CN110130342B - 一种水下钢筋混凝土预制板桩施工的打桩设备及打桩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下钢筋混凝土预制板桩的施工领域，特别涉及一种水下钢筋混凝土预制板桩施工的打桩设备及打桩方法，包括船体、打桩机和定位装置，船体上设有方形的让位槽，打桩机固定在船体的上方且位于让位槽的一端；船体上固定设置有水平向导轨，导轨的方向与让位槽的方向平齐，定位装置包括移动定位机构，移动定位机构包括滑块、导向套、移动定位桩和紧固结构，滑块与导轨滑动连接，紧固结构用于保持滑块与导轨之间的相对位置，导向套与滑块固定连接，移动定位桩与导向套竖直滑动连接，紧固结构为拉紧结构，拉紧结构包括拉紧卷筒、拉紧钢丝绳和变向滑轮。本发明达到了水上打桩的目的，大大降低了施工成本和时间。

Description

一种水下钢筋混凝土预制板桩施工的打桩设备及打桩方法

技术领域

本发明涉及水下板桩的施工领域，特别涉及一种水下钢筋混凝土预制板桩施工的打桩设备及打桩方法。

背景技术

钢筋预制板桩和方桩经常作为基础工程中的桩基工程，在各类型水利工程和江河湖畔也经常被使用在护岸、防汛墙、河岸景观改造、塔基基础等结构工程中，起到承载上部结构和防止冲刷等作用。在护岸或陆域施工的过程中，打桩机是直接固定在地面上，有硬基作为支撑保证打桩机的稳定性，从而保证打桩机打预制板桩的垂直度和稳定性。

在河流中段特别是在已建水闸下方流段内及除险加固中也经常会用到预制板桩，需要将预制板桩竖直打在水底，并且预制板桩呈一排设置，预制板桩的桩头稍高于水底，降低了溯源冲刷的可能性，使该段河底结构更加稳定，提升抗冲刷性能。目前在设计施工的过程中通常采用填筑围堰排除基坑积水，创造干地施工条件的施工方法，施工难度大，工期长、费用高。特别是针对水位较深的区域，技术难度更高，工期更长，费用更高。

发明内容

本发明的目的是提供了一种水下钢筋预制板桩的打桩设备及打桩方法，能够直接在水上进行打桩作业，大大降低了施工成本和施工时间。

本发明的发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种水下预制板桩的打桩设备，包括船体、打桩机和定位装置，船体上设有方形的让位槽，打桩机固定在船体的上方且位于让位槽的一端；船体上固定设置有水平向导轨，导轨的方向与让位槽的方向平齐，定位装置包括移动定位机构，移动定位机构包括滑块、导向套、移动定位桩和紧固结构，滑块与导轨滑动连接，紧固结构用于保持滑块与导轨之间的相对位置，导向套与滑块固定连接，移动定位桩与导向套竖直滑动连接。

通过采用上述技术方案，相对导轨滑动滑块，导向套和移动定位桩随着滑块相对导轨移动，即移动定位桩相对船体移动，之后相对导向套下放移动定位桩，使移动定位桩插入河底或者插入已经打入河底的固定件上，再利用紧固机构来使得滑块和导轨之间相对固定，以此来将移动定位桩与河底相对固定，利用两个移动定位桩或者一个移动定位桩和其他固定结构将船体相对河底固定；再将板桩用打桩机吊装，之后用打桩机将板桩打入河底，达到了水上进行打桩作业的目的，大大降低了施工成本和施工时间。

本发明进一步设置为：紧固结构为拉紧结构，拉紧结构包括拉紧卷筒、拉紧钢丝绳和变向滑轮，变向滑轮和拉紧卷筒均固定在让位槽的同一侧，拉紧钢丝绳的一端绕接在拉紧卷筒上，拉紧钢丝绳的另一端依次绕过变向滑轮、移动定位桩后固定在让位槽远离变向滑轮一侧的船体上。

