一种超大型打桩船的抱桩器的制作方法

1.本实用新型涉及一种超大型打桩船的抱桩器。


背景技术：

2.水上桩基工程的打桩方式主要有三种，分别是桩架式打桩船打桩、平台或起重船打桩和振动锤吊打打桩。桩架式打桩船配备有桩架、起吊设备、多台锚机、液压系统、柴油机发电系统、打桩锤等附属设备。桩架安装在船艏的甲板上，桩架为倒三角形空间桁架，即由一根后主管和两根前主管构成桩架的主撑管；两根前主管的底部与船体的球鼻艏铰接，后主管为斜管且底部与变幅油缸铰接，通过变幅油缸驱动桩架前俯后仰，以适应打各种角度桩的要求。
3.目前桩架式打桩船上通常采用在桩架的下部设置一套可以在下桩过程中进行桩的辅助定位的装置——抱桩器。传统的抱桩器是固定锤击中心的，抱桩器在单边采用单油缸驱动转臂，其臂架结构和驱动油缸比较庞大，不同桩径的调节小臂架也很大，笨重且使用不方便，且无法满足在沉桩施工过程中对抱桩器“抱得牢、打的开”的基本要求，即吊桩过程中抱桩器要尽可能打开，减小吊桩的跨距，抱桩定位过程中要尽可能抱紧，防止桩滑出抱桩器。
4.目前的桩架式打桩船由于施工的桩径较小(通常在2.5米以下)，桩长有限(80米以下)。随着施工海域离岸越来越远，海域自然条件风浪及涌浪比较大，因此需要施工的桩径通常在1.6米～5米，桩长为80米～140米。
5.超大型打桩船可施打的桩径范围为1.6米～5米，桩长为80米～140米，因此在桩架顶部的吊锤平台上设有可调整锤击中心的滑移平台。在桩架顶部调整锤击中心的情况下，若采用传统的固定锤击中心的抱桩器，则无法满足桩位精确定位的施工要求，且容易造成抱桩器、桩架结构和附属构件的损伤。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种超大型打桩船的抱桩器，它能调节抱桩的中心距，且抱得牢，打的开，还能扩大打桩船的施工桩径范围。
7.本实用新型的目的是这样实现的：一种超大型打桩船的抱桩器，包括固定座、纵向伸缩油缸、滑动座、一对大摇臂、一对小摇臂、一对大摇臂油缸、一对小摇臂油缸、一对大抱臂和一对小抱臂；其中，
8.所述固定座安装在打桩船的桩架的0号平台上；
9.所述纵向伸缩油缸安装在所述固定座的后端中部的油缸座上；
10.所述滑动座可滑动地安装在所述固定座的中前部且后端中部与所述纵向伸缩油缸的活塞杆连接，该滑动座的前部两侧面上各自对称地设置一个前铰支座，该滑动座的后部两侧面上各自对称地设置一个后铰支座；
11.一对大摇臂的后端一一对应地与所述滑动座的两个前铰支座铰接；该一对大摇臂
的中部内侧面上各自沿径向设置大抱臂座；
12.一对小摇臂的内侧中部一一对应与一对大摇臂的前端铰接；该一对小摇臂的前部内侧面上各自沿径向设置小抱臂座；
13.一对大摇臂油缸的后端一一对应地与所述滑动座的两个后铰支座铰接，该一对大摇臂油缸的活塞杆一一对应地与一对大摇臂的外侧中部铰接；
14.一对小摇臂油缸的后端一一对应地与一对大摇臂的外侧中部铰接，该一对小摇臂油缸的活塞杆一一对应地与一对小摇臂的后端铰接；
15.一对大抱臂一一对应地在安装一对大抱臂座上；
16.一对小抱臂一一对应地在安装一对小抱臂座上。
17.上述的超大型打桩船的抱桩器，其中，所述固定座包括一对上层纵杆、四根间隔地跨接在一对上层纵杆之间的上层横杆、一对下层纵杆、四根间隔地跨接在一对下层纵杆之间的下层横杆、一对一一对应地连接在一对上层纵杆的前端与一对下层纵杆的前端之间的前直杆和一个连接在一对上层纵杆的后端与一对下层纵杆的后端之间的后撑架；一对上层纵杆的底面和一对下层纵杆的顶面各自设有一根纵向轨道；所述油缸座设在该后撑架的中部。
18.上述的超大型打桩船的抱桩器，其中，所述滑动座的前部左右边和后部左右边各自设有上支撑滚轮和下支撑滚轮。
