉箱I下沉直至接触水底地面，使该坐底式水上打桩平台在打桩时能够比较稳定。该坐底式水上打桩平台可以在海洋、河流以及湖泊上进行桩基施工，对应地，水底地面可以为海床、河床或湖底。打桩时，起重设备5先将桩体200吊至抱桩装置4处，抱桩装置4将桩体200抱紧定位。然后，其中设备5吊起打桩锤6，从桩体200顶端夯击桩体200，将桩体200夯入水底地面。该坐底式水上打桩平台通过设置沉箱1，使其可以适应于潮间带和浅海区域等浅水水域的桩基施工，因为沉箱I在打桩时始终稳定地支 撑在水底地面上，即使因退潮搁浅，也不会影响桩基施工的安全性。上述的起重设备5可以为履带起重机、汽车起重机或者塔式起重机等，桩体200可以为钢桩、水泥桩等，进排水系统可以为压载泵及配套管路和阀门，打桩锤可以为液压锤或者依靠自身重力进行夯击的夯锤。作业平台3上还可以设置桩存储区，用于存储一定数量的桩体200，因此在打桩时可以不需要运载桩体200的驳船配合，可以提高桩基施工的效率。在本实施例中，作业平台3上还设置有生活楼8，用于保障作业平台3上的施工人员的生活需求。作为优选实施例，沉箱I的底部设置有定位桩7。定位桩7的底部为尖头，当沉箱I进水下沉接触水底地面时，定位桩7在沉箱I的重力作用下，插入水底地面，将沉箱I固定。因此，在水流速度大、冲刷严重的施工环境，可以防止坐底式水上打桩平台受水流影响而产生滑移。在本实施例中，定位桩7包括桩本体71和驱动装置72，桩本体71铰接在沉箱I的底部，驱动装置72与桩本体71连接，用于驱动桩本体71相对于沉箱I转动，以使桩本体71的尾端靠近或远离沉箱I的底面。具体地，沉箱I的底面上可以开设收纳桩本体71的凹槽，凹槽中安装有平行于沉箱I的底面的铰接轴，桩本体71的首端通过该铰接轴与沉箱I铰接。驱动装置72为液压油缸，其缸筒铰接在沉箱I的底部，活塞杆铰接在桩本体71上。在航行状态时，驱动装置72驱动桩本体71转动，使桩本体71收纳在凹槽中，不会影响航行。在沉箱I下沉时，驱动装置72驱动桩本体71从沉箱I的底部伸出，然后在沉箱I的重力作用下插入水底底面。在其他实施例中，沉箱I的底面也可以不开设凹槽，在航行状态时，桩本体71贴在沉箱I的底面上。请参考图2和图5，作为优选实施方式，作业平台3上设置有第一导轨31，抱桩装置4包括第一驱动机构(图未不)、导向块41、抱桩架42和抱桩器44,导向块41与第一导轨31可移动地配合,第一驱动机构与导向块41连接,用于驱动导向块41沿第一导轨31移动，抱桩架42连接在导向块41上，抱桩器44安装在抱桩架42上。具体地，作业平台3 —侧的上表面上沿作业平台3的长度方向延伸设置有两条平行的第一导轨31，在该侧的侧表面上也设置有一条沿作业平台3的长度方向延伸的第一导轨31。导向块41上开设有与第一导轨31滑动配合的滑槽。第一驱动机构驱动导向块41在第一导轨31上滑动。抱桩架42为桁架结构的方形梁，其一端连接在导向块41上，并伸出于作业平台3外。由于抱桩装置4可以沿第一导轨31移动，因此，当完成一个桩位的施工后，可以移动抱桩装置4至下一施工位置，然后进行下一个桩位的施工。因此，坐底式水上打桩平台定位一次，可以完成多个桩位的施工。相较于现有技术中一次定位只能施工一个桩位的打桩船，本发明的坐底式水上打桩平台的能够大大提升作业效率。作为进一步的优化方案，抱桩架42上设置有第二导轨43，第二导轨43的延伸方向垂直于第一导轨31的延伸方向，抱桩器44与第二导轨43可移动地配合,抱桩器44与第二驱动机构连接，第二驱动机构用于驱动抱桩器44沿第二导轨43移动。通过在抱桩架42上设置第二导轨43，使得抱桩器44可以在两个方向上调整位置，从而更加便于实现一次定位完成多个桩位的施工。