[发明专利]一种海上大直径摇管钻孔打桩船及施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及的是海上大直径管桩施工机械及施工工艺，特别是一种海上大直径摇管钻孔打桩船及施工工艺。

背景技术

海上建筑都需要良好的基础，基础形式主要是桩基础，基础桩大多数是钢管桩。由于海水较深，所以海上所用的钢管桩多是大直径超长钢管桩。这些大直径超长钢管桩施工采用的是海上打桩船（或称海上打桩机），大直径超长钢管桩施工的阻力非常大，所用这些海上打桩船都是庞然大物，非常复杂，施工难度大，施工费用很高。如何减少施工阻力，使小规格的海上打桩船（机）能打较大的钢管桩，提高效率，降低施工费用。

发明内容

本发明提出一种海上大直径摇管钻孔打桩船及其施工工艺。满足海上大直径钢管桩施工要求，使用小规格的海上打桩船能够施工大直径超长钢管桩。提高效率，降低施工费用。

本发明是这样实现的。它主要包括一台海上打桩船（机）和钢管桩，海上打桩船的打桩架安装在船体上，在打桩架上设置一个摇管平台，摇管平台用销轴安装在桩架的下部，在摇管平台上设置一个摇管横梁，在摇管平台和船体之间设置两个调整垫块，摇管平台、摇管横梁都以中心可旋转地套装在一起；在摇管平台与摇管横梁之间水平设置有两个摇管油缸；钢管桩插在摇管横梁中心孔中，在钢管桩外壁设置有三条或多条长方键，在钢管桩管内部设置有一台可自行移动的多头钻。

所述的摇管平台设置成整体式，或者设置成剖分式结构。

所述的在管内自行移动式多头钻，它是由机架、油缸和钻具组成，一个或多个由钻具和钻具减速器组成的钻孔装置安装在下机架上，一个进给油缸将上机架和下机架连在一起，两个导向杆下端安装在下机架上，其上端穿过上机架可以滑动的孔内，上机架设有3—6个径向上夹紧油缸，轴向布置了1—3个高压水管，还布置了1—3个泥浆排出管，高压水管和泥浆排出管与下机架软连接，在下机架外圆设有密封带，下机架也设有3—6个径向下夹紧油缸。

本发明的桩机移动是靠调节船体四角的缆绳完成的。

本发明的自行移动式多头钻工作过程是这样的。用吊车将自行移动式多头钻吊入钢管沉管内（此时其上夹紧油缸是收回的，进给油缸是收回的），触及沉管底部泥土，上夹紧油缸伸出顶紧钢管沉管，将多头钻牢固地固定在钢管沉管内。开动钻具减速器带动钻具转动，就可以向下钻土并搅动泥土，打开高压水管，通入高压水，将钻具搅动泥浆从泥浆排出管排除。打开进给油缸，使钻具向下运行完成进给。当进给油缸行程走完后，下夹紧油缸伸出顶紧钢管沉管，上夹紧油缸收回，再收回进给油缸，然后，上夹紧油缸再次伸出顶紧钢管沉管，下夹紧油缸收回，完成一次换位固定的过程。换位固定过程完成后，再打开进给油缸，使钻具向下运行。通过多次换位固定过程后，就可以完成长行程钻孔的工作，钻孔深度不限制。

本发明的施工工艺为：

1、用桩机移动对准桩位，将钢管桩吊入桩机摇管横梁中心孔中；

2、调整摇管横梁，使夹紧油缸的夹持块对准钢管桩外壁的间断长方键夹紧；

3、在桩架上安装好打桩锤，在钢管桩上端装好桩帽，启动打桩锤将钢管桩打入海底，同时启动摇管油缸，使钢管桩一边打压，一边摇，这样大大减少阻力，有利于钢管桩较快地打入地下；

4、将自行移动式多头钻吊入钢管桩内（此时其上夹紧油缸是收回的，进给油缸是收回的），利用上夹紧油缸、下夹紧油缸、进给油缸的交替动作，多头钻可在钢管桩内完成自行移动和钻进的动作。启动钻具向下钻土并搅动泥土，打开高压水管，用高压水将钻具搅动泥浆从泥浆排出管排除；

5、上述打入、摇管、钻进的工作可以同时进行，或者分开进行，但它们必须相互关联，相互配合，没有钢管桩打入，摇管、钻进工作失去意义，没有摇管，不能减少打桩的阻力，不能消除多头钻留下的死角，也不能钢管内清底；

6、达到桩设计深度后，停止打入和钻进，吊起自行移动式多头钻；

7、撤出桩机。

本发明具有明显的优点。本发明采用摇管操作，又采用自行移动式多头钻在管内除土，互相配合，大大减少了施工阻力，使小吨位的海上打桩船能够施工大直径的钢管桩、灌注桩，能够大大提高施工效率，保证工程质量。

附图说明

图1为本发明整体结构正视图（局部）；

图2为本发明整体结构俯视图（局部）；

图3为本发明整体结构侧视图（局部）；

图4为本发明多头钻内部结构

图5为本发明多头钻内部结构A--A示意图；

图6为本发明多头钻内部结构B--B示意图。