通过采用上述技术方案，当其中一个移动定位桩已经相对固定之后，收紧拉紧卷筒，拉紧卷筒利用拉紧钢丝绳带动移动定位桩靠近打桩机，此时就能够改变打桩机与移动定位桩之间的距离，将打桩机吊装的板桩与已经插接的板桩之间相互紧密贴合，减小板桩之间的安装缝隙，达到技术要求。

本发明进一步设置为：打桩机下方固定设置有定位架，定位架包括导向架和定位杆，定位杆的两端固定在让位槽两侧的船体上，定位杆位于导向架靠近打桩机的一端，导向架包含两个并且分别固定在让位槽的两侧，两个导向架互相靠近的面平行设置。

通过采用上述技术方案，当板桩吊装在让位槽内时，将板桩的三个侧面分别与两个导向架和定位杆贴合，就能够利用导向架和定位杆对板桩进行限位，提升板桩在下放时的稳定性，避免板桩下放或者打桩时产生偏移。

本发明进一步设置为：两个导向架远离定位杆的一端呈外扩的喇叭口状。

通过采用上述技术方案，在吊装板桩的过程中，便于板桩通过外扩的喇叭口进入两个导向架之间，降低安装限位板桩的难度。

本发明进一步设置为：导向架远离定位杆的一端固定设置有锁定机构，所述锁定机构包括锁杆、卡槽和支座，卡槽和支座分别固定在让位槽两侧的船体上方，锁杆与支座铰接并且锁杆相对支座转动至卡槽内。

通过采用上述技术方案，在限位板桩的过程中，将板桩放置在导向架与定位杆之间后，再相对支座转动锁杆，将锁杆转动至卡槽内卡接，此时锁杆与板桩端面抵接接触，能够进一步限位板桩的位置，便于移动被吊接的板桩与固定的板桩对齐。

本发明进一步设置为：定位装置包括固定定位机构，固定定位机构固定设置在船体远离移动定位机构一端的船体上，固定定位机构包括定位桩架和固定定位桩，定位桩架与船体固定连接，固定定位桩与定位桩架竖直滑动连接。

通过采用上述技术方案，相对定位桩架向下滑动固定定位桩，将固定定位桩竖直插入河底，使得固定定位桩与移动定位桩结合使用，实现对船体的固定，保证打桩的稳定性。

本发明的发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种水下预制桩的打桩方法，包括以下步骤：

S1、定位船体的位置，通过船体配置的螺旋桨，将船体移至指定位置，将船体停稳后保证已经插设的板桩位于让位槽内，板桩的中间部位开设有桩孔；

S2、将船体相对河底固定；

S3、将板桩用打桩机吊装起立来，并且将吊装的板桩从上往下插入让位槽内；

S4、下放悬吊的板桩，之后启动打桩机对板桩进行锤击压桩作业，将板桩插入河底； S5、重复步骤S1-S4，直到板桩完成拼接分布。

通过采用上述技术方案，首先使用GPRS保证船体在水面上的定位满足工程上的要求，利用定位桩或者其他方式将船体固定后，再用打桩机将板桩吊起，保证板桩垂直度的情况下用打桩机对板桩进行锤击打桩，将板桩打入河底，实现在水上直接打桩的作业，简单快捷，施工成本低。

本发明进一步设置为：在步骤S3中，被吊起的板桩放置在两个导向架之间，板桩的四个侧面分别与导向架、定位杆和锁杆抵接。

通过采用上述技术方案，能够提升被吊起的板桩下放的稳定性和位置的准确性，保证打桩过程中板桩的垂直度。

本发明进一步设置为：在步骤S2中，相对导轨滑动滑块，将移动定位桩对齐已经固定的板桩，将移动定位桩插入桩孔内，并且使得处于吊装状态的板桩的侧面贴合被固定的板桩的侧面，之后启动紧固机构，将滑块与导轨的相对位置固定；再将固定定位桩相对定位桩架下放滑动，使固定定位桩插设固定在河底。