具体地，抱桩架42的上端和下端均设置有第二导轨43，抱桩器44包括上滑块441、下滑块442、连接板443和抱箍444，上滑块441与抱桩架42上端的第二导轨43可移动配合，且上滑块441与第二驱动机构连接，下滑块442与抱桩架42下端的第二导轨43可移动配合，连接板443连接上滑块441和下滑块442，上滑块441和下滑块442的至少其一上设置有抱箍444，抱箍444包括一对可开合地铰接在上滑块441或下滑块442上的夹臂。通过在抱桩架42的上端和下端均设置有第二导轨43，可以使抱桩器44安装得更为稳固。抱箍444 一般与驱动装置(图未示)连接，驱动装置驱动夹臂开合，实现桩体200·的抱紧与松开。在本实施例中，上滑块441和下滑块442上均设置有抱箍444，这样可以降低对单个抱箍444的强度的要求,便于抱箍444的选材与加工。为了加强抱桩架42的抗冲击强度，抱桩装置4上还可以设置有一个或多个斜拉杆45，斜拉杆45的一端连接在导向块41上，另一端连接在抱桩架42上。请参考图1，作为优选实施方式，支撑装置2包括多个支撑柱，支撑柱的一端连接沉箱1，另一端连接作业平台3。由于支撑柱的存在，因此作业平台3的底面与沉箱I的上表面之间具有一定的高度差，当在相对较深的水域施工时，即使沉箱I完全沉入水中，作业平台3仍然不会被水淹没，可以正常作业。请参考图4，作为优选实施方式，沉箱I中设置有一个或多个燃油舱14，燃油舱4通过油管与作业平台3连接。在其他优选实施方式中，沉箱I中也设置有淡水舱16和/或污水舱18，淡水舱16、污水舱18通过水管与作业平台3连接。由于作业平台3上的起重设备5需要耗油，生活楼8中的设施的运行也需要耗油，因此在沉箱I中设置燃油舱14，用于为作业平台3上的设备供油。而且，作业平台3上的施工人员生活需要淡水，同时还会产生污水，因此淡水舱16可以提供淡水，而污水舱18则收容产生的污水。压载舱12、燃油舱14、淡水舱16和污水舱18之间通过水密舱壁19分隔开。沉箱I大致呈长方体形状，为了更好地调节沉箱I的吃水，在沉箱I的四边以及中间位置设置有多个压载舱12，在中间的压载舱12的两侧分别设置燃油舱14和淡水舱16，污水舱18设置在沉箱I的长边中间。压载舱12、燃油舱14、淡水舱16和污水舱18均相对于沉箱I的沿长度方向的中轴线对称。为了便于在作业平台3和沉箱I之间布置油管和水管，支撑柱中开设有连通作业平台3和沉箱I的通道，油管和水管均穿过该通道，连接作业平台3和沉箱I。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种坐底式水上打桩平台，其特征在于，包括沉箱(I)、支撑装置(2)、作业平台(3)、抱桩装置(4)和起重设备(5)，所述沉箱(I)内设置有压载舱(12)以及控制压载舱(12)进水和排水的进排水系统，所述支撑装置(2)安装在所述沉箱(I)上，并支撑所述作业平台(3)，所述抱桩装置(4)安装在所述作业平台(3)上，用于定位桩体(200)，所述起重设备(5)用于起吊所述桩体(200)和打桩锤￠)，所述压载舱(12)在航行状态时的压载水水量小于在打桩状态时的压载水水量，所述沉箱(I)在航行状态时浮在水上，在打桩状态时与水底地面接触。
2.根据权利要求I所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述作业平台(3)上设置有第一导轨(31)，所述抱桩装置(4)包括第一驱动机构、导向块(41)、抱桩架(42)和抱桩器(44)，所述导向块(41)与所述第一导轨(31)可移动地配合，所述第一驱动机构与所述导向块(41)连接，用于驱动所述导向块(41)沿所述第一导轨(31)移动，所述抱桩架(42)连接在所述导向块(41)上，所述抱桩器(44)安装在所述抱桩架(42)上。
3.根据权利要求2所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述抱桩架(42)上设置有第二导轨(43)，所述第二导轨(43)的延伸方向垂直于所述第一导轨(31)的延伸方向，所述抱桩器(44)与所述第二导轨(43)可移动地配合，所述抱桩器(44)与第二驱动机构连接，所述第二驱动机构用于驱动所述抱桩器(44)沿所述第二导轨(43)移动。