19.上述的超大型打桩船的抱桩器，其中，所述大抱臂座和小抱臂座均为滚轮支撑座；所述大抱臂和小抱臂均根据桩径为第一级抱臂或第一级抱臂连接第二级抱臂或第一级抱臂依次连接第二级抱臂和第三级抱臂；所述第一级抱臂包括前部带有第一法兰的第一管节和连接在第一管节的前端的第一滚轮，第一管节的后部直接固定在所述滚轮支撑座上；所述第二级抱臂包括后端带有第二法兰的第一滚轮套、连接在第一滚轮套的前端且前部带有第三法兰的第二管节和连接在第二管节的前端的第二滚轮，第一滚轮套套在第一滚轮后通过第二法兰与第一法兰连接；所述第三级抱臂包括后端带有第四法兰的第二滚轮套、连接在第二滚轮套的前端的第三滚轮，第二滚轮套套在第二滚轮后通过第四法兰与第三法兰连接。
20.本实用新型的超大型打桩船的抱桩器具有以下特点：
21.1、左右对称布置的一对摇臂均采用双臂架结构，即左右摇臂均由大、小摇臂构成，并且大、小摇臂均由各自的液压油缸驱动作“打开与合拢”动作；相对于单臂架抱桩器来说其外形尺寸和结构重量都得以大大的缩小和减轻；
22.2、采用大、小摇臂结构后，在使用中大、小摇臂能够充分地打开，即开度足够大，使吊桩施工中能够减少桩架前倾的跨距需求，最大限度地发挥桩架的吊桩能力，保证施工中的安全；
23.3、大、小摇臂的动作都可以单独操作，能根据现场施工的需要灵活开关，实现大、小摇臂的全开全关和半开半关，既能实现“左开右关”也能实现“前开后关”；
24.4、将大、小摇臂安装在滑动座上，滑动座通过安装在固定座上的纵向伸缩油缸能沿船舶的前后方向移动，改变其与桩架的相对位置，使得抱桩的中心距可调，以满足桩架顶部吊锤平台调节锤击中心的要求，能进一步提升超大型打桩船的施工能力，使得打桩船可施工的桩径范围为1.5米至5米，并能够很好地保证桩的施工定位精度，还能避免对桩架结
构及其桩架施工设备的损害。
附图说明
25.图1是本实用新型的超大型打桩船的抱桩器的侧视图；
26.图2a是本实用新型的抱桩器的固定座的侧视图；
27.图2b是本实用新型的抱桩器的固定座的俯视图；
28.图3a是本实用新型的抱桩器的第一级抱臂的结构示意图；
29.图3b是本实用新型的抱桩器的第二级抱臂的结构示意图；
30.图3c是本实用新型的抱桩器的第三级抱臂的结构示意图；
31.图4是本实用新型的抱桩器的俯视图(桩径为5m，中心距为2.8m)；
32.图5是本实用新型的抱桩器的俯视图(桩径为1.5m，中心距为2.8m)；
33.图6a是本实用新型的抱桩器在最大锤击中心时大小摇臂打开的状态图；
34.图6b是本实用新型的抱桩器在最大锤击中心时大摇臂抱紧、小摇臂打开的状态图；
35.图6c是本实用新型的抱桩器在最大锤击中心时大小摇臂抱紧的状态图；
36.图7a是本实用新型的抱桩器在最大锤击中心时大小摇臂打开的状态图；
37.图7b是本实用新型的抱桩器在最大锤击中心时大摇臂抱紧、小摇臂打开的状态图；
38.图7c是本实用新型的抱桩器在最大锤击中心时大小摇臂抱紧状态图。
具体实施方式
39.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
40.请参阅图1至图7c，本实用新型的超大型打桩船的抱桩器，包括固定座1、纵向伸缩油缸2、滑动座3、一对大摇臂4、一对小摇臂5、一对大摇臂油缸6、一对小摇臂油缸7、一对大抱臂8和一对小抱臂9；其中，
41.固定座1安装在打桩船的桩架的0号平台100上，0号平台100的前横梁101的前端面还固定桩架龙口102；固定座1包括一对上层纵杆11、四根间隔地跨接在一对上层纵杆11之间的上层横杆12、一对下层纵杆13、四根间隔地跨接在一对下层纵杆13之间的下层横杆14、一对一一对应地连接在一对上层纵杆11的前端与一对下层纵杆13的前端之间的前直杆15和一个连接在一对上层纵杆11的后端与一对下层纵杆13的后端之间的后撑架16；一对上层纵杆11的底面和一对下层纵杆13的顶面各自设有一根纵向轨道17；后撑架16的中部后端设置一油缸座10；
