土层一旦松动，桩体便自由下坠——起重机所承受的冲击，由缓冲器决定。
溜桩保护
作者：Norwegian Dynamics · 2026年3月
实际应用：关于本主题的实际应用，请参见POLARIS 起重机缓冲器与工程研究与分析。
溜桩发生于打入海床的桩体突然遇到松软土层、并在自身重量作用下自由下坠之时。这种失控下坠会向起重机钢丝绳与索具传递冲击张力载荷（snap load）——其冲击力远超静态重量，若无适当防护，后果可能是灾难性的。缓冲器提供了关键防护。
什么是溜桩？
在海上打桩作业中，大型钢桩经导向架下放，并通过液压锤打入海床。打桩过程中，土壤阻力支撑着桩体的重量。然而，一旦桩尖遇到软弱或松软的土层——例如疏松砂土或软粘土——阻力可能骤然下降，桩体便在重力作用下加速下坠。
这种自由下坠现象称为溜桩。桩体可能在数秒内下坠数米，一旦触及更硬的土层或穿出软弱区，便会剧烈减速。由此产生的冲击将依次传递至液压锤、导向架、起重机钢丝绳，并最终作用于起重机臂架与船体结构。
若无防护，刚性骤停可使吊钩载荷达到静态重量的数倍——夹持式溜桩的动力放大系数（DAF）可超过 3——这会使起重机大幅超出安全工作载荷，并可能导致起重机结构损坏、钢丝绳断裂或打桩设备受损。
缓冲器如何防护溜桩
起重机缓冲器安装于起重机的起吊系统中——通常直列安装于起重机吊钩与载荷之间——用以吸收溜桩事件的能量。其工作原理与被动波浪补偿器相同，均基于气弹簧原理，但专为溜桩特有的高能量、短历时载荷而设计。
溜桩发生时，钢丝绳速度骤增，促使缓冲器迅速伸缩，压缩其气弹簧内的气体并吸收下落桩体的动能。传递至起重机的峰值力被限制在缓冲器的最大阻力以内——仅为刚性连接情况下的一小部分。
关键设计参数包括：
- 能量容量 —— 须在不触底的前提下，吸收最不利溜桩工况的全部动能。
- 峰值力 —— 行程期间的最大阻力，决定起重机所受的峰值载荷。
- 行程 —— 须满足预期溜桩距离的要求。
关于缓冲过程中能量平衡的更多内容，请参见我们关于起重机缓冲的页面。
| 设计参数 | 需满足的要求 |
|---|---|
| 能量容量 | 吸收最不利工况下的全部动能——且不触底 |
| 峰值力 | 装置行程期间起重机所受载荷的上限 |
| 行程 | 不小于预期溜桩距离 |
选型依据是最不利可信溜桩工况，而非预期工况——选型不足的后果十分严重。选型背后的能量平衡计算详见起重机缓冲页面。
POLARIS：专为溜桩保护打造
溜桩风险规划
溜桩风险的评估在打桩作业的设计阶段进行，依据岩土工程数据展开。土壤钻孔与静力触探试验（CPT）用于识别可能发生溜桩的软弱土层。随后根据桩重、土壤阻力剖面和锤击能量，计算预期的溜桩距离与速度。
这些计算结果决定了缓冲器的规格——能量容量、峰值力和行程。缓冲器的选型必须能够应对最不利可信溜桩工况，而不仅仅是预期工况，因为选型不足的后果十分严重。
溜桩保护对海上风电场安装同样具有重要意义——单桩需在土壤条件可能多变的情况下打入海床。POLARIS 十分适合这一应用场景，将有效防护与大吨位起重作业所需的轻量化设计相结合。另请参见快速起升，了解可提升重复性安装作业效率的相关技术。
溜桩保护——常见问题
什么是溜桩？
无防护溜桩的危害有多大？
缓冲器是如何工作的？
如何进行选型？
这是否适用于海上风电打桩？
您正在处理需要此类防护的吊装工况吗？
POLARIS 缓冲器专为溜桩工况而设计。告诉我们您的冲击工况，我们将为您完成选型。
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POLARIS 溜桩保护——海上打桩缓冲，CONSTELLATION 仿真呈现