一种水上新型DCM多功能打桩船的制作方法

一种水上新型dcm多功能打桩船
技术领域
1.本发明涉及打桩船技术领域，更具体为一种水上新型dcm多功能打桩船。


背景技术：

2.传统的dcm打桩船由于受到台风、潮汐、船舶稳定性等因素影响，打桩船功能单一。传统dcm打桩船上桩机是固定在船上的，桩机不能自行移动；建造时桩径按设计桩径建造，建造完成后桩径不可以改变。这样在施工过程中造成很大麻烦。并且沿船舷侧面或船头排布，船体稳定性差，打桩机及船舶易倾覆。船上打桩机高度及成桩深度均受到一定限制，抗台风能力差。安装、拆卸需要专用的起吊船配合，效率低，成本高。超过30米深度以上的搅拌桩无法施工。桩机长距离移位效率低，安全性差。船舶通过桥涵隧洞受桩机高度限制等。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种水上新型dcm多功能打桩船，解决了传统dcm打桩船上桩机是固定在船上的，桩机不能自行移动；建造时桩径按设计桩径建造，建造完成后桩径不可以改变。这样在施工过程中造成很大麻烦。并且沿船舷侧面或船头排布，船体稳定性差，打桩机及船舶易倾覆。船上打桩机高度及成桩深度均受到一定限制，抗台风能力差。安装、拆卸需要专用的起吊船配合，效率低，成本高。超过30米深度以上的搅拌桩无法施工。桩机长距离移位效率低，安全性差。船舶通过桥涵隧洞受桩机高度限制的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水上新型dcm多功能打桩船，包括：打桩船船体、水上多用途打桩机、高压旋喷桩机和后台注浆系统，打桩船船体的上部设置有若干组水上多用途打桩机，所述水上多用途打桩机包括机架平台系统、衍架式组合塔架、顶升油缸、可伸缩式撑杆系统和动力头，所述机架平台系统包括走管、液压驱动系统、机架及动力系统，所述衍架式组合塔架包括下塔架、中塔架、上塔架和上塔架折叠油缸，所述可伸缩式撑杆系统包括下撑杆、中撑杆和上撑杆。
5.作为本发明的一种优选实施方式，所述打桩船船体包括发电机舱、调节舱、空舱、定位锚、办公生活区和定位钢管柱。
6.作为本发明的一种优选实施方式，所述后台注浆系统包括注浆泵组、拌浆机、拌浆池和水泥储存柜。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述打桩船窗体的船首安放两台高压旋喷桩机，可以实现打桩机埋钻掉钻事故的打捞处理及旋喷桩的施工。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述打桩船的具体操作方法如下：
9.步骤1：通过gps海上定位仪确定打桩位置后，下入定位锚，插入定位钢管桩将打桩船船体稳固。
10.步骤2：在打桩船上拼装机架平台系统，包括平台底端的走管，平台机架及动力系统，液压驱动系统；
11.步骤3：拼装下塔架，顶升油缸，可伸缩式撑杆系统，中塔架，上塔架，上塔架折叠油缸；
12.步骤4：启动上塔架折叠油缸驱动上塔架抬升与中塔架拼接固定，拼装钢丝绳、动力电缆；
13.步骤5：启动顶升油缸驱动中塔架及上塔架竖起，随中塔架逐步竖起，上撑杆沿中撑杆滑动上升，上撑杆完全从中撑杆中滑出后与中撑杆固定；
14.步骤6：随着中塔架和上塔架进一步竖起，中撑杆沿下撑杆滑动上升，中撑杆完全从下撑杆中滑出后与下撑杆固定。
15.步骤7：中塔架沿下塔架顶端转轴旋转，直到完全竖起后与下塔架固定，启动下撑杆油缸微调塔架垂直度；
16.步骤8：通过机架及动力系统启动机身卷扬机，通过钢丝绳滑轮组吊装动力头，搅拌钻杆、钻头，浆管并调试；
17.步骤9：利用自动供灰装置将水泥储存柜中水泥送至拌浆池，启动拌浆机制浆。启动注浆泵，通过输浆管将制备合格的浆液送至钻头出口，通过钻头切割搅拌成桩。
18.步骤10：台风来临前，将搅拌钻杆回收至船上，动力头停放在下塔架上端，机架平卧前先松开上撑杆与中撑杆，中撑杆与下撑杆，中塔架与下塔架的固定连接；
