[发明专利]一种水下打桩作业用大型分体式替打

说明书

本发明涉及一种水下打桩作业用大型分体式替打，包括上下组合成型的第一替打和第二替打，所述的第一替打整体呈圆柱锥台型，其底面开设有环形镂空槽，通过环形镂空槽形成位于底面中心处的中央受力柱，所述的第二替打为中空的圆柱锥台型结构，其圆环形的上端面与第一替打的下端面接触，且其圆环形的下端面沿圆周分别均匀开设多个气体流通槽，与现有技术相比，本发明具有减少能量损耗、减轻重量、适用于水下打桩作业、安全可靠等优点。

技术领域

本发明涉及工程机械领域的液压锤打桩系统零部件技术，尤其是涉及一种水下打桩作业用大型分体式替打。

背景技术

近年来，随着社会对高层建筑、跨海桥梁和海上风电等大型基础设施建设需求的增加，桩基工业迎来了高速现代化发展。以海上风电工程为例，目前建设风机基础平台所用的单桩桩径最大已经达到了6.5米，桩的设计深度最深也超过了150米，将如此大型的桩基础打入到设计深度，往往需要运用大型液压打桩锤进行上万次的锤击，因此这就需要打桩系统具有足够高的可靠性。

如今，液压打桩锤最大可以实现打桩能量为4000KJ，而在液压锤打桩系统中，替打作为打桩能量的传递装置兼具保护桩头的作用，同时也是沉桩过程中造成能量损失最大的设备之一，并因其作为抗击打构件而容易损坏。目前国内设计和生产的替打多为小型的圆柱形替打，缺乏对大型替打部件的设计和生产经验，此外大型替打部件的运输也是亟待解决的难题。

中国专利CN110241732A公开了一种无须更换桩帽的替打装置，通过添加调节套筒实现对不同尺寸桩基的匹配，但受限于调节套筒的结构，替打本体只能设计成“凸”形结构，无法满足如今对大型桩基础的施工。

中国专利CN209941679U公开了一种设有导向板和限位条的替打装置，其结构使得加工更加方便，同时还能减轻总体重量，减轻吊重负荷，但也仅适用于小直径桩基础的施工，对大型桩基础则还是会面临难加工和难运输等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水下打桩作业用大型分体式替打。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种水下打桩作业用大型分体式替打，包括上下组合成型的第一替打和第二替打，所述的第一替打整体呈圆柱锥台型，其底面开设有环形镂空槽，通过环形镂空槽形成位于底面中心处的中央受力柱，所述的第二替打为中空的圆柱锥台型结构，其圆环形的上端面与第一替打的下端面接触，且其圆环形的下端面沿圆周分别均匀开设多个气体流通槽。

所述的第二替打内部开设连通的上部圆柱形空腔和下部圆锥台型空腔。

所述的上部圆柱形空腔与环形镂空槽的空间连通，下部圆锥台型空腔通过多个气体流通槽与外界连通。

所述的第二替打上端面内径小于第一替打底部环形镂空槽的外径。

所述的所述第二替打上端面外径大于第一替打的最大外缘直径。

所述的第二替打的最大外缘直径为6.65m，该大型分体式替打适用的桩体直径为4.5～6.5m。

所述的第一替打和第二替打均由合金结构钢锻造而成，屈服强度极限大于800MPa，适用的打桩能量上限为3500～4000KJ。

所述的环形镂空槽的深度D₃不超过第一替打厚度D₁的0.15倍。

所述的气体流通槽为直槽，其深度D₅不超过30mm，宽度不超过100mm，数量不超过8个。

所述的环形镂空槽的截面形状呈半水滴状，其外缘与第二替打下端面平滑连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：