專利名稱：外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工島基礎(chǔ)的建造方法，尤其涉及一種用于無掩蔽、潮差 大的外海人工島防水流沖刷的鋼板樁拼裝和壓樁方法，屬于水工工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在一些缺少深水岸線的沿海地區(qū)要建深水大港，必須在離海岸較遠(yuǎn)、潮差 大、漲潮急的深水區(qū)域依托外海人工島才能建成，并通過橋梁、管線與陸地 連接。人工島工程是淺海岸線建設(shè)深水大港最重要的環(huán)節(jié)，而在這樣的區(qū)域建 設(shè)人工島往往無島嶼掩蔽，海床受到水流的嚴(yán)重沖刷形成沖坑，如僅采用現(xiàn)有 的軟體排保護(hù)堤身底部的方法，則無法保證該處人工島堤身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，嚴(yán)重 影響人工島的長(zhǎng)期安全，必須在將建造的人工島堤身底部外一定距離打下鋼板 樁，利用鋼板樁之間側(cè)面鎖口的橫向連接構(gòu)成水底泥面下的鋼板墻，才能有效 地阻擋水流對(duì)海床的沖刷掏空人工島堤的底部，保證人工島堤的安全。
現(xiàn)有的外海打樁船及壓樁方法采用適合外海施工的兩條方體駁船作業(yè)的方
式，其中一條方體駁船作為將3個(gè)單片鋼板樁拼裝成1個(gè)成品鋼板樁的拼裝船， 另一條方體駁船作為打樁船。運(yùn)輸船將岸上的單片鋼板樁運(yùn)到拼裝作業(yè)船旁， 拼裝作業(yè)船通過船載吊機(jī)將單片鋼板樁吊裝到船上，然后將單片鋼板樁拼焊成 成品鋼板樁，再用船載吊機(jī)將拼焊成的成品鋼板樁吊運(yùn)到打樁船上供其打樁。 由于外海的施工條件較差，風(fēng)浪大、船舶多、互相干擾大，如風(fēng)浪大時(shí)，拼裝 船和打樁船之間的成品鋼板樁的傳送就無法進(jìn)行，由于各道工序不能同步進(jìn)行 造成作業(yè)效率低， 一條打樁船一天最多只能打10根鋼板樁。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種方法簡(jiǎn)單、施工方便、用于外海人工島施工的雙 吊機(jī)打樁船的鋼板樁拼裝和壓樁方法，采用這種方法能大幅度提高施工效率。 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，包括以下步驟
(1) 改裝適合外海施工的雙吊機(jī)方體駁船
在適合外海施工的2000噸以上的方體駁船船首和船尾的甲板上，各放置一
臺(tái)100 130噸吊機(jī)和50 70噸吊機(jī)，船首設(shè)置一外懸的鋼板樁鎖口定位平臺(tái)；
在兩臺(tái)吊機(jī)之間的甲板長(zhǎng)度方向區(qū)域，順次設(shè)置單片鋼板樁堆放區(qū)、鋼板樁拼
樁加工區(qū)及成品鋼板樁堆放區(qū)；所述鋼板樁拼樁加工區(qū)及拼樁后的成品鋼板樁 堆放區(qū)位于單片鋼板樁堆放區(qū)和船尾的50 70噸吊機(jī)之間，沿方體駁船的寬度 方向布置，其中，鋼板樁拼樁加工區(qū)位于近船舷側(cè)；在方體駁船的船首和船尾 處的甲板上，各設(shè)置兩臺(tái)錨機(jī)。
(2) 運(yùn)輸船將裝載的成批單片鋼板樁從陸地駁運(yùn)至方體駁船的舷側(cè)，用50 70噸吊機(jī)將成捆的單片鋼板樁吊運(yùn)、堆放至方體駁船的單片鋼板樁堆放區(qū)。
