打桩机组件以及用于将桩打入到地层中的方法技术

公开了一种用于将桩打入到地层中、优选地在海上将桩打入到地层中的打桩机组件，以及一种使用该打桩机组件将桩打入到地层中的方法。该组件包括限定室的壳体，该室构造成容纳流体。该组件还包括构造成将壳体定位在桩处或桩上的定位元件，其中，定位元件的至少一部分定位在室与桩之间。该组件还包括致动装置，其中，致动装置的致动使室相对于定位元件移位，使得室远离桩移动，并且其中，致动装置构造成将室释放以朝向桩移位，使得由室在定位元件上施加力，以可控地将桩打入到地层中。以可控地将桩打入到地层中。以可控地将桩打入到地层中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打桩机组件以及用于将桩打入到地层中的方法


[0001]本专利技术涉及打桩机，并且更具体地涉及适用于海上操作的打桩机。本专利技术还涉及用于将桩向下打入到地层中的方法。

技术介绍

[0002]在海上将桩打入到地层中通常涉及使撞锤或锤从某个高度经由撞击板下落到桩的顶部上。为了将锤的向下的冲击力施加在桩的顶部的较大的表面区域上并且为了保护桩的顶部免受损坏，通常已经在撞击板或砧座的下侧部与桩的顶部之间安置木制的冲击衬垫(参见DE8900692U1)。为了更好地保护撞击板和桩的顶部，还已经提出使用连接至撞击板的压力气体弹簧(参见DE8900692U1)。为了保护锤和桩的顶部免受因锤直接冲击在桩上而造成的损坏，还已经提出在撞击板顶部上使用经液体填充的压力室，以在锤与桩的顶部之间提供液体阻力和截留气体缓冲(参见GB1576966A)。为此目的，还已经提出使用一堆弹簧盘或液压块以在锤与位于桩的顶部上的撞击板之间提供缓冲(参见US2184745A和US3498391A)。在由Hollandsche Beton Groep开发的所谓的HYDROBLOK冲击锤中也已经描述了在锤上方使用一堆油缓冲物和气缓冲物以对锤在位于桩的顶部上的砧座上的冲击进行缓冲。还已经提出在锤上方使用水柱以向锤提供向下的驱动力(参见WO2018030896、WO2013112049和WO2015009144)。
[0003]然而，已知打桩机的设计并不是非常适用于在海上将大直径桩打入到地层中。常规的打桩机在打桩机的锤能够向桩的顶部施加的冲击力方面已经受到限制。对于较大的桩(通常具有直径大于6米的边沿)，由常规打桩机的锤提供的冲击力必须分配在大得多的区域上。也就是说，常规锤的力必须从桩的中央——即，锤冲击砧座的地方——分配到桩的具有该非常大的直径的边沿。这需要在锤与桩之间有非常大的砧座。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于将桩打入到地层中、优选地在海上将桩打入到地层中的打桩机组件，该组件包括：
[0005]壳体，该壳体限定室，该室构造成容纳流体；
[0006]定位元件，定位元件构造成将壳体定位在桩处或桩上，其中，定位元件的至少一部分定位在室与桩之间；以及
[0007]致动装置，
[0008]其中，致动装置的致动使室相对于定位元件移位，使得室远离桩移动，并且
[0009]其中，致动装置构造成将室释放以朝向桩移位，使得由室在定位构元件上施加力，以可控地将桩打入到地层中。
[0010]该布置结构提供了一种以高效的方式将桩、特别是较大的桩(其通常具有直径大于6米的边沿)打入到地层中的打桩机组件。与已知的锤布置结构相比，在该布置结构中，没有被封围在壳体内并被主动地驱动到桩中的锤。相反，利用具有流体例如水的室从远离桩
的一段距离释放以将桩打入到地层中。该布置结构允许使用具有非常大的质量(特别是当填充有流体时具有非常大的质量)的室以及由室施加到桩上的“推动”，而不是使用被驱动的锤。这样的布置结构比锤布置结构更巧妙并且产生较少的噪音。相比已知布置结构，噪音的降低是双重的。首先，降低了每次打击的峰值噪音水平，并且此外，室的大质量使得打桩机需要较少的冲击，并且从而减少累积的噪音(打击的次数乘以每次打击的峰值噪音)。
[0011]此外，使用定位元件将壳体定位在桩上，允许壳体与桩之间的精确对准(不需要中间元件，比如砧座)。由壳体施加的力然后能够通过定位元件直接地施加至桩，而不必经由砧座分配。这两个因素都有助于避免因桩与打桩机组件两者之间未对准而在桩或打桩机组件上产生不必要的应力。此外，当与现有技术的组件和/或设备相比较时，没有部件的实际冲击(例如金属锤在金属砧上的冲击)，使该操作成为低噪音的打桩操作。
[0012]适当地，致动装置位于室与定位元件的至少一部分的中间。以此方式定位致动装置(即在室与定位元件的一部分之间的空间中定位致动装置)有助于提升整个室/壳体(即，致动装置从室的下方向上推动以提升室)，并且因此允许使用具有较大质量的较大的室/壳体以将桩打入到地层中。
[0013]适当地，该组件还包括用于在将桩向地层打入时对由室施加在桩上的力进行可控地缓冲的缓冲装置。缓冲装置的使用允许更渐进地应用来自高的质量的壳体/室的较高的冲击能量水平。在使每次冲击对桩的影响持续更长时间的情况下，峰值力和桩振动减小，并且因此水下和空中噪音也得以降低。因此，就这样的布置结构而言，减少了在打桩操作期间对噪音减轻措施(例如噪音减轻气泡帘)的需要。更渐进地施加冲击力还有助于降低打桩机(在使用的情况下)的二级钢部件的驱动疲劳，并且产生对桩的更均匀的加载，从而减少桩中的应力波动以及桩的安装疲劳。
