專利名稱：打樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打樁，更特定地，但非專有地，涉及水下打樁，例如用于將樁 直接打入海底的水下打樁。
背景技術(shù)：
已知提供有一種導(dǎo)樁，其用于對(duì)準(zhǔn)樁與要將樁打入的地層表面，并且使樁 錘保持穩(wěn)固。尤其當(dāng)進(jìn)行水下打樁時(shí)，在樁已打入海底之類的物體后，存在這 樣一個(gè)問(wèn)題必須移除導(dǎo)樁以使樁被打入至其最終位置。這個(gè)移除導(dǎo)樁的過(guò)程浪費(fèi)時(shí)間，因而耗費(fèi)巨大。因此，本發(fā)明申請(qǐng)人在國(guó)際專利公報(bào)W099/11872 中提出了一種導(dǎo)樁，其允許打樁從開(kāi)始到完成持續(xù)進(jìn)行，無(wú)需中斷打樁以移除 導(dǎo)樁。然而，W099/11872中揭示的導(dǎo)樁不適用于較短的樁(長(zhǎng)度小于20米)， 這是由于在樁有足夠長(zhǎng)度插入至海底以確保穩(wěn)固之前，位于這類樁末端繩索的 橫向突起連結(jié)件阻礙了導(dǎo)樁。
實(shí)際上，將樁定位，以使其橫向突起連結(jié)件與該樁計(jì)劃使用的預(yù)定方位對(duì) 準(zhǔn)，這也相當(dāng)重要?？刹捎脴渡系乃^的定位板來(lái)實(shí)現(xiàn)落樁定位，樁上的定位 板與導(dǎo)樁的導(dǎo)樁件中的導(dǎo)板系統(tǒng)相配合。定位板以相對(duì)于樁上配備的繩索連結(jié) 件/索具連結(jié)件的已知方位，位于樁上。使用中，隨著各錯(cuò)位樁被引入至導(dǎo)樁件， 定位板將與導(dǎo)板系統(tǒng)相配合。隨著樁進(jìn)一步降低通過(guò)導(dǎo)樁件，導(dǎo)板系統(tǒng)迫使定 位板沿著螺旋狀路徑，使樁沿軸旋轉(zhuǎn)直到達(dá)到與基架相對(duì)的期望方位。
本發(fā)明申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到導(dǎo)樁系統(tǒng)需要允許將配有橫向突起連結(jié)件的樁 打入地層，至少將樁打入到這樣一個(gè)點(diǎn)樁在這個(gè)點(diǎn)是自支承且穩(wěn)固的，而不 會(huì)阻礙導(dǎo)樁。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在打樁過(guò)程中使樁對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)，
其包括具有繩索用橫向突起連結(jié)件的樁，以及在樁被打入地層時(shí)用于支承樁 的導(dǎo)樁；導(dǎo)樁包括基架和安裝在基架上的導(dǎo)樁件，導(dǎo)樁件在其外周面有開(kāi)槽， 該開(kāi)槽設(shè)置成，當(dāng)樁通過(guò)導(dǎo)樁時(shí)容許橫向突起連結(jié)件沿開(kāi)槽通過(guò)，其中樁和導(dǎo) 樁件包括兩對(duì)滑動(dòng)地互相配合的剖面輪廓，剖面輪廓設(shè)置成當(dāng)將樁打入至地層 內(nèi)時(shí)，抑制導(dǎo)樁件開(kāi)槽內(nèi)產(chǎn)生張口。
導(dǎo)樁件內(nèi)的開(kāi)槽允許將樁更深地打入海底，而橫向突起連結(jié)件不會(huì)阻礙導(dǎo)
樁。申請(qǐng)人非常了解，由于導(dǎo)樁件外圍存在開(kāi)槽，所以導(dǎo)樁件內(nèi)在很脆弱。確 實(shí)，若沒(méi)有矯正步驟的話，很難防止打樁過(guò)程中樁通過(guò)開(kāi)槽沖出導(dǎo)樁件。因此， 本發(fā)明提出的解決辦法是使用樁和導(dǎo)樁件上互相配合的剖面輪廓，剖面輪廓設(shè) 置成抑制開(kāi)槽產(chǎn)生張口。特定地，提供了兩對(duì)互相配合的剖面輪廓，各對(duì)剖面 輪廓的相對(duì)表面相貼靠以防止打樁過(guò)程中導(dǎo)樁件相對(duì)于樁劇烈地向外移動(dòng)。