(3) 在鋼板樁拼樁加工區(qū)，用50 70噸吊機(jī)吊運(yùn)結(jié)合巻揚(yáng)機(jī)拖曳，將單片 鋼板樁按照3片一組、橫向拼合的方式即采用中間的單片鋼板樁底面朝上、兩 側(cè)的單片鋼板樁槽口朝上搭邊扣合的方式拼合，在其搭接邊沿縱向間隔焊接成 為鋼板樁；然后用50 70噸吊機(jī)將拼焊好的成品鋼板樁堆放在成品鋼板樁堆放 區(qū)。
(4) 用50 70噸吊機(jī)吊起40 50kW振動(dòng)錘，再通過振動(dòng)錘下的夾具夾住 將起始端加長(zhǎng)鋼板樁，將其垂直吊運(yùn)至船首鋼板樁鎖口定位平臺(tái)內(nèi)，GPS對(duì)起 始端鋼板樁定位，40 50kW振動(dòng)錘將起始端加長(zhǎng)鋼板樁插入水底泥面下2 3 米，使起始端加長(zhǎng)鋼板樁垂直穩(wěn)定在水底泥面中。(5) 換用100 130噸吊機(jī)吊住80 90kW振動(dòng)錘將起始端加長(zhǎng)鋼板樁壓入 水底泥面下，每壓下1米就用船上的GPS檢測(cè)起始端加長(zhǎng)鋼板樁的定位精度和 垂直度直至該起始端加長(zhǎng)鋼板樁底部沉入水底泥面下9 10米，此時(shí)，起始端 加長(zhǎng)鋼板樁的頭部在高潮位時(shí)露出水面。
(6) 接著，用80 90kW振動(dòng)錘順次壓下鋼板樁，鋼板樁與起始端加長(zhǎng)鋼 板樁、鋼板樁與鋼板樁之間通過止水口滑槽依次橫向連鎖，后面的鋼板樁一根 接一根橫向連鎖成水底泥面下的鋼板墻；當(dāng)鋼板樁將要壓入水面下時(shí)，在振動(dòng) 錘下連接送樁器，送樁器的底部抵靠在鋼板樁的頂部，振動(dòng)錘通過送樁器將鋼 板樁壓入水底泥面下；按照GPS測(cè)定樁位處的水底標(biāo)高，結(jié)合潮位，根據(jù)當(dāng)時(shí) 測(cè)定的水底標(biāo)高及設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，確定壓樁結(jié)束時(shí)送樁器上與該標(biāo)高相應(yīng)的刻 度線，在送樁器上畫上最終打樁位置的刻度線，壓樁到位時(shí)水面至刻度線。
(7) 80 90kW振動(dòng)錘壓最后的終端加長(zhǎng)鋼板樁時(shí)，該終端加長(zhǎng)鋼板樁的 長(zhǎng)度根據(jù)樁位實(shí)測(cè)的水深和高潮位的高度配作，振動(dòng)錘壓樁結(jié)束時(shí)，終端加長(zhǎng) 鋼板樁的頭部在高潮位時(shí)露出水面。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，其中所述起始和 終端加長(zhǎng)鋼板樁的長(zhǎng)度為16 18米；鋼板樁的長(zhǎng)度12 14米。
前述的外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，其中所述送樁器 的兩端設(shè)有厚法蘭，中間為4>600 700毫米的厚壁圓鋼管，所述送樁器的長(zhǎng)度 為11 12米。
前述的外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，其中所述鋼板樁 鎖口定位平臺(tái)為兩根平行設(shè)置的型鋼加焊多塊筋板構(gòu)成，所述型鋼的一端與船 首固定連接；所述鋼板樁鎖口定位平臺(tái)的長(zhǎng)度為5.5 6.5米，寬度為1 1.5米。前述的外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，其中所述100 130噸吊機(jī)和50 70噸吊機(jī)均為履帶式吊機(jī)，其中100 130噸吊機(jī)的吊臂長(zhǎng) 度在30米以上。