[0014]适当地，缓冲装置与致动装置是一体的。也就是说，致动装置包括缓冲装置。这减少了对附加部件的需要，并且使组件的构造和维护更加简单。此外，通过将缓冲装置与致动装置组合，缓冲装置也可以位于室与定位元件的至少一部分的中间，而不限制空间。在将缓冲装置定位在室与定位元件的至少一部分之间的空间中的情况下，允许容易接近以用于进行维护和其他类型的活动。
[0015]适当地，致动装置包括至少一个致动器。适当地，致动装置包括具有伸出位置和缩回位置的中央移动元件。
[0016]适当地，致动装置的致动使中央移动元件从缩回位置移动至伸出位置，并且其中，致动装置构造成随着中央移动元件从伸出位置向缩回位置移动而对由室施加在定位元件上的力进行缓冲。
[0017]适当地，致动装置包括构造成容纳流体的流体室，其中，流体室内的流体的量增加使中央移动元件从缩回位置朝向伸出位置移动。
[0018]适当地，致动装置还包括流体地联接至第一流体室的附加流体室，其中，中央移动元件根据流体室的流体压力而在伸出位置与缩回位置之间移动。
[0019]适当地，流体室通过阀元件流体地联接。以这种方式，可以容易地控制室之间的压力差。因此，组件能够被预设定为具有预张紧状态，这将有助于避免壳体对桩的猛烈冲击，并且因此显著地减少了噪音。
[0020]适当地，致动装置包括构造成容纳缓冲流体的缓冲室，其中，缓冲室的容积随着中
央移动元件从伸出位置向缩回位置移动而减小。
[0021]适当地，致动装置包括构造成对致动装置的内部缓冲特性进行调节的调节装置。适当地，调节装置构造成对缓冲室内的缓冲流体的量进行控制。这有助于对缓冲室内的缓冲流体的体积和压力进行控制，并且因此对致动装置的缓冲特性进行控制。通过能够调节这些特性，该构型允许在打桩操作期间精确地使用阻尼装置，其中，缓冲效果根据现场和实时操作的详情进行调整。
[0022]适当地，定位元件的所述至少一部分(即定位在室与桩之间的至少一部分)是构造成将桩的上部表面覆盖的板元件。由于壳体和定位元件的这种构型，被施加到桩中的力恰当地分配到桩的整个周缘上，并且因此，打桩操作以节能的方式执行。
[0023]适当地，定位元件还包括以可释放的方式连接至桩的上部部分的套筒元件。套筒元件有助于保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将桩打入到地层中、优选地在海上将桩打入到地层中的打桩机组件，所述组件包括：壳体，所述壳体限定室，所述室构造成容纳流体；定位元件，所述定位元件构造成将所述壳体定位在所述桩处或所述桩上，其中，所述定位元件的至少一部分定位在所述室与所述桩之间；以及致动装置，其中，所述致动装置的致动使所述室相对于所述定位元件移位，使得所述室远离所述桩移动，并且其中，所述致动装置构造成将所述室释放以朝向所述桩移位，使得由所述室在所述定位元件上施加力，以可控地将桩打入到所述地层中。2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述致动装置包括至少一个致动器。3.根据任一项前述权利要求所述的组件，其中，所述致动装置位于所述室与所述定位元件的所述至少一部分的中间。4.根据任一项前述权利要求所述的组件，其中，所述组件还包括用于在将所述桩向地层打入时对由所述室施加在所述桩上的力进行可控地缓冲的缓冲装置。5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述缓冲装置与所述致动装置成一体。6.根据权利要求2至5中的任一项所述的组件，其中，所述致动装置包括具有伸出位置和缩回位置的中央移动元件。7.根据权利要求6所述的组件，其中，所述致动装置的致动使所述中央移动元件从所述缩回位置向所述伸出位置移动，并且其中，所述致动装置构造成随着所述中央移动元件从所述伸出位置向所述缩回位置移动而对由所述室施加在所述定位元件上的力进行缓冲。8.根据权利要求6或7所述的组件，其中，所述致动装置包括构造成容纳流体的流体室，其中，所述流体室内的流体的量的增加使所述中央移动元件从所述缩回位置朝向所述伸出位置移动。9.根据权利要求8所述的组件，其中，所述致动装置还包括流体地联接至第一流体室的附加流体室，其中，所述中央移动元件根据各流体室的流体压力而在所述伸出位置与所述缩回位置之间移动。10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述流体室通过阀元件流体地联接。11.根据权利要求2至10中的任一项所述的组件，其中，所述致动装置包括构造成容纳缓冲流体的缓冲室，其中，所述缓冲室的容积随着所述中央移动元件从所述伸出位置向所述缩回位置移动而减小。12.根据权利要求2至11中的任一项所述的组件，其中，所述致动装置包括构造成对所述致动...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾斯珀，
申请(专利权)人：IHC荷兰知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：