通过采用上述技术方案，首先将移动定位桩插入桩孔内进行固定，再之后移动船体使得被吊装的板桩与已经插接的板桩的侧面相对接，以降低板桩之间的安装间隙，最后再将固定定位桩插设在河底，固定定位桩和移动定位桩两个综合作用之后将船体固定并且被吊装的板桩能够与被插接固定的板桩对齐，方便快捷。

本发明进一步设置为：在步骤S5中，插设板桩时，板桩的上端位于水面上方30mm至水下下方50mm之间，之后还包括步骤S6：再将船体行驶至板桩处，使板桩位于让位槽下方，逐一将板桩打至与河底平齐。

通过采用上述技术方案，在步骤S5打板桩的过程中，板桩的上端能够在水面上方清楚的观察到，便于在下桩的过程中，将被吊装的板桩与被插接的板桩对齐，不易出现误差，容错率较高，成型的板桩的连续性好。

综上所述，本发明具有以下技术效果：

1、通过在船体上设置打桩机和移动定位机构，利用移动定位机构能够灵活固定移动定位桩插设在河底的位置，以便于随时灵活地调整船体在水面上的位置，也能够起到固定船体的目的，达到了在水上打桩施工的效果，大大降低了施工成本和施工时间；

2、通过在船体上设置拉紧结构，利用拉紧结构能够随时移动船体，保证被吊装的板桩能够与被插接固定的板桩紧密贴合，减小板桩之间的安装缝隙；

3、通过在让位槽内设置导向架，能够利用导向架提升被吊装的板桩下放的稳定程度，有利于提升板桩下方的垂直程度和稳定性及位置的准确性，便于与被固定的板桩对齐。

附图说明

图1是实施例一的三维结构示意图；

图2是图1中的局部A处放大图；

图3是图1中的局部B处放大图；

图4是图1中的局部C处放大图；

图5是板桩拼接的俯视结构示意图。

图中，1、船体；11、让位槽；12、导轨；2、打桩机；21、塔架；22、塔架支撑；221、调节电机；222、调节减速器；223、丝杆；23、吊装机构；231、吊装卷扬；232、吊装钢丝绳；233、吊钩；24、桩锤机构；241、桩锤卷扬；242、桩锤钢丝绳；243、桩锤；3、定位装置；31、移动定位机构；311、滑块；312、导向套；313、移动定位桩；314、挡片；32、拉紧结构；321、拉紧卷筒；322、拉紧钢丝绳；323、变向滑轮；324、移动卷筒组；33、定位架；331、导向架；332、定位杆；333、锁定机构；3331、锁杆；3332、卡槽；3333、支座；34、固定定位机构；341、定位桩架；342、固定定位桩；343、第一卷扬装置；4、板桩；41、桩孔；42、凹槽；43、凸起。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例介绍了一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩设备，用于将板桩4在水上吊装后插入河底。打桩设备包括船体1、打桩机2和定位装置，船体1漂浮在水面上方，打桩机2和定位装置固定在船体1上方，定位装置用于将船体1相对河底固定，以稳定船体1的位置，打桩机2用来吊装板桩4以及将板桩4锤击打至河底，这样就能够在水面上进行打桩作业，大大降低了水下板桩施工的施工难度和施工时间。

如图1所示，船体1上设有方形的让位槽11，并且让位槽11的一端或者两端最好为开口，打桩机2就固定在让位槽11的上方。在本实施例中，船体1由两艘船驳拼接而成，两艘船驳由两根以上的垂直于让位槽11的工字钢固定连接，保证处于一体的状态，能够节约船体1的成本，并且在使用之后可以拆卸恢复。船体1也可以采用钢制箱型结构拼接，并且预留有方形的让位槽11。