本發(fā)明可在雙吊機(jī)打樁船上同時(shí)進(jìn)行拼樁和壓樁，從單片鋼板樁到拼為成 品鋼板樁，從起始端加長(zhǎng)鋼板樁的定位、壓樁到終端加長(zhǎng)鋼板樁的壓樁結(jié)束， 所有工序均在一條船上一氣呵成，效率極高。改變了現(xiàn)有的采用兩條方體駁船 同時(shí)作業(yè)， 一條方體駁船拼裝成成品鋼板樁，另一條方體駁船打樁的方式，本 發(fā)明將兩條方體駁船并為一條，大大降低了使用成本。本發(fā)明克服了外?，F(xiàn)場(chǎng) 自然條件惡劣，多艘船舶施工互相干擾大，現(xiàn)場(chǎng)壓樁、傳送鋼板樁困難的缺點(diǎn)， 極大地提高了打樁效率， 一個(gè)工作日的壓樁數(shù)量從現(xiàn)有的10根提高到96根， 本發(fā)明的工效為現(xiàn)有技術(shù)的9.6倍，大大縮短了施工周期，顯著降低了施工成 本。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和 解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。


圖1是采用本發(fā)明的雙吊機(jī)打樁船的主視圖； 圖2是圖1的俯視圖； 圖3是拼樁后的鋼板樁端面視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 如圖1 圖3所示，本發(fā)明包括以下步驟 (1)方體駁船l的改裝
本實(shí)施例的2000噸方體駁船1適合于外海施工，其船體尺寸為60X 15米2，在2000噸方體駁船1船首和船尾的甲板上，各放置一臺(tái)120噸履帶吊機(jī)11 和65噸履帶吊機(jī)12，其中，120噸履帶吊機(jī)11的吊臂111長(zhǎng)度為33米，可滿 足較大范圍的壓樁施工。采用履帶吊機(jī)方便靈活，外海施工時(shí)，履帶吊機(jī)駛上 方體駁船施工；外海施工結(jié)束后，履帶吊機(jī)駛離方體駁船，履帶吊機(jī)和方體駁 船均可另作他用。在船首設(shè)置一外懸的鋼板樁鎖口定位平臺(tái)13,用于壓樁時(shí)工 人站在其上進(jìn)行鋼板樁定位操作。該鋼板樁鎖口定位平臺(tái)13為兩根平行設(shè)置的 型鋼構(gòu)成，型鋼的一端與船首固定連接，當(dāng)型鋼之間的內(nèi)側(cè)距離調(diào)整到大于鋼 板樁2的厚度時(shí)，則適合于鋼板樁2的定位；當(dāng)型鋼之間的內(nèi)側(cè)距離調(diào)整到大 于送樁器113的最大直徑時(shí)，則適合于送樁器113定位。鋼板樁鎖口定位平臺(tái) 2的長(zhǎng)度為6米，寬度為1.2米。
在120噸履帶吊機(jī)11和65噸履帶吊機(jī)12之間的甲板長(zhǎng)度方向的40X12 米2區(qū)域內(nèi)，順次設(shè)置用于儲(chǔ)存待拼樁的單片鋼板樁的單片鋼板樁材料堆放區(qū) 13、鋼板樁拼樁加工區(qū)14及拼樁后成品鋼板樁堆放區(qū)15，后兩區(qū)域位于單片 鋼板樁堆放區(qū)13和船尾的65噸履帶吊機(jī)12之間，沿方體駁船的寬度方向布置， 其中，鋼板樁拼樁區(qū)加工區(qū)14位于近船舷側(cè)。