4.根据权利要求3所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述抱桩架(42)的上端和下端均设置有第二导轨(43)，所述抱桩器(44)包括上滑块(441)、下滑块(442)、连接板(443)和抱箍(444)，所述上滑块(441)与所述抱桩架(42)上端的第二导轨(43)可移动配合，且所述上滑块(441)与所述第二驱动机构连接，所述下滑块(442)与所述抱桩架(42)下端的第二导轨(43)可移动配合，所述连接板(443)连接所述上滑块(441)和下滑块(442)，所述上滑块(441)和下滑块(442)的至少其一上设置有所述抱箍(444)，所述抱箍(444)包括一对可开合地铰接在所述上滑块(441)或下滑块(442)上的夹臂。
5.根据权利要求I至4任一项所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述沉箱(I)的底部设置有用于插入所述水底底面的定位桩(7)。
6.根据权利要求5所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述定位桩(7)包括桩本体(71)和驱动装置(72)，所述桩本体(71)铰接在所述沉箱(I)的底部，所述驱动装置(72)与所述桩本体(71)连接，用于驱动所述桩本体(71)相对于所述沉箱(I)转动，以使所述桩本体(71)的尾端靠近或远离所述沉箱(I)的底面。
7.根据权利要求I至4任一项所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述支撑装置(2)包括多个支撑柱，所述支撑柱的一端连接所述沉箱(I)，另一端连接所述作业平台(3)。
8.根据权利要求I至4任一项所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述沉箱(I)中设置有一个或多个燃油舱(14)，所述燃油舱(14)通过油管与所述作业平台(3)连接。
9.根据权利要求8所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述支撑装置(2)包括多个支撑柱，所述支撑柱的一端连接所述沉箱(I)，另一端连接所述作业平台(3)，所述支撑柱中开设有连通所述作业平台(3)和沉箱(I)的通道，所述油管穿过所述通道。
10.根据权利要求I至4任一项所述的坐底式水上打桩平台，其特征在于，所述沉箱(I)中还设置有淡水舱(16)和/或污水舱(18)，所述淡水舱(16)、污水舱(18)通过水管与所述作业平台(3)连接。
全文摘要
本发明公开了一种坐底式水上打桩平台，其包括沉箱、支撑装置、作业平台、抱桩装置和起重设备，所述沉箱内设置有压载舱以及控制压载舱进水和排水的进排水系统，所述支撑装置安装在所述沉箱上，并支撑所述作业平台，所述抱桩装置安装在所述作业平台上，用于定位桩体，所述起重设备用于起吊所述桩体和打桩锤，所述压载舱在航行状态时的压载水水量小于在打桩状态时的压载水水量，所述沉箱在航行状态时浮在水上，在打桩状态时与水底地面接触。上述坐底式水上打桩平台通过设置沉箱，使其可以适应于潮间带和浅海区域等浅水水域的桩基施工，因为沉箱在打桩时始终稳定地支撑在水底地面上，即使因退潮搁浅，也不会影响桩基施工的安全性。
文档编号E02D7/08GK102839666SQ20121032547
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者徐龙, 蒋三定, 闫明强 申请人:三一集团有限公司