如图2所示，船体1上固定设置有水平的导轨12，导轨12的方向与让位槽11的方向平齐，定位装置包括移动定位机构31，移动定位机构31包括滑块311、导向套312、移动定位桩313和紧固结构，滑块311与导轨12滑动连接，紧固结构用于保持滑块311与导轨12之间的相对位置，导向套312与滑块311固定连接，移动定位桩313与导向套312竖直滑动连接。利用移动定位机构31与船体1进行初步固定时，相对导轨12滑动滑块311，导向套312和移动定位桩313随着滑块311相对导轨12移动，即移动定位桩313相对船体1移动，之后相对导向套312下放移动定位桩313，使移动定位桩313插入河底或者插入已经打入河底的固定件上，在本实施例中固定件是板桩4，再利用紧固机构来使得滑块311和导轨12之间相对固定，以此来将移动定位桩313与河底相对固定，利用两个移动定位桩313或者一个移动定位桩313和其他固定结构将船体1相对河底固定；再将板桩4用打桩机2吊装，之后用打桩机2将板桩4打入河底，达到了水上进行打桩作业的目的，大大降低了施工成本和施工时间。

其中，结合图1和图2所示，板桩4的中间部位可以沿板桩4的长度方向上开设桩孔41，这样移动定位桩313就方便插入在已经打入河底的板桩4的桩孔41内，利用移动定位桩313固定船体1就更加方便。移动定位桩313的中间部位可以固定设置一个水平的挡片314，这样水平的挡片314就能够搭接在桩孔41的上端，移动定位桩313就无需全部插入河底就能够实现固定船体1的效果。

移动定位机构31能够初步对船体1进行定位，之后移动定位机构31在结合其他定位结构对船体1进行固定，在本实施例中其他的定位结构介绍了两种，拉紧结构32和固定定位机构34，可以使用一种与移动定位机构31配合，也可以结合起来使用。当然除了这两种结构之外，锚索固定也可以用于本实施例中与移动定位机构31一起使用。

其中，如图1所示，拉紧结构32可以为上文中提到的用于固定滑块311和导轨12的紧固结构，拉紧结构32包括拉紧卷筒321、拉紧钢丝绳322和变向滑轮323，变向滑轮323和拉紧卷筒321均固定在让位槽11的同一侧，拉紧钢丝绳322的一端绕接在拉紧卷筒321上，拉紧钢丝绳322的另一端依次绕过变向滑轮323、移动定位桩313后固定在让位槽11远离变向滑轮323一侧的船体1上。当其中一个移动定位桩313已经相对河底固定之后，收紧拉紧卷筒321，拉紧卷筒321利用拉紧钢丝绳322带动移动定位桩313靠近打桩机2，此时就能够改变打桩机2与移动定位桩313之间的距离，将打桩机2吊装的板桩4与已经插接的板桩4之间相互紧密贴合，减小板桩4之间的安装缝隙；同时也能够利用拉紧结构32的作用，保持移动定位桩313与板桩4以及船体1的位置，起到稳定船体1在水上位置的作用。

当然，如图1所示，也可以在拉紧结构32内设置一个专门用于相对导轨12移动滑块311的移动卷筒组324，移动卷筒组324与船体1固定连接，移动卷筒组324上的钢丝绳经过滑轮变向后与滑块311固定连接，这样的话，拉紧卷筒321、拉紧钢丝绳322和变向滑轮323就专门用于拉紧移动定位桩313与被吊起的板桩4之间的距离，起到定位的作用。

为了便于板桩4的紧密贴合，避免板桩4之间相互交错，如图5所示，可以在板桩4截面中较窄的两面上分别设置互相配合的凹槽42和凸起43，凹槽42和凸起43均呈梯形，这样板桩4之间贴合时凸起43与凹槽42之间相互贴合，降低板桩4之间交错的可能性出现。

