[发明专利]一种打桩船防溜桩系统

说明书

本发明公开了一种打桩船防溜桩系统，包括绞车、滑轮组、防溜桩油缸、上抱桩器和配重；所述绞车上绕有钢丝绳，所述钢丝绳依次绕所述滑轮组、所述上抱桩器和所述配重；所述配重设于所述上抱桩器的下方；所述防溜桩油缸与所述滑轮组相连，所述防溜桩油缸的无杆腔侧通过液压系统连有蓄能器。本发明在设备不做调整时也可适应各种可能产生溜桩的土层，在沉桩过程中可以有效抑制溜桩幅度，防止破坏产生，保障作业人员、设备安全。

技术领域

本发明涉及打桩船沉桩施工技术，更具体地说，涉及一种打桩船防溜桩系统。

背景技术

海上沉桩作业时，不同的地质层，会对打桩船、桩锤、桩提出不同的要求，如遇覆盖层较厚的松软土层时，通常作业方式极可能产生溜桩现象，造成甲板钢丝绳跳动、桩锤掉落、桩裂损等，产生巨大的安全风险、经济损失及工期延误。通常防止溜桩的方法有降低桩身自重或降低桩锤自重，施工时由小到大控制锤击能量等。在一个工程施工中降低桩自重较难实现，降低桩锤自重也无法避免溜桩现象产生，如遇密实度较高的沙层时难以达到设计标高，这些方法的应用有一定的局限性。

溜桩原因分析：在沉桩过程中，桩的受力状态如图1所示，若总的土壤承受能力Qd(式1)小于总的下沉力F(式2)，即可能产生溜桩：

1)小于桩本体自重；

2)小于桩和打桩锤的重量之和；

3)小于桩和锤的重量与打桩的惯性力之和。

其中应注意侧摩擦力减小的土层情况，特别是淤泥，淤泥质黏土等较软土层，在动载荷作用下侧向摩擦力迅速折减；另外当土层变化时，从砂性土切换到黏性土，端部承载力减弱。

式中：Q_d表示桩所受的总阻力(KN)；

Q_f表示桩所受的侧摩擦力(KN)；

Q_R表示桩端阻力(KN)；

U表示桩身截面周长(m)；

q_fi表示第i层土的单位面积极限桩侧阻力标准值(kPa)；

l_i表示桩身在第i层土的长度(m)；

q_R表示单位面积极限桩端阻力标准值(kPa)；

A表示桩身截面面积(m²)。

桩基总下沉力可按下式计算：

F＝G+F_p (2)

式中：G表示桩、锤、替打结构件扣除入水端的浮托力(KN)；

F_p表示打桩的惯性力(KN)。

从式(1)及式(2)的组成可以看出，要想解决溜桩的问题，传统方法有降低桩身自重或降低桩锤自重，增加桩的土壤承载力(设置底部封板、增加桩径等)及减小桩的打击能量(采用合适的桩锤，采用小锤小能量锤击)等，这些方法都有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种打桩船防溜桩系统，在设备不做调整时也可适应各种可能产生溜桩的土层，在沉桩过程中可以有效抑制溜桩幅度，防止破坏产生，保障作业人员、设备安全。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种打桩船防溜桩系统，包括绞车、滑轮组、防溜桩油缸、上抱桩器和配重；

所述绞车上绕有钢丝绳，所述钢丝绳依次绕所述滑轮组、所述上抱桩器和所述配重；