各對(duì)互相配合的剖面輪廓包括安裝在樁上的第一部件和安裝在導(dǎo)樁件上 的第二部件。第一部件可包括互相平行對(duì)齊且平行于樁的縱軸的一對(duì)細(xì)長(zhǎng)板。 第一部件可與樁的前端隔開(kāi)，朝向橫向突起連結(jié)件。第一部件可基本對(duì)稱地設(shè) 置在橫向突起連結(jié)件的各側(cè)。第一部件可相對(duì)于樁的縱軸互相間隔約120度角， 橫向突起連結(jié)件設(shè)置在它們之間。
第二部件可各界定與開(kāi)槽平行對(duì)齊并背向開(kāi)槽的一個(gè)表面。例如，表面可 為導(dǎo)樁件的內(nèi)周面上配備的凸緣或凹槽的一部分，其靠近開(kāi)槽并平行于開(kāi)槽延 伸。表面可基本對(duì)稱地設(shè)置在開(kāi)槽的相對(duì)側(cè)上，并且相對(duì)于導(dǎo)樁件的中心軸成
120度角。
樁和導(dǎo)樁件還可包括滑動(dòng)地互相配合的剖面輪廓，其設(shè)置成使樁軸向旋轉(zhuǎn) 以校正橫向突起連結(jié)件相對(duì)于導(dǎo)樁件內(nèi)的開(kāi)槽的任何錯(cuò)位，并/或使橫向突起連 結(jié)件相對(duì)于導(dǎo)樁件內(nèi)的開(kāi)槽保持預(yù)定方位。本發(fā)明申請(qǐng)人的國(guó)際申請(qǐng) WO03/074795中詳細(xì)描述了滑動(dòng)地互相配合的剖面輪廓的細(xì)節(jié)。這樣的滑動(dòng)地 互相配合的剖面輪廓包括位于朝向樁前端的一個(gè)或多個(gè)元件，從而使樁旋轉(zhuǎn)將 連結(jié)件對(duì)準(zhǔn)開(kāi)槽，并且使成對(duì)的相互配合的剖面輪廓互相對(duì)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于打入地層的樁，其包括具有縱 軸、前端和后端的細(xì)長(zhǎng)本體；繩索用橫向突起連結(jié)件，該連結(jié)件位于朝向后端 處；以及安裝于細(xì)長(zhǎng)本體上朝向后端的一對(duì)細(xì)長(zhǎng)板，細(xì)長(zhǎng)板互相平行并平行于 細(xì)長(zhǎng)本體的縱軸，其基本對(duì)稱地設(shè)置于橫向突起連結(jié)件的相對(duì)側(cè)上，并且相對(duì) 于細(xì)長(zhǎng)本體的縱軸互相間隔約120度角。各細(xì)長(zhǎng)板設(shè)置成抑制遠(yuǎn)離橫向突起連 結(jié)件的圓周方向一側(cè)上施加的力。
也可設(shè)想，基本如前所述，但沒(méi)有橫向突起連結(jié)件的樁。這樣的樁可在打 樁過(guò)程中受如前所述的導(dǎo)樁引導(dǎo)，導(dǎo)樁件中的開(kāi)槽對(duì)于將樁打入海底不再是必 要的。


現(xiàn)通過(guò)實(shí)例，參照附圖，描述本發(fā)明實(shí)施例，其中 圖1是實(shí)施本發(fā)明的系統(tǒng)中采用的導(dǎo)樁的平面圖； 圖2是圖1的導(dǎo)樁的主視圖3是實(shí)施本發(fā)明的系統(tǒng)內(nèi)的樁的主視示意圖4是圖3的樁沿IV-IV線的示意剖視圖5是示出了圖1中導(dǎo)樁的導(dǎo)樁件細(xì)節(jié)的剖視圖6是圖5的導(dǎo)樁件沿VI-VI線的示意剖視圖7a是示出了處于圖1導(dǎo)樁中的圖3的樁的局部剖視圖；以及
圖7b示出了圖7a的樁和導(dǎo)樁的互相配合部件的細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2示出了導(dǎo)樁(10)，其包括基架(12)和安裝在基架(12)上 的導(dǎo)樁件(14)。當(dāng)將如圖3所示的樁(16)打入諸如海底的地層(18)時(shí)， 樁(16)受導(dǎo)樁件(14)支承。樁(16)具有朝向其末端(22)的繩索用橫向 突起連結(jié)件(20)。導(dǎo)樁件(14)在其外圍有一開(kāi)槽(24)，當(dāng)將樁(16)打 入海底(18)時(shí)，該開(kāi)槽容置連結(jié)件(20)。樁(16)和導(dǎo)樁件(14)具有兩 對(duì)互相配合的剖面輪廓(參見(jiàn)以下)，剖面輪廓設(shè)置成當(dāng)將樁(16)打入海底 (18)時(shí)抑制開(kāi)槽(24)產(chǎn)生張口。