如图1所示，固定定位机构34固定设置在船体1远离移动定位机构31一端的船体1上，固定定位机构34包括定位桩架341和固定定位桩342，定位桩架341与船体1固定连接，固定定位桩342与定位桩架341竖直滑动连接。相对定位桩架341向下滑动固定定位桩342，将固定定位桩342竖直插入河底，能够非常稳定地固定船体1在水面上的位置。固定定位桩342与移动定位桩313和拉紧结构32结合使用，实现对船体1的固定，保证打桩的稳定性。

如图1所示，为了便于相对定位桩架341上下移动固定定位桩342，可以在船体1上固定设置第一卷扬装置343，第一卷扬装置343包括卷扬机、钢丝绳和滑轮组，第一卷扬装置343的钢丝绳经过滑轮组变向后与固定定位桩342的中间部位或者下部固定连接，这样启动第一卷扬装置343收紧就能够拉动固定定位桩342相对定位桩架341向上拉起，而启动第一卷扬装置343放卷，固定定位桩342就能在自身重力作用下迅速下落插入河底。

船体1在水面上的位置相对固定之后，为进一步提升打桩的稳定性，必须提升板桩4在下放及打桩的过程中板桩4的垂直度，因此，如图2所示，可以在打桩机2的下方设置定位架33。定位架33包括导向架331和定位杆332，定位杆332的两端固定在让位槽11两侧的船体1上，定位杆332位于导向架331靠近打桩机2的一端，导向架331包含两个并且分别固定在让位槽11的两侧，两个导向架331互相靠近的面平行设置。当板桩4吊装在让位槽11内时，将板桩4的三个侧面分别与两个导向架331和定位杆332贴合，就能够利用导向架331和定位杆332对板桩4进行限位，提升板桩4在下放时的稳定性，避免板桩4下放或者打桩时产生偏移。

如图2所示，还可以在导向架331远离定位杆332的一端固定设置有锁定机构333，所述锁定机构333包括锁杆3331、卡槽3332和支座3333，卡槽3332和支座3333分别固定在让位槽11两侧的船体1上方，锁杆3331与支座3333铰接并且锁杆3331相对支座3333转动至卡槽3332内。在限位板桩4的过程中，将板桩4放置在导向架331与定位杆332之间后，再相对支座3333转动锁杆3331，将锁杆3331转动至卡槽3332内卡接，此时锁杆3331与板桩4端面抵接接触，能够进一步限位板桩4的位置，便于移动被吊接的板桩4与固定的板桩4对齐。

如图2所示，为了降低板桩4安装在定位架33内的难度，可以将两个导向架331远离定位杆332的一端设置成外扩的喇叭口状，这样在吊装板桩4的过程中，便于板桩4通过外扩的喇叭口进入两个导向架331之间，降低安装和限位板桩4的难度。

如图1所示，打桩机2包括塔架21、两个塔架支撑22以及吊装机构23和桩锤机构24，塔架21竖直设置并且位于让位槽11的上方，塔架支撑22的两端分别与塔架21的上端和船体1连接；吊装机构23包括吊装卷扬231、吊装钢丝绳232、吊钩233和吊装滑轮组，吊装卷扬231固定在船体1上方，吊钩233位于被吊装的板桩4的上方，吊装滑轮组位于塔架21的顶端，吊装钢丝绳232卷设在吊装卷扬231上，吊装钢丝绳的自由端通过吊装滑轮组的变向作用后与吊钩233连接；桩锤机构24包括桩锤卷扬241、桩锤钢丝绳242、桩锤243和桩锤滑轮组，桩锤卷扬241固定在船体1上方，桩锤243位于被吊装的板桩4的上方，桩锤滑轮组位于塔架21的顶端，桩锤钢丝绳242卷设在桩锤卷扬241上，桩锤钢丝绳的自由端通过桩锤滑轮组的变向作用后与桩锤243连接，桩锤243与塔架21之间具有导向结构，如导柱和导套的结构或者导轨与滑块的结构，能够提升桩锤243沿塔架21竖直升降的稳定性。利用吊装机构23对板桩4进行吊装，将板桩4放入让位槽11内，对齐板桩4之后，逐步利用吊装机构23下放板桩4，之后再往复提升和下落桩锤243，利用桩锤243对板桩4进行锤击，将板桩4打入河底。

