專利名稱：一種海上作業萬向雙梁壓樁夾持器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是夾持裝置技術領域，特別是一種海上作業萬向雙梁壓樁夾持
O
背景技術：
人類在積極尋找能源，滿足生存發展的需求。海上采油平臺是向海底要石油、海上風力發電是向大自然要能源的好方法。近幾年來海上采油平臺、海上風力發電得到飛速發展，其中樁基礎施工和設備安裝是其重要的工作之一。施工中使用了各種不同的打樁船、安裝船。隨著海上采油平臺、海上風力發電的規模越來越大，這些工程船也越來越大、越來越復雜、造價越來越高。寧波海力801海上打樁船，其船體80 X 30 X 6米，吃水2. 8米，噸位8000T，樁架高度95米，樁錘IHC S—280型(荷蘭產)，錘重29 T，總造價1. 5億元人民幣。據報道我國還在制造更大的打樁船，其船體78 X 36 X 6. 2米，吃水3. 2米，噸位9500T，樁架高度135米， 造價更高(中國船舶報/2010年11月19日/第002版)。中國振華重工制造的海上風電設備安裝船，其船體76. 8 X 42 X 6米，吃水2. 7米，4 條自動升降樁腿，樁腿長67米，噸位8000T，(振華重工產品樣本)。中國南通船廠為國外船東MPI offshore公司建造兩條“MPI Adventure & MPIDiscovery”號海上風電安裝船，每臺造價17. 5億人民幣，其船體138. 55X40. 8 X 10米， 吃水3. 5米，6條自動升降樁腿，樁腿長72米，船舶自重14739T，能滿足5 7麗風電機組的安裝要求。以上工程船都是巨無霸。現有技術的海上打樁船，都是沿用傳統的以樁架為依托的打樁工藝，所以樁有多長，樁架就需有多高。海上鋼管樁都是大直徑超長鋼管樁，海上采油平臺工程用鋼管樁直徑 1 2. 5米、風電工程用鋼管樁直徑3 6米，因此，海上打樁船也就做成了巨無霸。海上風電安裝船為了滿足穩定安裝的要求，不得不將超長的樁腿伸到海底，將船體托出海面，以免海浪影響安裝，因此，海上風電安裝船也形成巨無霸。用這些結構復雜、造價昂貴的巨無霸工作船進行基礎施工和設備安裝，其費用非常高昂，社會資源占用的非常多。采用傳統的以樁架為依托的打樁工藝，常常會出現土塞效應拒錘和停錘時間長拒錘的現象，給施工造成極大的困難。
發明內容本實用新型的目的是提出一種不受海水深度的限制、夾持牢靠、樁位定位準確、調節角度方便的海上作業萬向雙梁壓樁夾持器。本實用新型海上作業萬向雙梁壓樁夾持器是由機架、下夾持油缸、下夾持器、下壓樁油缸、上壓樁油缸、上夾持油缸、上夾持器、承力架、夾持板、導向桿構成。下夾持器通過下壓樁油缸與機架連接起來，上夾持器通過上壓樁油缸和承力架、導向桿與機架連接起來， 上、下夾持器都裝有多套夾持油缸和夾持板；機架的下部與十字架、下底座組成萬向底座， 在萬向底座的十字架端頭上設置4臺能夠調整雙梁壓樁夾持器與水平面角度的調節油缸， 下底座通過大插銷與船體甲板相連。所述的壓樁夾持器可以由油缸或其它的運動裝置和夾持器為主體，利用現有技術組成很多不同形式，所述其它的運動裝置，如蒸汽缸、氣缸、電磁缸等。本實用新型的工作過程是這樣的將帶萬向底座的雙梁壓樁夾持器吊放固定在甲板工作位置，并用大插銷與船體甲板固定，做好工作準備。吊起鋼管樁，放入夾持器內孔內并夾緊鋼管樁，利用下夾持油缸、下夾持器、上夾持油缸、上夾持器交替夾緊放松和上、下壓樁油缸交替放送，將鋼管樁放入海底。當需接樁時，用下夾持器夾緊下段鋼管樁的上端，用上夾持器夾緊新吊入的上段鋼管樁的下端，對好接樁位置進行接樁，樁接好后，進行防腐處理，然后繼續用上、下夾持器交替放送鋼管樁，直到鋼管樁插入海底。鋼管樁進入海底泥層后，利用上、下壓樁油缸的液壓力，將鋼管樁壓到持力層。當壓樁能力不夠，樁未送達到設計要求深度時，還可吊起大型打樁錘，將鋼管樁強行打入到海底，直到滿足要求為止。調節萬向底座上的4臺調節油缸，就可以改變鋼管樁與水平面的夾角，這樣就可以打、壓各種角度的斜樁。鎖緊萬向底座上的4臺調節油缸，萬向底座失去自由能力，雙梁壓樁夾持器就與船體甲板鎖緊在一起，增加施工工作的穩定性。將萬向底座上的4臺調節油缸的上下兩腔各自聯通，萬向底座就是浮動自由的，這樣就可以避免海浪對船體甲板和鋼管樁的顛簸影響。由于是采用雙梁壓樁夾持器夾持，連續放送鋼管樁和壓樁、打樁，革除了打樁船常用的超高型樁架，所以本實用新型結構簡單，操作方便，工作穩定安全，打樁船的設備載荷大大減小。