一种打桩船的撑脚结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种打桩船的撑脚结构，包括撑脚主体和一个由顶板、底板和侧板围成的腔体，顶板和底板之间至少设有一层隔板将腔体分为多个子腔体，所述撑脚从顶板穿入并从底板穿出与腔体相固定，多根导管也从顶板穿入并从底板穿出与腔体相固定，导管在每个子腔体中的部分均设有通孔，通孔上设有过滤网，所述撑脚主体内部设有分别与子腔体相连通的通水管道，通水管道分别与调节阀组和高压水泵相连接，所述撑脚本体在腔体底板的下方设有冲水管。本实用新型的撑脚结构可以减少撑脚的长度和直径以及壁厚，使撑脚整体轻便、少占用空间；此外本实用新型根据端塞效应原理，有效地提高了撑脚插入海底泥土和拔出的速度，提高了整体的工作效率。
【专利说明】一种打粧船的撑脚结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及打桩船领域，尤其涉及一种打桩船的撑脚结构。
【背景技术】
[0002]在海洋打桩领域，打桩设备主要包括两种，一种是顶升式打桩平台，其设有撑脚，撑脚能将打桩平台完全顶升出水面，少受浪涌、潮流的影响，顶升式打桩平台要求撑脚足够粗、足够长、撑脚靴面积足够大，进而才能使撑脚插到海底泥土的持力层，支承整个打桩平台和钢管桩的重量；另一种是打桩船，打桩船自重及钢管桩的重量由船体浮力承受，打桩船上也设有撑脚，撑脚的作用主要是承受打桩过程中产生的船体倾斜力矩，抵抗风浪对打桩船的影响，以及定位打桩船，使打桩船的水平位置不产生移动，便于打桩。
[0003]打桩船的撑脚上有的设有脚靴，有的设有，脚靴是一个在撑脚下部的环形结构，其作用是提高打桩船的稳定性。撑脚上设有脚靴，其脚靴尺寸都很小，因为如果脚靴尺寸过大的话，其进入海底泥土后很难拔出，即使在脚靴底部冲水有时也很难保证一定能顺利拔出。没有脚靴的撑脚为了保证打桩船的稳定性，需要有足够大的直径，同时要保证撑脚插入海底泥土的持力层深度，这就大大提高了整个撑脚的建造成本，并且在打桩船上占用了更大的空间，具体操作时也比较麻烦。综合以上，无论打桩船的撑脚上有没有脚靴，都存在一些不足之处，因此，如何提高打桩船的稳定性、保证打桩船的工作效率成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种定位稳定、方便操作，保证打桩船工作效率的撑脚结构，以克服现有技术的上述缺陷。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种打桩船的撑脚结构，包括撑脚主体，还包括一个由顶板、底板和侧板围成的腔体，所述顶板和底板之间至少设有一层隔板将腔体分为多个子腔体，所述撑脚从顶板的中间位置穿入并从底板穿出与腔体相固定，多根带有内腔的导管也从顶板穿入并从底板穿出与腔体相固定，所述导管分布在撑脚本体的周围，所述导管在每个子腔体中的部分均设有通孔，所述通孔上设有过滤网，所述撑脚主体内部设有分别与子腔体相连通的通水管道，所述通水管道分别与调节阀组和高压水泵相连接，所述撑脚本体在腔体底板的下方设有冲水管。
[0006]优选地，所述过滤网的两侧分别设有带有过滤孔的衬板。
[0007]进一步地，所述衬板的外侧分别设有加强板，所述加强板上也设有过滤孔且孔径大于衬板的孔径。
[0008]优选地，所述隔板设有两个，将腔体分为上、中、下三个子腔体。
[0009]优选地，所述子腔体分别与两个通水管道相连通，两个通水管道分别位于子腔体的上部和下部。
[0010]优选地，所述导管的两个端口中分别设有挡圈。
[0011]优选地，所述导管在每个子腔体中的部分均设有两个通孔。
[0012]优选地，所述撑脚本体中设有水箱，所述通水管道与水箱连接，所述水箱上设有进水管和出水管。
[0013]优选地，所述底板是中间部分向外侧凸出的锥状结构。
[0014]优选地，所述导管的长度至少是导管直径的五倍。
[0015]如上所述，本实用新型一种打桩船的撑脚结构，具有以下有益效果:
[0016]1、本实用新型的撑脚结构因有较大腔体，能产生足够大的端承阻力和摩擦阻力，撑脚不必进入泥土的持力层，甚至在上层淤泥中工作效果也能很好，因此可以大幅度减少撑脚的长度和直径以及壁厚，使撑脚整体轻便，少占用空间。
[0017]2、本实用新型还可以有效降低控制撑脚的油缸及其相关设备的受力，减少损耗、增加其使用寿命。
[0018]3、本实用新型根据端塞效应原理，减少了撑脚插入海底泥土和拔出时所需要的力和功率、从而有效地提高了速度，进而也就提高了整体的工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构图。