42.纵向伸缩油缸2安装在固定座1的后端中部的油缸座10上；
43.滑动座3的前部左右边和后部左右边各自对应固定座1上的两根纵向轨道17设置上支撑滚轮33和下支撑滚轮34，使滑动座3可滑动地安装在固定座1的中前部且后端中部与纵向伸缩油缸2的活塞杆连接，该滑动座3的前部两侧面上各自对称地设置一个前铰支座31，该滑动座3的后部两侧面上各自对称地设置一个后铰支座32；
44.一对大摇臂4的后端一一对应地与滑动座3的两个前铰支座31铰接；该一对大摇臂4的中部内侧面上各自沿径向设置大抱臂座，该大抱臂座为滚轮支撑座80；
45.一对小摇臂5的内侧中部一一对应与一对大摇臂4的前端铰接，该一对小摇臂5的前部内侧面上各自沿径向设置小抱臂座，该小抱臂座也为滚轮支撑座80；
46.一对大摇臂油缸6的后端一一对应地与滑动座3的两个后铰支座32铰接，该一对大摇臂油缸6的活塞杆一一对应地与一对大摇臂4的外侧中部铰接；
47.一对小摇臂油缸7的后端一一对应地与一对大摇臂4的外侧中部铰接，该一对小摇臂油缸7的活塞杆一一对应地与一对小摇臂5的后端铰接；
48.一对大抱臂8一一对应地在安装一对大抱臂座(滚轮支撑座80)上；
49.一对小抱臂9一一对应地在安装一对小抱臂座(滚轮支撑座80)上。
50.大抱臂8和小抱臂9的结构相同并均根据桩径为第一级抱臂8a或第一级抱臂8a连接第二级抱臂8b或第一级抱臂8a依次连接第二级抱臂8b和第三级抱臂8c；第一级抱臂8a包括前部带有第一法兰81a的第一管节81b和连接在第一管节81b的前端的第一滚轮81c，第一管节81b的后部直接固定在滚轮支撑座80上；第二级抱臂8b包括后端带有第二法兰82a的第一滚轮套81d、连接在第一滚轮套81d的前端且前部带有第三法兰83a的第二管节82b和连接在第二管节82b的前端的第二滚轮82c，第一滚轮套81d套在第一滚轮81c后通过第二法兰82a与第一法兰81a连接；第三级抱臂8c包括后端带有第四法兰84a的第二滚轮套82d、连接在第二滚轮套82d的前端的第三滚轮83c，第二滚轮套82d套在第二滚轮82c后通过第四法兰84a与第三法兰83a连接。
51.本实用新型的超大型打桩船的抱桩器，通过一对大摇臂4和一对小摇臂5的合拢与打开，实现下桩时的抱桩定位和打桩后船舶与桩的分离；一对大摇臂4和一对小摇臂5的动作都可以单独操作，能根据现场施工的需要灵活开关，实现一对大摇臂4和一对小摇臂5的全开全关和半开半关，既能实现“左开右关”也能实现“前开后关”(见图6a、图6b、图6c和图7a、图7b、图7c)。一对大摇臂4和一对小摇臂5安装在滑动座3上，滑动座3通过纵向伸缩油缸2的驱动能沿船舶的前后方向进行移动，改变其与桩架龙口102的相对位置，能调节锤击中心距的范围为1.43m～2.8m，以满足桩架顶部吊锤调节锤击中心距改变的要求，通过安装在固定座1后端的纵向液压油缸2来实现滑动座3在固定座1上沿纵向移动，并在固定座1的一对下层纵杆13上开设的定位孔和滑动座3的两侧面上开设的定位孔之间用两根定位插销实现滑动座3的位置固定。一一对应地铰接在滑动座3两侧的一对大摇臂4通过大摇臂油缸6的液压控制作打开和抱拢的动作。一一对应地铰接在一对大摇臂4前端的一对小摇臂5通过小摇臂油缸7的液压控制作打开和抱拢的动作；安装在一对大摇臂4上的大抱臂8和安装在一对小摇臂5上的小抱臂9，通过采用不同级的抱臂，实现可抱桩的不同桩径，可抱桩的直径为1.5m～5m。
52.以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。