樁(16)
樁(16)的圓柱形本體(50)配有安裝在其上的一對(duì)細(xì)長(zhǎng)板(52)。板(52) 互相平行對(duì)齊并且平行于樁(16)的縱軸LL。板(52)位于遠(yuǎn)離樁(16)的前 端(54)，朝向連結(jié)件(20)。板(52)互相間隔的夾角約120度(例如，在 縱軸LL處對(duì)向的120度a角)，并且其以連結(jié)件(20)為中心對(duì)稱設(shè)置，但 軸向上與連結(jié)件(20)相分開(kāi)。樁(16)具有輔助部件(56， 58)，其位于朝 向前端(54)處并相對(duì)于連結(jié)件(20)處于已知方位，以校正錯(cuò)位，并且在打 樁過(guò)程中使樁(16)保持在該己校正的方位。國(guó)際公報(bào)WO03/074795中已對(duì)部 件(56， 58)在校正/保持方位的作用做了充分描述，因此在本說(shuō)明書(shū)中不再作 進(jìn)一步解釋。
導(dǎo)樁件(14)
導(dǎo)樁件(14)具有大體為圓柱形的本體(80)，其配有向外展開(kāi)的頂開(kāi)口 (82)。開(kāi)槽(24)在本體(80)的整個(gè)長(zhǎng)度延伸，并且開(kāi)槽(24)寬于連結(jié) 件(20)以容許在樁(16)通過(guò)導(dǎo)樁件(14)時(shí)，例如當(dāng)從己打入海底(18) 的樁(16)周?chē)嵘龑?dǎo)樁(10)時(shí)，連結(jié)件(20)適合通過(guò)開(kāi)槽。導(dǎo)樁件(14) 的本體(80)具有如圖5所示的基本為C狀的橫剖面。本體(80)的內(nèi)周面(84) 包括設(shè)置在開(kāi)槽(24)各側(cè)上的反作用擋塊(86)。各反作用擋塊(86)界定 了背向開(kāi)槽(24)的表面(88)。內(nèi)周面(84)也包括分別與樁(16)上的部 件(56， 58)相嚙合的部件(90， 92)，以在打樁過(guò)程中校正樁(16)的錯(cuò)位并使樁(16)保持在已校正方位。又由于部件(90， 92)的作用在國(guó)際公報(bào) WO03/074795中已有詳盡的描述，因此本說(shuō)明書(shū)中不再給出進(jìn)一步的解釋。
使用中，導(dǎo)樁(10)被定位在海底(18)上，開(kāi)槽(24)的方位取決于樁 (16)的該繩索連結(jié)件(20)將要對(duì)準(zhǔn)的方向。然后樁(16)被引入至導(dǎo)樁件 (14)。樁(16)上的部件(56， 58)和導(dǎo)樁件(14)內(nèi)周面(84)上的部件 (90， 92)的互相嚙合，確保連結(jié)件(20)如圖7a所示與開(kāi)槽(24)對(duì)準(zhǔn)。樁 (16)進(jìn)一步被引入至導(dǎo)樁件(14)內(nèi)時(shí)，板(52)與反作用擋塊(86)互相 緊貼地配合。若樁(16)朝開(kāi)槽(24)的方向，施加"爆發(fā)"力于導(dǎo)樁(14) 上，則反作用擋塊(86)的表面(88)將承受板(52)的力，并且抑制導(dǎo)樁件 (14)相對(duì)于樁(16)的向外移動(dòng)。這樣，導(dǎo)樁件(14)依靠樁(16)以加強(qiáng) 其穩(wěn)固性和剛性。
權(quán)利要求
