专利名称：一种具有转桩装置的打桩船的制作方法
技术领域：
本发明属于造船的技术领域，具体地说是一种具有转桩装置的打桩船，尤其是涉及在打桩船上增设的转桩装置。
背景技术：
打桩船是水上工程主要的施工设备之一，打桩船的生产效率对工程的整个施工周期起着决定性的作用。港口工程施工手册第十三篇第一章第三节所述的一种变幅式打桩船(如港工桩2号、港工洋山号，这是上海港务工程公司的两条打桩船的船名)。其构成是船体、打桩架、变幅油缸、绞锚机、吊桩绞机，其不足之处，其一，每打一根桩打桩船要靠绞锚方式自行到距沉桩工作区100米-300米的运桩驳旁去取桩，然后回运。由于钢筋混凝土桩细长比是80-100，需要同时使用打桩架顶三组吊钩，用卸扣和钢丝绳在钢筋混凝土桩上扣五个节点，才能吊运，十分费事。其二，取到的桩是水平状态，再利用打桩架顶部的三个吊钩经各自升降，将桩缓慢地由水平状态转为直立状态。所以在一个打桩循环过程中，取桩、运桩和转桩的辅助工作时间之和远大于沉桩工作时间，严重影响打桩船生产率的提高。桩2号打桩船一次正常的打桩循环约70分钟，打桩工作时间(进龙口、定位和沉桩)约20分钟，占一次打桩循环时间的30％，而取桩、运桩和转桩的辅助工作时间之和约50分钟，占一次打桩循环时间的70％。第三航务工程局的12号打桩船由于液压系统设计较为合理，所以生产率高于桩2号，但打桩工艺流程基本一样，第三航务工程局12号打桩船打桩工作时间和辅助工作时间之比约为0.8∶1。总之，现有打桩船辅助工作时间比重过大，这是影响打桩船生产率提高的主要原因。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可提高打桩效率的打桩船。
本发明的技术方案是这样实现的一种具有转桩装置的打桩船，它主要包括船体，装在船体中的动力系统和装在船体上的变幅式打桩架，其特征在于在船体上装有转桩装置、存桩支架和吊桩吊机。
本发明和目前常用的打桩船相比，避免了每打一根桩就需靠绞锚方式自行到距沉桩工作区100米-300米的运桩驳旁去取桩的辅助工作，也省去了利用打桩架顶部的三个吊钩经各自升降，将桩缓慢地由水平状态转为直立状态的十分费事的操作步骤，本发明不仅减少了打桩船的移船次数，还缩短了转桩时间，从而大大提高了打桩船的工作效率，经初步测算，打桩船的生产率提高了70％以上，而造价仅增加10％-15％；增设的有关装置结构简单，易于安装和制造，使用方便，简化了打桩船辅助工作的步骤，尤其在建筑市场激烈竞争的今天，水上施工单位渴望拥有一艘施工方便，工作效率高的打桩船，本发明可作为一种较为理想的补充。
图1为本发明一实施例的示意2为图1的一种使用状态示意3为图1的另一种使用状态示意4为本发明将桩驳上的数根桩吊运到存桩支架的示意5为本发明中的吊桩吊机将一根桩吊到托桩架的示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
一种具有转桩装置的打桩船，它主要包括船体11，装在船体中的动力系统和装在船体上的变幅式打桩架8，它区别于现有技术在于在船体11上装有转桩装置12、存桩支架7和吊桩吊机1，实施中转桩装置12有两个外滑道架6、一个内滑道架5和一个托桩架2，内滑道架5在两个外滑道架6之间，托桩架2放置在内滑道架5上面，在托桩架2背面靠近前端处有一支腿4，该支腿4搁在内滑道架5的滑道面上，托桩架2背面靠近后端处有一横梁3，该横梁3搁在外滑道架6的滑道面上，关于打桩船和设置在打桩船上的打桩架均为现有技术，本发明打桩船是在目前常用的打桩船基础上增加三个设备，下面对这三个设备进行说明。
1.吊桩吊机两台，吊桩吊机包括进行吊桩的卷扬机、钢索、滑轮、门架、臂架及相应的机械传动装置和电气控制装置，关于吊桩吊机为现有技术，因此对其结构不作具体的描述，使用要求为一台吊桩吊机起重量30-50吨，用途为1).将桩驳上的桩吊到打桩船新增的存桩支架上，2).将存桩支架上的桩吊到转桩装置上；2.存桩支架一组约4-5个，存桩支架为n型的钢结构，在船长方向均匀布置，间距10-16米，用途存放5-10根从桩驳上吊来的桩，桩均布平放在承桩支架上；3.转桩装置，具体实施时一个转桩装置由两个外滑道架、一个内滑道架和一个托桩架组成。内滑道架在两个外滑道架之间，托桩架平放在内外滑道架上面，托桩架背面靠近前端处有一支腿，支腿搁在内滑道架滑道面上，托桩架背面靠近后端处有一横梁，横梁搁在外滑道架滑道面上，内滑道架的滑道面呈曲线状，在靠近船体船舷一侧的甲板上设置两台吊桩吊机，在靠近船体船舷另一侧的甲板上设置4-5个存桩支架，实施时的内滑道架滑道面是下滑曲线。
使用说明打桩船靠绞锚方式自行到距沉桩工作区100米-300米的运桩驳10旁，吊桩吊机根据打桩船的承载能力放5-10根桩在存桩支架上。
打桩船回行到沉桩工作区，吊桩吊机从存桩支架上吊一根至转桩装置的托桩架上。
转桩装置上的传动结构将托桩架向船艏方向移动，搁在内滑道面上的托桩架前端支腿在下滑曲线作用下渐渐下降，整个托桩架和桩就渐渐竖起。当托桩架的横梁移动到外滑道架前端时，托桩架和桩己成直立状态并移向船艏。
托桩架后端背面的小卷扬机钢丝绳松出，原扣在桩上部的吊攀13自行松下，横在打桩架下面。