在方體駁船的船首各設(shè)置兩臺(tái)錨 機(jī)18，船尾處亦各設(shè)置兩臺(tái)錨機(jī)19， 2000噸方體駁船1錨泊定位時(shí)，四臺(tái)錨 機(jī)前后拋八字錨將其牢固定位。在鋼板樁拼樁加工區(qū)14的對(duì)側(cè)是2000噸方體 駁船1的生活區(qū)110，其兩端各設(shè)有一臺(tái)250kW發(fā)電機(jī)17，用于對(duì)振動(dòng)錘22 和振動(dòng)錘22的液壓系統(tǒng)、電焊機(jī)16供電，其中一臺(tái)備用。本實(shí)施例的2000噸 方體駁船1共配備3臺(tái)交流電焊機(jī)16和4套氣割工具供拼樁加工使用，還配備 壓樁定位用的GPS定位儀。
(2)運(yùn)輸船將裝載成批的單片鋼板樁從陸地駁運(yùn)至2000噸方體駁船1的舷 側(cè)，用65噸履帶吊機(jī)12將成捆的單片鋼板樁材料吊運(yùn)、堆放至2000噸方體駁船1的單片鋼板樁材料堆放區(qū)13。
(3) 用65噸履帶吊機(jī)12吊運(yùn)結(jié)合巻揚(yáng)機(jī)20拖曳，將單片鋼板樁21如圖 3所示的方式，按照3片一組、橫向拼合的方式即采用中間的單片鋼板樁21底 面朝上、兩側(cè)的單片鋼板樁21槽口朝上搭邊211扣合的方式拼合，在其搭接邊 沿縱向間隔焊接為成品鋼板樁2;然后用65噸履帶吊機(jī)12將拼焊好的成品鋼 板樁2堆放在成品鋼板樁堆放區(qū)。
(4) 用65噸履帶吊機(jī)12吊起45kW振動(dòng)錘22，再通過振動(dòng)錘22下的夾 具夾住將起始端加長(zhǎng)鋼板樁，將其垂直吊運(yùn)至船首鋼板樁鎖口定位平臺(tái)13內(nèi)， GPS對(duì)起始端鋼板樁定位，45kW振動(dòng)錘22將起始端加長(zhǎng)鋼板樁插入水底泥面 下2米，使起始端加長(zhǎng)鋼板樁垂直穩(wěn)定在水底泥面中。
(5) 或用65噸履帶吊機(jī)12吊起45kW振動(dòng)錘22，將起始端加長(zhǎng)鋼板樁垂 直吊運(yùn)至船舷側(cè)，插入水底泥面下2米，使起始端加長(zhǎng)鋼板樁垂直穩(wěn)定在水底 泥面中。
(6) 換用120噸履帶吊機(jī)11吊住的90kW振動(dòng)錘22將起始端端加長(zhǎng)鋼板 樁壓入水底泥面下，每壓下1米就用船上的GPS檢測(cè)起始端加長(zhǎng)鋼板樁的定位 精度和垂直度直至該起始端加長(zhǎng)鋼板樁底部沉入水底泥面下9 10米，此時(shí)， 起始端加長(zhǎng)鋼板樁的頭部在高潮位時(shí)露出水面；
(7) 接著，用90kW振動(dòng)錘22順次壓下鋼板樁2，鋼板樁2與起始端加長(zhǎng) 鋼板樁、鋼板樁2與鋼板樁2之間通過止水口滑槽211依次橫向連鎖，后面的 鋼板樁2 —根接一根橫向連鎖成水底泥面下的鋼板墻；當(dāng)鋼板樁2將要壓入水 面下時(shí)，在振動(dòng)錘22下連接送樁器113，送樁器113的底部抵靠在鋼板樁的頂 部，振動(dòng)錘22通過送樁器113將鋼板樁2壓入水底泥面下；按照 測(cè)定樁 位處的水底標(biāo)高，結(jié)合潮位，根據(jù)當(dāng)時(shí)測(cè)定的水底標(biāo)高及設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，確定壓樁結(jié)束時(shí)送樁器113上與該標(biāo)高相應(yīng)的刻度線，在送樁器113上畫上最終打 樁位置的刻度線，壓樁到位時(shí)水面至刻度線。