[0020]图2为图1中的A处放大图。
[0021]图3为图1中的B处放大图。
[0022]图4为图1的C-C处截面视图。
[0023]图5为本实用新型中导管与过滤网的安装示意图。
[0024]图6为图5中D-D处的截面视图。
[0025]图中:1撑脚主体11通水管道
[0026]12冲水管 2 腔体
[0027]21顶板22底板
[0028]23侧板24隔板
[0029]25子腔体3 导管
[0030]31通孔32挡圈
[0031]4 过滤网41衬板
[0032]42加强板5 调节阀组
[0033]6 高压水泵7 水箱
[0034]71进水管72出水管
【具体实施方式】
[0035]说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0036]如图1-图6所示为本实用新型一种打桩船的撑脚结构，包括安装在打桩船上的撑脚主体I,还包括一个由顶板21、底板22和侧板23围成的腔体2，所述顶板21和底板22之间至少设有一层横向的隔板24将腔体2分为多个子腔体25。如图4所示，所述撑脚I从顶板21的中间位置穿入并从底板22穿出与腔体2相固定，多根带有内腔的导管3也从顶板21穿入并从底板22穿出与腔体2相固定，所述导管3分布在撑脚本体I的周围；所述导管3在每个子腔体25中的部分均设有通孔31，所述通孔31上设有过滤网4用于防止砂石堵塞通孔31，其中优选的方案是所述导管3在每个子腔体25中的部分均设有两个通孔31。所述撑脚主体I内部设有分别与子腔体25相连通的通水管道11，所述通水管道11分别与调节阀组5和高压水泵6相连接，当向通水管道11中压水时，水流会通过导管3上的通孔31进入导管3中，进而使泥土含水量增加，方便泥土流出导管3。所述撑脚本体I在腔体2底板22的下方设有冲水管12，当向冲水管12中压水时，腔体2底板22下方的泥土含水率增加，使泥土活化容易流动，从而便于撑脚本体I拔出；当冲水管12抽水时，腔体2底板22下方的泥土含水率降低，不易流动，从而使撑脚本体I更加稳定。本实用新型中的腔体2就相当于撑脚上的脚靴。
[0037]如图5、6所示，所述过滤网4的两侧分别设有带有过滤孔的衬板41，以保护过滤网4。进一步地，所述衬板41的外侧分别设有加强板42，所述加强板42上也设有过滤孔且孔径大于衬板41的孔径，安装时要确保加强板42上的孔、衬板41部分重合，以便于水流过滤网4。为了便于安装，所述过滤网4、衬板41和加强板42都为环形并围绕在导管3上，然后如图6所示，在所述加强板42外侧通过环形紧箍43锁紧。
[0038]为了让导管3在工作时可以更加快速的增加或减少泥土含水率，所述隔板24设有两个，将腔体2分为上、中、下三个子腔体25。
[0039]在本实施例中，所述子腔体25分别与两个通水管道11相连通，两个通水管道11分别位于子腔体25的上部和下部；并且每个子腔体25中的通水管道11都可以单独压水、抽水，或者同时同向和反向压水、抽水，因此可以有效冲洗、带走导管3中的泥砂。
[0040]在本实施例中，为了防止较大石块进入导管3造成堵塞，如图2、3所示，所述导管3的两个端口中分别设有挡圈32，挡圈32的内径小于导管3的内径，因此，能从挡圈32进入导管3中的石块必然不会堵塞导管3。
[0041]在本实施例中，为了便于想通水管道11中快速压水，所述撑脚本体I中设有水箱7，所述通水管道11与水箱7连接，所述水箱7上设有进水管71和出水管72，进水管71用于向水箱7中补水，出水管72用于将水箱7中多余的水排出。
[0042]因为腔体2在工作时要进入到海底的泥土中，所以所述底板22是中间部分向外侧凸出的锥状结构，以便于插入泥土。
[0043]本实用新型的实施是利用了泥土本身的力学原理和端塞效应原理，泥土本身的力学原理即含水率低的泥土不易流动，含水率高的泥土易流动；其与端塞效应原理结合后得出结论:当撑脚本体I带着导管3插入泥土中时，导管3中的泥土含水率越高越容易撑脚本体I继续插入，此时不产生端塞效应；当撑脚本体I插入到位后，要减少导管3中的泥土含水率，减少导管3中和导管3两端的泥土流动，最终使水流不能从导管3中流过，使导管3产生端塞效应，进而使撑脚本体I趋于稳定，不再移动。导管3中的泥土含水率通过通水管道11来调节。为了保证导管3的端塞效应的技术效果，让导管3的任意一部分都可以产生端塞效应，所述导管3的长度至少是导管3直径的五倍，其中最优方案是导管3长度是直径的十倍。