由于板桩4运送过来之后，通常板桩4都在船体1的外侧的船上，利用吊装机构23进行斜吊是非常危险的。为了解决上述问题，如图1所示，可以将塔架21与船体1通过水平轴铰接连接，并且塔架21与船体1铰接的位置靠近板桩4的位置，塔架支撑22均位于塔架21远离板桩4吊装位置的一侧，塔架支撑22的上端与塔架21通过水平轴铰接，再结合图4所示，塔架支撑22的下端设置有调节电机221、调节减速器222和丝杆223，调节减速器222固定在船体1上方，调节电机221与调节减速器222的输入轴连接，丝杆223通过万向联轴器与调节减速器222的输出轴连接，丝杆223与塔架支撑22平行且于塔架支撑22下端螺纹连接。启动调节电机221，调节电机221通过调节减速器222带动丝杆223转动，之后丝杆223与塔架支撑22之间的距离增大，这样就会导致塔架21相对船体1朝向板桩4吊装的位置倾斜，这样吊装机构23的吊钩233就会逐渐超出船体1，能够对板桩4进行正常吊装；之后再反向转动调节电机221，将塔架21调节至竖直状态，即可完成板桩4的吊装。

在吊装板桩4的过程中，可以设置两套吊装机构23，两套吊装机构23的两个吊钩233分别吊装板桩4的首端和末端，便于板桩4在空中逐渐竖直，避免板桩4与地面接触而承压折断。

本实施例的工作过程为：

首先将板桩4运送到船体1附近，启动调节电机221，调节电机221通过调节减速器222带动丝杆223转动，之后丝杆223与塔架支撑22之间的距离增大，这样就会导致塔架21相对船体1朝向板桩4吊装的位置倾斜，这样吊装机构23的吊钩233就会逐渐超出船体1，能够对板桩4进行正常吊装；之后再反向转动调节电机221，将塔架21调节至竖直状态，即可完成板桩4的吊装；

之后，逐步下放板桩4，将板桩4卡接至定位杆332和两个导向架331之间，相对支座3333转动锁杆3331，将锁杆3331卡接至卡槽3332内，使锁杆3331抵接至板桩4的一侧面；再相对导轨12移动滑块311，滑块311带动导向套312和移动定位桩313移动，将移动定位桩313插入一个已经插入河底的板桩4的桩孔41内，收紧拉紧卷筒321，拉紧卷筒321利用拉紧钢丝绳322带动移动定位桩313靠近打桩机2，此时就能够改变打桩机2与移动定位桩313之间的距离，将打桩机2吊装的板桩4与已经插接的板桩4之间相互紧密贴合，再将固定定位桩342相对定位桩架341下放，使固定定位桩342插入河底，综合起来对船体1进行固定；

继续下放板桩4至河底，之后利用桩锤机构24对板桩4进行锤击，将板桩4打至河底。

实施例二：

本发明介绍了一种水下钢筋混凝土预制桩的打桩方法，采用实施例一中介绍的打桩设备，具体包括以下步骤。

S1、定位船体1的位置，将船体1停稳后保证已经插设的板桩4位于让位槽11内，板桩4的中间部位开设有桩孔41。一般定位采用GPRS定位，结果较为精确，但其他定位方法也同样适用，保证船体1停稳后已经插设的板桩4位于让位槽11内即可。

S2、将船体1相对河底固定。这里的固定形式可以为实施例一中介绍的移动定位机构31、拉紧结构32和固定定位机构34中的一种或者多种，也可以为其他形式均可，只需要能够在打桩之前将船体1相对河底固定即可。