19.步骤11：启动顶升油缸进行收缩操作，中塔架与上塔架缓慢倾倒，上撑杆沿中撑杆滑动收缩，中撑杆沿下撑杆滑动收缩，直到中塔架及上塔架平卧至机架平台系统上；
20.步骤12：松开上塔架与中塔架固定连接，启动上塔架折叠油缸收缩，将上塔架折叠收回；
21.步骤13：拔出定位钢管柱，收回定位锚，将船舶驶离打桩区，进入避风港；
22.步骤14：台风过后重复步骤1～9，继续施工后续搅拌桩的打桩作业；台风来临时或桩机大移位时重复步骤10～13。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
24.本发明由打桩船船体、采用多用途可变桩径深层搅拌桩打桩机、高压旋喷桩机和后台注浆系统组成，打桩船船体：船体超长超宽55m*35.8m，稳定性好。船体四角设置4个定位锚，船首船尾两侧各设置2根定位桩，当桩机就位后将钢管柱插入海底土层，进一步稳固船身。船仓底仓设置调节舱和空舱，根据船身稳定性、潮汐、风浪情况适时调节船身平衡。船尾右上角设置船员办公生活区，船尾右下角设置发电机组作为打桩机及打桩船的动力系统；水上新型dcm多用途打桩机：机架平台系统、塔架、顶升油缸及撑杆在打桩船上组装完成后，通过平台系统的液压驱动系统驱动顶升油缸将塔架竖起，可伸缩式撑杆系统同步伸长并固定，实现撑杆对塔架的支撑稳固，通过下撑杆的油缸伸缩微调实现塔架垂直度的校准。台风来临前，通过机架平台系统的液压驱动系统驱动顶升油缸收缩，同时解除撑杆系统的固定，实现塔架系统的平卧。机架竖起后通过飞机头上钢丝绳滑轮组吊装动力头，使其可以沿机架滑轨上下移动。根据设计的不同桩型可以更换相对应的动力头。船首安放两台高压旋喷桩机，可以实现打桩机埋钻掉钻事故的打捞处理及旋喷桩的施工。后台注浆系统通过拌浆机按照一定的水灰比制浆，通过注浆泵、输浆管将拌浆池中的浆液泵输送至地层中，通过动力头带动钻杆、钻头旋转切割土体，实现土与浆液搅拌混合成桩；采用水上新型dcm多功能打桩船施工作业，能够实现超过35米深的打桩作业的施工。通过更换动力头，能够实现
双轴搅拌桩、高压旋喷桩、三轴搅拌桩，打拔钢管桩等施工工艺。船体长度达到55米，宽度达到35米，打桩机沿船首纵向排列；船首船尾两侧有4根定位钢管柱插入土层；采用衍架式组合塔架，风阻力大大减小，水上作业船体稳定性非常好，打桩机及船体不易倾覆。遇到钻杆或钻头埋钻及地下障碍物时利用船首高压旋喷桩可方便快捷处理。在台风季节，无须借助起吊船，能够快速实现将打桩机塔架平卧至打桩平台，高度低于10米，易于通过桥涵隧洞；打桩船停泊、起锚及远距离移位方便快捷且安全可靠，便于实现台风来临前打桩船快速转移至安全地带。机械化程度高，安装拆卸均非常方便，投入成本明显降低，具有广泛的适应性，以及良好的经济、社会价值。
附图说明
25.图1为本发明打桩船船体结构示意图；
26.图2为本发明打桩船船体夹板结构示意图；
27.图3为本发明侧视结构示意图；
28.图4为本发明水上多用途打桩机结构示意图；
29.图5为本发明水上多用途打桩机运动结构示意图。
30.图中：1、打桩船船体；2、发电机舱；3、调节舱；4、空舱；5、定位锚；6、办公生活区；7、定位钢管柱；8、水上多用途打桩机；9、高压旋喷桩机；10、可伸缩式撑杆系统；11、注浆泵组；12、拌浆机；13、拌浆池；14、水泥储存柜；16、机架平台系统；17、衍架式组合塔架；18、下塔架；19、中塔架；20、上塔架；21、顶升油缸；22、动力头；24、上塔架折叠油缸；24、走管；25、液压驱动系统；26、机架及动力系统；27、下撑杆；28、中撑杆；29、上撑杆；后台注浆系统。