[0044]结合上述原理，以及图1-图6，本实用新型的工作过程为:当打桩船运动到工作位置时通过撑脚本体I定位，撑脚本体I在油缸的压力作用下插入海底的泥土中，随着插入泥土深度的增加，撑脚本体I受到的阻力加大，直到油缸的压力不能使撑脚本体I继续下插。如果需要撑脚本体I插入更深的泥土中时，接通撑脚本体I中的进水管71向导管3和冲水管12中压水，增加导管3中和腔体2底板22下方泥土的含水率，增加泥土流动性，减小对撑脚本体I的阻力，使腔体2底板22下方的泥土从导管3下端进入、上端排出，让撑脚本体I能够继续下插，而不需要把底板22下方的泥土向其他方向挤开排出。当撑脚本体I达到适当深度后，停止向进水管71中压水，改为通过出水管72向外抽水，减少腔体2底面和导管3中的泥土含水率，使导管3中泥土固结，使整个腔体2成为一个泥土不能通过的整体，腔体2下锥面成为泥土端承面，完成撑脚的定位工作。当需要从泥土中拔出撑脚时，通过撑脚本体I上的进水管71向导管3和冲水管12中压水，使导管3中泥土含水率增加，活化泥土，使腔体2顶板21上的泥土从导管3上端进入、下端排出，让撑脚本体I在油缸提升力作用下顺利上提、拔出。
[0045]因为本实用新型的腔体2是采用端塞效应原理，所以其体积可以较大，能够产生足够大的端承阻力，也就使得撑脚有时不插入海底泥土的持力层，而是在上层淤泥中也能保证工作效果，所以本实用新型在实际使用时的有益效果非常显著，具有广泛的推广价值。
[0046]综上所述，本实用新型一种打桩船的撑脚结构，能够解决撑脚本体进入海底泥土中定位不稳、不便拔出的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
[0047]上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种打桩船的撑脚结构，包括撑脚主体(I)，其特征在于:还包括一个由顶板(21)、底板(22)和侧板(23)围成的腔体(2)，所述顶板(21)和底板(22)之间至少设有一层隔板(24)将腔体(2)分为多个子腔体(25)，所述撑脚(I)从顶板(21)的中间位置穿入并从底板(22)穿出与腔体(2)相固定，多根带有内腔的导管(3)也从顶板(21)穿入并从底板(22)穿出与腔体(2)相固定，所述导管(3)分布在撑脚本体(I)的周围，所述导管(3)在每个子腔体(25)中的部分均设有通孔(31)，所述通孔(31)上设有过滤网(4)，所述撑脚主体(I)内部设有分别与子腔体(25)相连通的通水管道(11)，所述通水管道(11)分别与调节阀组(5)和高压水泵(6)相连接，所述撑脚本体(I)在腔体(2)底板(22)的下方设有冲水管(12)ο
2.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述过滤网(4)的两侧分别设有带有过滤孔的衬板(41)。
3.根据权利要求2所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述衬板(41)的外侧分别设有加强板(42)，所述加强板(42)上也设有过滤孔且孔径大于衬板(41)的孔径。
4.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述隔板(24)设有两个，将腔体(2)分为上、中、下三个子腔体(25)。
5.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述子腔体(25)分别与两个通水管道(11)相连通，两个通水管道(11)分别位于子腔体(25)的上部和下部。
6.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述导管(3)的两个端口中分别设有挡圈(32)。
7.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述导管(3)在每个子腔体(25)中的部分均设有两个通孔(31)。
8.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述撑脚本体(I)中设有水箱(7)，所述通水管道(11)与水箱(7)连接，所述水箱(7)上设有进水管(71)和出水管(72)。
9.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述底板(22)是中间部分向外侧凸出的锥状结构。
10.根据权利要求1所述的一种打桩船的撑脚结构，其特征在于:所述导管(3)的长度至少是导管(3)直径的五倍。
【文档编号】E02D7/16GK204163081SQ201420532892
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】张铁, 吴志有 申请人:上海雄程船舶工程有限公司