鋼管樁施工完成后，將帶萬向底座的雙梁壓樁夾持器吊開，將工作船移位到新的樁位，開始施工下一根鋼管樁。本實用新型具有明顯的優點。因壓樁、打樁不依賴傳統笨重的樁架，工程船可以做小、做輕。壓樁、打樁及鋼管樁放送都是利用帶萬向底座的雙梁壓樁夾持器進行的，它不受海水深度的限制，可以放送幾百米的鋼管樁。本實用新型夾持牢靠，樁位定位準確，調節角度方便，可以不必象傳統樁架打樁那樣按照API規范的有關規定進行鋼管樁的自由站立穩定性分析和調整。打樁時，夾持器內孔是作導套使用的，有利于完成打樁工作。接樁時雙梁壓樁夾持器是一個精度非常非常高的接樁夾具，對接樁工作非常有利。雙梁壓樁夾持器是陸地上靜力壓樁使用多年成熟的專利技術，沒有技術風險。
圖1為本實用新型結構示意圖，圖2為本實用新型十字架示意圖，其中10—機架，11—下夾持油缸，12—下夾持器，13—下壓樁油缸，14-—上壓樁
4油缸，15-上夾持油缸，16-上夾持器，17-承力架，18-夾持板，19-導桿，20-調節油缸，21—十字架，22—下底座，23—大插銷，31—機架耳環，32—底座耳環。
具體實施方式
從圖中看出，所述的萬向雙梁壓樁夾持器，包括壓樁上、下夾持器和機架10上部相連，機架10下部和萬向底座通過調節油缸20相連，萬向底座的下底座22和船體甲板1 相連。所述壓樁上、下夾持器，包括下夾持油缸11，下夾持器12，下壓樁油缸13，上壓樁油缸14，上夾持油缸15，上夾持器16，承力架17，夾持板18，導向桿19構成。下夾持器12 通過下壓樁油缸13與機架10連接起來，上夾持器16通過上壓樁油缸14和承力架17、導向桿19與機架10連接起來，上、下夾持器都裝有多套夾持油缸和夾持板18。還有其它很多形式的用現有的技術的油缸及有關機械部件相結合完成上、下夾緊和壓樁的效果即可。所述的萬向底座，包括機架10與十字架21、下底座22、調節油缸20組成，機架10 向下伸出的兩個機架耳環31與十字架21的兩個軸端活動連接，下底座22向上伸出的兩個底座耳環32與十字架21的另兩個軸端活動連接，在萬向底座的十字架21軸端頭上設置4 臺能夠調整雙梁壓樁夾持器與水平面角度的調節油缸20。所述下底座22通過大插銷23與船體甲板相連，或者通過其他方式與船體甲板相連。
權利要求1.一種海上作業萬向雙梁壓樁夾持器，包括機架(10)、下夾持油缸(11)、下夾持器 (12)、下壓樁油缸(13)、上壓樁油缸(14)、上夾持油缸(15)、上夾持器(16)、承力架(17)、夾持板(18)和導向桿(19)，其特征在于下夾持器(12)通過下壓樁油缸(13)與機架(10)連接起來，上夾持器(16)通過上壓樁油缸(14)和承力架(17)、導向桿(19)與機架(10)連接起來，上、下夾持器都裝有多套夾持油缸和夾持板(18)，機架(10)的下部與十字架(21)、下底座(22)組成萬向底座。
2.根據權利要求1所述的海上作業萬向雙梁壓樁夾持器，其特征在于所述萬向底座包括機架(10)、十字架(21)、下底座(22)和調節油缸(20)，機架(10)向下伸出的兩個機架耳環(31)與十字架(21)的兩個軸端活動連接，下底座(22)向上伸出的兩個底座耳環 (32)與十字架(21)的另兩個軸端活動連接，在萬向底座的十字架(21)軸端頭上設置4臺能夠調整雙梁壓樁夾持器與水平面角度的調節油缸(20)。
專利摘要本實用新型提出了一種海上作業萬向雙梁壓樁夾持器，包括機架(10)、下夾持油缸(11)、下夾持器(12)、下壓樁油缸(13)、上壓樁油缸(14)、上夾持油缸(15)、上夾持器(16)、承力架(17)、夾持板(18)和導向桿(19)，下夾持器(12)通過下壓樁油缸(13)與機架(10)連接起來，上夾持器(16)通過上壓樁油缸(14)和承力架(17)、導向桿(19)與機架(10)連接起來，上、下夾持器都裝有多套夾持油缸和夾持板(18)，機架(10)的下部與十字架(21)、下底座(22)組成萬向底座。其優點是不受海水深度的限制，可以放送幾百米的鋼管樁。本實用新型夾持牢靠，樁位定位準確，調節角度方便，可以不必象傳統樁架打樁那樣按照API規范的有關規定進行鋼管樁的自由站立穩定性分析和調整。
文檔編號E02D7/20GK202164603SQ201120244249
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者丁焰, 胡川 申請人:武漢高智創新科技有限公司