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种水上新型dcm多功能打桩船，包括：打桩船船体1、水上多用途打桩机8、高压旋喷桩机9和后台注浆系统，打桩船船体1的上部设置有若干组水上多用途打桩机8，所述水上多用途打桩机8包括机架平台系统16、衍架式组合塔架17、顶升油缸21、可伸缩式撑杆系统10和动力头22，所述机架平台系统16包括走管24、液压驱动系统25、机架及动力系统26，所述衍架式组合塔架17包括下塔架18、中塔架19、上塔架和上塔架折叠油缸24，所述可伸缩式撑杆系统10包括下撑杆27、中撑杆28和上撑杆29，打桩船船体1：船体超长超宽55m*35.8m，稳定性好。船体四角设置4个定位锚5，船首船尾两侧各设置2根定位桩，当桩机就位后将钢管柱插入海底土层，进一步稳固船身。船仓底仓设置调节舱3和空舱4，根据船身稳定性、潮汐、风浪情况适时调节船身平衡。船尾右上角设置船员办公生活区6，船尾右下角设置发电机组作为打桩机及打桩船的动力系统；水上新型dcm多用途打桩机：机架平台系统16、塔架、顶升油缸21及撑杆在打桩船上组装完成后，通过平台系统的液压驱动系统25驱动顶升油缸21将塔架竖起，可伸缩式撑杆系统10同步伸长并固定，实现撑杆对塔架的支撑稳固，通过下撑杆27的油缸伸缩微调实现塔架垂直度的校准。
台风来临前，通过机架平台系统16的液压驱动系统25驱动顶升油缸21收缩，同时解除撑杆系统的固定，实现塔架系统的平卧。机架竖起后通过飞机头上钢丝绳滑轮组吊装动力头22，使其可以沿机架滑轨上下移动。根据设计的不同桩型可以更换相对应的动力头22。船首安放两台高压旋喷桩机9，可以实现打桩机埋钻掉钻事故的打捞处理及旋喷桩的施工。后台注浆系统通过拌浆机12按照一定的水灰比制浆，通过注浆泵、输浆管将拌浆池13中的浆液泵输送至地层中，通过动力头22带动钻杆、钻头旋转切割土体，实现土与浆液搅拌混合成桩。
33.进一步改进的，如图1、2所示：所述打桩船船体1包括发电机舱2、调节舱3、空舱4、定位锚5、办公生活区6和定位钢管柱7，船体超长超宽55m*35.8m，稳定性好。船体四角设置4个定位锚5，船首船尾两侧各设置2根定位桩，当桩机就位后将钢管柱插入海底土层，进一步稳固船身。船仓底仓设置调节舱3和空舱4，根据船身稳定性、潮汐、风浪情况适时调节船身平衡。船尾右上角设置船员办公生活区6，船尾右下角设置发电机组作为打桩机及打桩船的动力系统。
34.进一步改进的，如图2所示：所述后台注浆系统包括注浆泵组11、拌浆机12、拌浆池13和水泥储存柜14，后台注浆系统通过拌浆机12按照一定的水灰比制浆，通过注浆泵、输浆管将拌浆池13中的浆液泵输送至地层中，通过动力头22带动钻杆、钻头旋转切割土体，实现土与浆液搅拌混合成桩。
35.进一步改进的，如图2所示：所述打桩船窗体的船首安放两台高压旋喷桩机9，可以实现打桩机埋钻掉钻事故的打捞处理及旋喷桩的施工。
36.进一步改进的，所述打桩船的具体操作方法如下：
37.步骤1：通过gps海上定位仪确定打桩位置后，下入定位锚5，插入定位钢管桩将打桩船船体1稳固。
38.步骤2：在打桩船上拼装机架平台系统16，包括平台底端的走管24，平台机架及动力系统26，液压驱动系统25；
39.步骤3：拼装下塔架18，顶升油缸21，可伸缩式撑杆系统10，中塔架19，上塔架，上塔架折叠油缸24；
40.步骤4：启动上塔架折叠油缸24驱动上塔架抬升与中塔架19拼接固定，拼装钢丝绳、动力电缆；
41.步骤5：启动顶升油缸21驱动中塔架19及上塔架竖起，随中塔架19逐步竖起，上撑杆29沿中撑杆28滑动上升，上撑杆29完全从中撑杆28中滑出后与中撑杆28固定；
42.步骤6：随着中塔架19和上塔架进一步竖起，中撑杆28沿下撑杆27滑动上升，中撑杆28完全从下撑杆27中滑出后与下撑杆27固定。
43.步骤7：中塔架19沿下塔架18顶端转轴旋转，直到完全竖起后与下塔架18固定，启动下撑杆27油缸微调塔架垂直度；
44.步骤8：通过机架及动力系统26启动机身卷扬机，通过钢丝绳滑轮组吊装动力头22，搅拌钻杆、钻头，浆管并调试；