1.一種用于在打樁過(guò)程中使樁對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)，其包括具有用于繩索的橫向突起連結(jié)件的樁；以及用于在將樁打入地層時(shí)支承所述樁的導(dǎo)樁，所述導(dǎo)樁包括基架和安裝在所述基架上的導(dǎo)樁件，所述導(dǎo)樁件在其周面具有開(kāi)槽，所述開(kāi)槽設(shè)置成，當(dāng)所述樁通過(guò)所述導(dǎo)樁時(shí)，容許所述橫向突起連結(jié)件沿著所述開(kāi)槽通過(guò)；其中所述樁與所述導(dǎo)樁件包括兩對(duì)滑動(dòng)地互相配合的剖面輪廓，所述剖面輪廓設(shè)置成，當(dāng)將所述樁通過(guò)所述導(dǎo)樁件打入所述地層內(nèi)時(shí)，抑制所述導(dǎo)樁件的所述開(kāi)槽產(chǎn)生張口。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中各對(duì)互相配合的剖面輪廓包括配備在所 述樁上的第一部件和配備在所述導(dǎo)樁件上的第二部件。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述第一部件包括安裝于所述樁上的一 對(duì)細(xì)長(zhǎng)板，所述細(xì)長(zhǎng)板互相平行對(duì)齊并平行于所述樁的縱軸。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其中所述第一部件與所述樁的前端隔開(kāi)， 朝向所述橫向突起連結(jié)件。
5. 如權(quán)利要求2或3或4所述的系統(tǒng)，其中所述第一部件基本對(duì)稱地設(shè)置 在所述橫向突起連結(jié)件的相對(duì)側(cè)上。
6. 如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述第一部件相對(duì)于所述 樁的所述縱軸互相間隔約120度角。
7. 如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述第二部件各界定了與 所述開(kāi)槽平行對(duì)齊并背向所述開(kāi)槽的表面。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述第二部件包括配備在所述導(dǎo)樁件內(nèi) 周面上的凸緣或凹槽。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中所述表面基本對(duì)稱地設(shè)置在所述開(kāi) 槽的相對(duì)側(cè)上，所述表面之間相對(duì)于所述導(dǎo)樁件的中心軸、互相間隔約120度 角。
10. —種用于打入地層的樁，其包括具有縱軸、前端和后端的細(xì)長(zhǎng)本體； 用于繩索的橫向突起連結(jié)件，所述連結(jié)件位于朝向所述后端處；以及安裝于所 述細(xì)長(zhǎng)本體上、朝向所述后端的一對(duì)細(xì)長(zhǎng)板，所述細(xì)長(zhǎng)板互相平行且平行于所 述細(xì)長(zhǎng)本體的縱軸，其基本對(duì)稱地設(shè)置在所述橫向突起連結(jié)件的相對(duì)側(cè)上，并且相對(duì)于所述細(xì)長(zhǎng)本體的所述縱軸互相間隔約120度角。
全文摘要
用于在打樁過(guò)程中對(duì)準(zhǔn)樁的一種系統(tǒng)，其包括具有繩索用橫向突起連結(jié)件(20)的樁(16)；以及用于在將樁打入地層時(shí)支承樁的導(dǎo)樁(10)，該導(dǎo)樁包括基架(12)和安裝在該基架(12)上的導(dǎo)樁件(14)，該導(dǎo)樁件(14)在其周面具有開(kāi)槽(24)，所述開(kāi)槽(24)設(shè)置成當(dāng)樁(16)通過(guò)導(dǎo)樁時(shí)容許橫向突起連結(jié)件(20)沿著開(kāi)槽(24)通過(guò)；其中樁和導(dǎo)樁件包括兩對(duì)滑動(dòng)地互相配合的剖面輪廓(52，86)，其設(shè)置成當(dāng)將樁(16)通過(guò)其打入地層內(nèi)時(shí)，抑制導(dǎo)樁件(14)的開(kāi)槽(24)產(chǎn)生張口。
文檔編號(hào)E02D13/04GK101346518SQ200680049013
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者克萊夫·瓊斯 申請(qǐng)人:法斯特弗雷姆斯(英國(guó))有限公司