(8) 90kW振動(dòng)錘22壓最后的終端加長(zhǎng)鋼板樁時(shí)，終端加長(zhǎng)鋼板樁的長(zhǎng) 度根據(jù)樁位實(shí)測(cè)的水深和高潮位的高度配作，振動(dòng)錘22壓樁結(jié)束時(shí)，終端加長(zhǎng) 鋼板樁的頭部在高潮位時(shí)露出水面。
起始端和終端加長(zhǎng)鋼板樁的長(zhǎng)度均為16 18米；鋼板樁2的長(zhǎng)度12 14 米；送樁器113的兩端設(shè)有厚法蘭，中間為4)600毫米的厚壁圓鋼管，其長(zhǎng)度 為11 12米，振動(dòng)錘22只有通過送樁器113壓鋼板樁2，才能將鋼板樁2壓 入水底泥面內(nèi)。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效 變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，其特征在于包括以下步驟(1)改裝適合外海施工的雙吊機(jī)方體駁船在適合外海施工的2000噸以上的方體駁船船首和船尾的甲板上，各放置一臺(tái)100～130噸吊機(jī)和50～70噸吊機(jī)，船首設(shè)置一外懸的鋼板樁鎖口定位平臺(tái)；在兩臺(tái)吊機(jī)之間的甲板長(zhǎng)度方向區(qū)域，順次設(shè)置單片鋼板樁堆放區(qū)、鋼板樁拼樁區(qū)及成品鋼板樁堆放區(qū)；所述鋼板樁拼樁加工區(qū)及拼樁后成品鋼板樁堆放區(qū)位于單根鋼板樁堆放區(qū)和船尾的50～70噸吊機(jī)之間，沿方體駁船的寬度方向布置，其中，鋼板樁拼樁加工區(qū)位于近船舷側(cè)；在方體駁船的船首和船尾處的甲板上，各設(shè)置兩臺(tái)錨機(jī)；(2)運(yùn)輸船將裝載的成批單根鋼板樁從陸地駁運(yùn)至方體駁船的舷側(cè)，用50～70噸吊機(jī)將成捆的單片鋼板樁吊運(yùn)、堆放至方體駁船的單片鋼板樁堆放區(qū)；(3)在鋼板樁拼樁加工區(qū)，用50～70噸吊機(jī)吊運(yùn)結(jié)合卷揚(yáng)機(jī)拖曳，將單片鋼板樁按照3片一組、橫向拼合的方式即采用中間的單片鋼板樁底面朝上、兩側(cè)的單片鋼板樁槽口朝上搭邊扣合的方式拼合，在其搭接邊沿縱向間隔焊接成為成品鋼板樁；然后用50～70噸吊機(jī)將拼焊好的成品鋼板樁堆放在成品鋼板樁堆放區(qū)；(4)用50～70噸吊機(jī)吊起40～50kW振動(dòng)錘，再通過振動(dòng)錘下的夾具夾住起始端加長(zhǎng)鋼板樁，將其垂直吊運(yùn)至船首鋼板樁鎖口定位平臺(tái)內(nèi)，GPS對(duì)起始端鋼板樁定位，40～50kW振動(dòng)錘將起始端加長(zhǎng)鋼板樁插入水底泥面下2～3米，使起始端加長(zhǎng)鋼板樁垂直穩(wěn)定在水底泥面中；(5)換用100～130噸吊機(jī)吊住的80～90kW振動(dòng)錘將起始端加長(zhǎng)鋼板樁壓入水底泥面下，每壓下1米就用船上的GPS檢測(cè)起始端加長(zhǎng)鋼板樁的定位精度和垂直度直至該起始端加長(zhǎng)鋼板樁底部沉入水底泥面下9～10米，此時(shí)，起始端加長(zhǎng)鋼板樁的頭部在高潮位時(shí)露出水面；(6)接著，用80～90kW振動(dòng)錘順次壓下鋼板樁，鋼板樁與起始端加長(zhǎng)鋼板樁、鋼板樁與鋼板樁之間通過止水口滑槽依次橫向連鎖，后面的鋼板樁一根接一根橫向連鎖成水底泥面下的鋼板墻；當(dāng)鋼板樁將要壓入水面下時(shí)，在振動(dòng)錘下連接送樁