打桩架顶部一个吊钩吊起吊攀，再将托桩架前端背面的小卷扬机钢丝绳缓缓松出，桩基本以直立状态进入打桩架。
除了增设了上述的三个设备外，还需对新增三个设备处的船体进行必要的加固，一般可采用局部增加钢板的厚度或增设加强筋，下表为新增设备的投资估算。
新增设备投资估算表单位万元名称 数量 单位 单价 总价 备注130t-50t单臂架固定吊 2 台40-5080-100230t-50t单臂架固定吊船体加固30-40 船仓内3转桩装置 1 个100-120 100-1204转桩装置船体加固 30-40 船仓内5承桩支架 5个2.5-312.5-156承桩支架船体加固 8.0-12船仓内7预留费20％52-658小计 312-390注价格中前一项以桩2号为参考对象估算，后一项以洋山号为参考对象估算生产率比较根据对桩2号工作时间和辅助工作时间之比的分析，大致可得出以下数据1.本打桩船与桩2号比较，总造价增加15％，生产率提高100％。
2.本打桩船与洋山号比较，总造价增加10％，生产率提高70％。
关于本打桩船的载重能力分析本打桩船和目前常用打桩船相比增加了吊桩吊机、存桩支架和转桩装置，另外还有5根桩9，共增加重量约500t，常用打桩船能否承受增加的500t重量，现作如下分析。
(一)桩2号打桩船载重能力约2600t，桩2号自重(包括淡水和柴油)约1600t，压舱水约1000t。打桩船上压舱水的作用有两点，一是为了降低打桩船重心，增加打桩船的稳性，二是通过调节船体前后左右四个压水舱中各自的水量，使打桩船保持水平状态。新增设备及桩的500t自重同样起到压舱的作用，所以只要将1000t压舱水减少至500t，这就解决了新增设备的自重对打桩船载重能力的影响。
洋山号打桩船压舱水为1960t，所以新增设备的自重对洋山号打桩船载重能力更无影响。
(二)新增设备非对称布置对打桩船横向、纵向水平度影响的分析仍以桩2号打桩船为例进行分析，新增的500t设备中对称布置的重量为240t，非对称布置的重量为260t。500t压舱水重量大于非对称布置的260t重量，利用500t压舱水在打桩船前后左右四个压水舱中调节水量，能使打桩船保持横、纵向水平。
(三)公开技术打桩船的初稳性值比《海船稳性规范》和《内河船舶稳性规范》中规定的初稳性值要大得多，说明打桩船的稳性是很好的，本打桩船因增加了三个设备，船舶的重心略有抬高，但它的初稳性值仍可能比规定的初稳性值要大；另外本发明的船体在设计过程中可适当调整船体主尺度及压载重量，使具有转桩装置的打桩船的初稳性值大于《海船稳性规范》和《内河船舶稳性规范》中规定的初稳性值，所以本打桩船的稳定性问题应该是可以解决的。
权利要求
1.一种具有转桩装置的打桩船，它主要包括船体，装在船体中的动力系统和装在船体上的变幅式打桩架，其特征在于在船体上装有转桩装置、存桩支架和吊桩吊机。
2.根据权利要求1所述的一种具有转桩装置的打桩船，其特征在于转桩装置有两个外滑道架、一个内滑道架和一个托桩架，内滑道架在两个外滑道架之间，托桩架放置在内滑道架上面，在托桩架背面靠近前端处有一支腿，该支腿搁在内滑道架的滑道面上，托桩架背面靠近后端处有一横梁，该横梁搁在外滑道架的滑道面上。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有转桩装置的打桩船，其特征在于内滑道架的滑道面呈曲线形，它可以是圆弧状、抛物线状、双曲线状、椭圆线状或其它的下滑曲线状。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有转桩装置的打桩船，其特征在于在靠近船体一侧的甲板上设置两台吊桩吊机，在靠近船体另一侧的甲板上设置4-5个存桩支架。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有转桩装置的打桩船，其特征在于转桩装置中的内滑道架、外滑道架和托桩架均为钢结构件。转桩装置布置在打桩架和承桩支架之间紧靠打桩架的甲板上，转桩装置与甲板中线平行。
全文摘要
本发明公开了一种具有转桩装置的打桩船，其特征为在船体上装有转桩装置、存桩支架和吊桩吊机。本发明和目前常用的打桩船相比，避免了每打一根桩就需靠绞锚方式自行到距沉桩工作区100米－300米的运桩驳旁去取桩的辅助工作，也省去了需运用卸扣和钢丝绳在钢筋混凝土桩上扣五个节点，进行吊运，再利用打桩架顶部的三个吊钩经各自升降，将桩缓慢地由水平状态转为直立状态的十分费事的操作步骤，本发明不仅减少了打桩船的移船次数，还缩短了转桩时间，从而大大提高了打桩船的工作效率，经初步测算，打桩船的生产率提高了70％以上，打桩船的造价仅增加10％－15％；增设的有关装置结构简单，易于安装和制造，使用方便，简化了打桩船辅助工作的步骤。
文档编号B63B35/00GK1509938SQ02157688
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月24日 优先权日2002年12月24日
发明者郑奇, 钟林贵, 郑 奇 申请人:郑奇, 钟林贵, 郑 奇