45.步骤9：利用自动供灰装置将水泥储存柜14中水泥送至拌浆池13，启动拌浆机12制浆。启动注浆泵，通过输浆管将制备合格的浆液送至钻头出口，通过钻头切割搅拌成桩。
46.步骤10：台风来临前，将搅拌钻杆回收至船上，动力头22停放在下塔架18上端，机架平卧前先松开上撑杆29与中撑杆28，中撑杆28与下撑杆27，中塔架19与下塔架18的固定
连接；
47.步骤11：启动顶升油缸21进行收缩操作，中塔架19与上塔架缓慢倾倒，上撑杆29沿中撑杆28滑动收缩，中撑杆28沿下撑杆27滑动收缩，直到中塔架19及上塔架平卧至机架平台系统16上；
48.步骤12：松开上塔架与中塔架19固定连接，启动上塔架折叠油缸24收缩，将上塔架折叠收回；
49.步骤13：拔出定位钢管柱7，收回定位锚5，将船舶驶离打桩区，进入避风港；
50.步骤14：台风过后重复步骤1～9，继续施工后续搅拌桩的打桩作业；台风来临时或桩机大移位时重复步骤10～13。
51.本发明由打桩船船体1、采用多用途可变桩径深层搅拌桩打桩机、高压旋喷桩机9和后台注浆系统组成，打桩船船体1：船体超长超宽55m*35.8m，稳定性好。船体四角设置4个定位锚5，船首船尾两侧各设置2根定位桩，当桩机就位后将钢管柱插入海底土层，进一步稳固船身。船仓底仓设置调节舱3和空舱4，根据船身稳定性、潮汐、风浪情况适时调节船身平衡。船尾右上角设置船员办公生活区6，船尾右下角设置发电机组作为打桩机及打桩船的动力系统；水上新型dcm多用途打桩机：机架平台系统16、塔架、顶升油缸21及撑杆在打桩船上组装完成后，通过平台系统的液压驱动系统25驱动顶升油缸21将塔架竖起，可伸缩式撑杆系统10同步伸长并固定，实现撑杆对塔架的支撑稳固，通过下撑杆27的油缸伸缩微调实现塔架垂直度的校准。台风来临前，通过机架平台系统16的液压驱动系统25驱动顶升油缸21收缩，同时解除撑杆系统的固定，实现塔架系统的平卧。机架竖起后通过飞机头上钢丝绳滑轮组吊装动力头22，使其可以沿机架滑轨上下移动。根据设计的不同桩型可以更换相对应的动力头22。船首安放两台高压旋喷桩机9，可以实现打桩机埋钻掉钻事故的打捞处理及旋喷桩的施工。后台注浆系统通过拌浆机12按照一定的水灰比制浆，通过注浆泵、输浆管将拌浆池13中的浆液泵输送至地层中，通过动力头22带动钻杆、钻头旋转切割土体，实现土与浆液搅拌混合成桩；采用水上新型dcm多功能打桩船施工作业，能够实现超过35米深度以上的打桩作业的施工。通过更换动力头22，能够实现双轴搅拌桩、高压旋喷桩、三轴搅拌桩，打拔钢管桩等施工工艺。船体长度达到55米，宽度达到35米，打桩机沿船首纵向排列；船首船尾两侧有4根定位钢管柱7插入土层；采用衍架式组合塔架17，风阻力大大减小，水上作业船体稳定性非常好，打桩机及船体不易倾覆。遇到钻杆或钻头埋钻及地下障碍物时利用船首高压旋喷桩可方便快捷处理。在台风季节，无须借助起吊船，能够快速实现将打桩机塔架平卧至打桩平台，高度低于10米，易于通过桥涵隧洞；打桩船停泊、起锚及远距离移位方便快捷且安全可靠，便于实现台风来临前打桩船快速转移至安全地带。机械化程度高，安装拆卸均非常方便，投入成本明显降低，具有广泛的适应性，以及良好的经济、社会价值。
52.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种水上新型dcm多功能打桩船，其特征在于：包括：打桩船船体(1)、水上多用途打桩机(8)、高压旋喷桩机(9)和后台注浆系统，打桩船船体(1)的上部设置有若干组水上多用途打桩机(8)，所述水上多用途打桩机(8)包括机架平台系统(16)、衍架式组合塔架(17)、顶升油缸(21)、可伸缩式撑杆系统(10)和动力头(22)，所述机架平台系统(16)包括走管(24)、液压驱动系统(25)、机架及动力系统(26)，所述衍架式组合塔架(17)包括下塔架(18)、中塔架(19)、上塔架(20)和上塔架折叠油缸(24)，所述可伸缩式撑杆系统(10)包括下撑杆(27)、中撑杆(28)和上撑杆(29)。