当然，重点还是使用移动定位机构31和固定定位机构34结合使用的情况，相对导轨12滑动滑块311，将移动定位桩313对齐已经固定的板桩4，将移动定位桩313插入桩孔41内，并且使得处于吊装状态的板桩4的侧面贴合被固定的板桩4的侧面，之后启动紧固机构，将滑块311与导轨12的相对位置固定；再将固定定位桩342相对定位桩架341下放滑动，使固定定位桩342插设固定在河底。首先将移动定位桩313插入桩孔41内进行固定，再之后移动船体1使得被吊装的板桩4与已经插接的板桩4的侧面相抵接，以降低板桩4之间的安装间隙，最后再将固定定位桩342插设在河底，固定定位桩342和移动定位桩313两个综合作用之后将船体1固定并且被吊装的板桩4能够与被插接固定的板桩4对齐，方便快捷。

但对于第一块板桩4来说，一般通过锚索来固定船体1，保证船体1在水面上的稳定，之后用同样的方法进行吊桩、打桩。

S3、将板桩4用打桩机2吊装起来，并且将吊装的板桩4从上往下插入让位槽11内。吊桩的过程，一般都是采用水上运输驳船将板桩4运输至施工区域，再利用打桩机的吊装机构23进行吊桩作业。

最好能够将被吊起的板桩4放置在两个导向架331之间，板桩4的四个侧面分别与导向架331、定位杆332和锁杆3331抵接，这样能够提升被吊起的板桩4下放的稳定性和位置的准确性，保证打桩过程中板桩4的垂直度。

S4、下放悬吊的板桩4，之后启动打桩机2对板桩4进行锤击压桩作业，将板桩4插入河底。

S5、重复步骤S1-S4，直到板桩4完成拼接分布。板桩4可以一次性将板桩4打到预定位置，即板桩4的上端位于河底处，也可以分多次打桩。

在步骤S5中最好分两次打桩，第一次打设板桩4时，板桩4的上端位于水面上方30mm至水下下方50mm之间，之后还包括步骤S6：再将船体1行驶至板桩4初始位置处，重复步骤S1和S3，之后逐一将板桩4打至与河底平齐。这样的话，板桩4的上端能够在水面上方清楚的观察到，便于在下桩的过程中，将被吊装的板桩4与被插接的板桩4对齐，不易出现误差，容错率较高，成型的板桩4的连续性好。

混凝土板桩水上施工多用于水闸基础加固、江河护岸、防汛墙、河岸景观改造、塔基、行标、测站基础的一种新的施工方法，通过水上打桩施工机械，在水上将预制混凝土板桩、方桩、管桩打入水下地基土中，形成具有一定整体性、高强度的板桩墙和连续墙，从而提高水闸基础、江河护岸、防汛墙等的抗冲刷能力和稳定性。具有施工方法简单、施工效率高等特点，可有效地缩短工期，降低工程成本。比较适用于水利工程导流困难、工期紧或要求快速提高强度等方面的工程施工。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩设备，其特征在于，包括船体（1）、打桩机（2）和定位装置，船体（1）上开设有方形的让位槽（11），打桩机（2）固定在船体（1）的上方且位于让位槽（11）的一端；船体（1）上固定设置有水平的导轨（12），导轨（12）的方向与让位槽（11）的方向平齐，定位装置包括移动定位机构（31），移动定位机构（31）包括滑块（311）、导向套（312）、移动定位桩（313）和紧固结构，滑块（311）与导轨（12）滑动连接，紧固结构用于保持滑块（311）与导轨（12）之间的相对位置，导向套（312）与滑块（311）固定连接，移动定位桩（313）与导向套（312）竖直滑动连接，且导向套（312）位于让位槽（11）正上方，移动定位桩（313）的下端位于让位槽（11）内；紧固结构为拉紧结构（32），拉紧结构（32）包括拉紧卷筒（321）、拉紧钢丝绳（322）和变向滑轮（323），变向滑轮（323）和拉紧卷筒（321）均固定在让位槽（11）的同一侧，拉紧钢丝绳（322）的一端绕接在拉紧卷筒（321）上，拉紧钢丝绳（322）的另一端依次绕过变向滑轮（323）、移动定位桩（313）后固定在让位槽（11）远离变向滑轮（323）一侧的船体（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩设备，其特征在于，打桩机（2）下方固定设置有定位架（33），定位架（33）包括导向架（331）和定位杆（332），定位杆（332）的两端固定在让位槽（11）两侧的船体（1）上，定位杆（332）位于导向架（331）靠近打桩机（2）的一端，导向架（331）包含两个并且分别固定在让位槽（11）的两侧，两个导向架（331）互相靠近的面平行设置。