器，送樁器的底部抵靠在鋼板樁的頂部，振動(dòng)錘通過送樁器將鋼板樁壓入水底泥面下；按照GPS測(cè)定樁位處的水底標(biāo)高，結(jié)合潮位，根據(jù)當(dāng)時(shí)測(cè)定的水底標(biāo)高及設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，確定壓樁結(jié)束時(shí)送樁器上與該標(biāo)高相應(yīng)的刻度線，在送樁器上畫上最終打樁位置的刻度線，壓樁到位時(shí)水面至刻度線；(7)80～90kW振動(dòng)錘壓最后的終端加長(zhǎng)鋼板樁時(shí)，該終端加長(zhǎng)鋼板樁的長(zhǎng)度根據(jù)樁位實(shí)測(cè)的水深和高潮位的高度配作；振動(dòng)錘壓樁結(jié)束時(shí)，終端加長(zhǎng)鋼板樁的頭部在高潮位時(shí)露出水面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方 法，其特征在于所述起始端和終端加長(zhǎng)鋼板樁的長(zhǎng)度為16 18米；鋼板樁的 長(zhǎng)度12 14米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方 法，其特征在于所述送樁器的兩端設(shè)有厚法蘭，中間為4)600 700毫米的厚 壁圓鋼管，所述送樁器的長(zhǎng)度為11 12米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁 方法，其特征在于所述鋼板樁鎖口定位平臺(tái)為兩根平行設(shè)置的型鋼加焊多塊筋 板構(gòu)成，所述型鋼的一端與船首固定連接，所述型鋼之間的內(nèi)側(cè)距離大于鋼板樁 的厚度；所述鋼板樁鎖口定位平臺(tái)的長(zhǎng)度為5.5 6.5米，寬度為1 1.5米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，其特征在于所述100 130噸吊機(jī)和50 70噸吊機(jī)均為履帶式吊機(jī)，其中 100 130噸吊機(jī)的吊臂長(zhǎng)度在30米以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外海人工島施工的雙吊機(jī)打樁船拼樁和壓樁方法，包括以下步驟(1)改裝適合外海施工的雙吊機(jī)方型駁船；(2)將單片鋼板樁吊裝到方駁上的堆放區(qū)；(3)在雙吊機(jī)打樁船上，將3片一組單片鋼板樁拼樁為成品鋼板樁；(4)吊機(jī)將起始端加長(zhǎng)鋼板樁插入水底泥面下；(5)振動(dòng)錘將起始端加長(zhǎng)鋼板樁壓樁至頭部在高潮位時(shí)露出水面；(6)振動(dòng)錘順次壓下鋼板樁，鋼板樁與起始端端加長(zhǎng)鋼板樁、鋼板樁與鋼板樁之間依次橫向連鎖，一根接一根橫向連鎖成水底泥面下的鋼板墻；(7)終端加長(zhǎng)鋼板樁壓完時(shí)，其頭部在高潮位時(shí)露出水面。本發(fā)明在雙吊機(jī)打樁船上同時(shí)進(jìn)行拼樁和壓樁，工效為現(xiàn)有技術(shù)的9.6倍，大大縮短了施工周期。
文檔編號(hào)B63B35/00GK101597901SQ20091003348
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者葉躍平, 邢紅梅, 鄭美金, 錢華偉 申請(qǐng)人:中交二航局第三工程有限公司