2.根据权利要求1所述的一种水上新型dcm多功能打桩船，其特征在于：所述打桩船船体(1)包括发电机舱(2)、调节舱(3)、空舱(4)、定位锚(5)、办公生活区(6)和定位钢管柱(7)。3.根据权利要求1所述的一种水上新型dcm多功能打桩船，其特征在于：所述后台注浆系统包括注浆泵组(11)、拌浆机(12)、拌浆池(13)和水泥储存柜(14)。4.根据权利要求1所述的一种水上新型dcm多功能打桩船，其特征在于：所述打桩船船体(1)的船首安放两台高压旋喷桩机(9)，可以实现打桩机埋钻掉钻事故的打捞处理及旋喷桩的施工。5.根据权利要求1所述的一种水上新型dcm多功能打桩船，其特征在于：所述打桩船的具体操作方法如下：步骤1：通过gps海上定位仪确定打桩位置后，下入定位锚(5)，插入定位钢管桩将打桩船船体(1)稳固。步骤2：在打桩船上拼装机架平台系统(16)，包括平台底端的走管(24)，平台机架及动力系统(26)，液压驱动系统(25)；步骤3：拼装下塔架(18)，顶升油缸(21)，可伸缩式撑杆系统(10)，中塔架(19)，上塔架(20)，上塔架折叠油缸(24)；步骤4：启动上塔架(20)折叠油缸(24)驱动上塔架(20)抬升与中塔架(19)拼接固定，拼装钢丝绳、动力电缆；步骤5：启动顶升油缸(21)驱动中塔架(19)及上塔架(20)竖起，随中塔架(19)逐步竖起，上撑杆(29)沿中撑杆(28)滑动上升，上撑杆(29)完全从中撑杆(28)中滑出后与中撑杆(28)固定；步骤6：随着中塔架(19)和上塔架(20)进一步竖起，中撑杆(28)沿下撑杆(27)滑动上升，中撑杆(28)完全从下撑杆(27)中滑出后与下撑杆(27)固定。步骤7：中塔架(19)沿下塔架(18)顶端转轴旋转，直到完全竖起后与下塔架(18)固定，启动下撑杆(27)油缸微调塔架垂直度；步骤8：通过机架及动力系统(26)启动机身卷扬机，通过钢丝绳滑轮组吊装动力头(22)，搅拌钻杆、钻头，浆管并调试；步骤9：利用自动供灰装置将水泥储存柜(14)中水泥送至拌浆池(13)，启动拌浆机(12)制浆。启动注浆泵，通过输浆管将制备合格的浆液送至钻头出口，通过钻头切割搅拌成桩。步骤10：台风来临前，将搅拌钻杆回收至船上，动力头(22)停放在下塔架(18)上端，机架平卧前先松开上撑杆(29)与中撑杆(28)，中撑杆(28)与下撑杆(27)，中塔架(19)与下塔架(18)的固定连接；
步骤11：启动顶升油缸(21)进行收缩操作，中塔架(19)与上塔架(20)缓慢倾倒，上撑杆(29)沿中撑杆(28)滑动收缩，中撑杆(28)沿下撑杆(27)滑动收缩，直到中塔架(19)及上塔架(20)平卧至机架平台系统(16)上；步骤12：松开上塔架(20)与中塔架(19)固定连接，启动上塔架(20)折叠油缸(24)收缩，将上塔架(20)折叠收回；步骤13：拔出定位钢管柱(7)，收回定位锚(5)，将船舶驶离打桩区，进入避风港；步骤14：台风过后重复步骤1～9，继续施工后续搅拌桩的打桩作业；台风来临时或桩机大移位时重复步骤10～13。

技术总结
本发明公开了一种水上新型DCM多功能打桩船，包括：打桩船船体、水上多用途打桩机、高压旋喷桩机和后台注浆系统，打桩船船体的上部设置有若干组水上多用途打桩机，所述水上多用途打桩机包括机架平台系统、衍架式组合塔架、顶升油缸、可伸缩式撑杆系统和动力头。本发明采用衍架式组合塔架，风阻力大大减小，水上作业船体稳定性非常好，打桩机及船体不易倾覆。遇到钻杆或钻头埋钻及地下障碍物时利用船首高压旋喷桩可方便快捷处理。在台风季节，无须借助起吊船，能够快速实现将打桩机塔架平卧至打桩平台，高度低于10米，易于通过桥涵隧洞。易于通过桥涵隧洞。易于通过桥涵隧洞。


技术研发人员：鲁德和 鲁皖京 何宗义
受保护的技术使用者：上海帝泰基础工程有限公司
技术研发日：2022.12.11
技术公布日：2023/5/11