3.根据权利要求2所述的一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩设备，其特征在于，两个导向架（331）远离定位杆（332）的一端呈外扩的喇叭口状。

4.根据权利要求2所述的一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩设备，其特征在于，导向架（331）远离定位杆（332）的一端固定设置有锁定机构（333），所述锁定机构（333）包括锁杆（3331）、卡槽（3332）和支座（3333），卡槽（3332）和支座（3333）分别固定在让位槽（11）两侧的船体（1）上方，锁杆（3331）与支座（3333）铰接并且锁杆（3331）相对支座（3333）转动至卡槽（3332）内。

5.根据权利要求1所述的一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩设备，其特征在于，定位装置包括固定定位机构（34），固定定位机构（34）固定设置在船体（1）远离移动定位机构（31）一端的船体（1）上，固定定位机构（34）包括定位桩架（341）和固定定位桩（342），定位桩架（341）与船体（1）固定连接，固定定位桩（342）与定位桩架（341）竖直滑动连接。

6.一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩方法，采用权利要求1～5任一所述的打桩设备，其特征在于，包括以下步骤： S1、定位船体（1）的位置，将移动定位桩（313）插入已插入河底的板桩（4）的桩孔（41）内，启动拉紧结构（32），利用拉紧卷筒（321）收卷拉紧钢丝绳（322），带动船体（1）相对移动定位桩（313）移动，船体（1）停稳后保证已经插设的板桩（4）位于让位槽（11）内，板桩（4）的中间部位开设有桩孔（41）； S2、将船体（1）相对河底固定； S3、将板桩（4）用打桩机（2）吊装起来，并且将吊装的板桩（4）从上往下插入让位槽（11）内； S4、下放悬吊的板桩（4），之后启动打桩机（2）对板桩（4）进行锤击压桩作业，将板桩（4）插入河底； S5、重复步骤S1-S4，直到板桩（4）完成拼接分布。

7.根据权利要求6所述的一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩方法，其特征在于，在步骤S3中，被吊起的板桩（4）放置在两个导向架（331）之间，板桩（4）的四个侧面分别与导向架（331）、定位杆（332）和锁杆（3331）抵接。

8.根据权利要求6所述的一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩方法，其特征在于，在步骤S2中，相对导轨（12）滑动滑块（311），将移动定位桩（313）对齐已经固定的板桩（4），将移动定位桩（313）插入桩孔（41）内，并且使得处于吊装状态的板桩（4）的侧面贴合被固定的板桩（4）的侧面，之后启动紧固机构，将滑块（311）与导轨（12）的相对位置固定；再将固定定位桩（342）相对定位桩架（341）下放滑动，使固定定位桩（342）插设固定在河底。

9.根据权利要求6所述的一种水下钢筋混凝土预制板桩的打桩方法，其特征在于，在步骤S5中，插设板桩（4）时，板桩（4）的上端位于水面上方30mm至水下下方50mm之间，之后还包括步骤S6：再将船体（1）行驶至板桩（4）处，使板桩（4）位于让位槽（11）下方，逐一将板桩（4）打至与河底平齐。

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