一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架的制作方法

1.本实用新型一种风电导管架沉桩施工过程中基于吸力桶基础形式构建的水下导向架，属于海上风电桩施工技术领域。


背景技术：

2.目前，国内海上风场的水深一般超过40米，其基础多以导管架形式为主。导管架桩施工中，常采用浮吊配合打桩导向架进行沉桩，导向架需要预先单独放置在海床上，吸力桶形式的水下导向架，通过吸力桶贯入海床表层土壤一定深度，可实现导向架的稳固，通过控制各个位置的桶的贯入深度，来克服海床表面的不平整，容易实现导向架的整体调平，工程实践中有很好的应用效果。一般导向架上的打桩导向筒和吸力桶交错布置，分别和主框架有强支撑结构连接，结构相对复杂。因此，亟需一种结构简单且可靠的导向架，来降低制造费用和对施工机具的要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，其将导向筒和吸力桶复合构成桶中筒结构，从而集成实现打桩导向和基础贯入的功能，在施工荷载作用下，有良好的受力效果，且桶中筒复合结构和主框架通过强支撑结构连接，简单可靠。
4.本实用新型的目的是这样实现的：
5.一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，包含有主框架，主框架四个角上的桶中筒复合结构，所述桶中筒复合结构包含有导向筒和吸力桶，导向筒的外壁上部与主框架相连接，导向筒的下部插置于吸力桶内。
6.优选的，导向筒下部外壁和吸力桶的内壁之间连接有多个分舱隔板，所述吸力桶顶部设置有环状结构的密封顶盖，且导向筒的下部插置于密封顶盖的中心环孔内，密封顶盖的内环面与导向筒相连接，密封顶盖的外环面与吸力桶相连接。
7.优选的，所述导向筒和吸力桶通过分舱隔板和密封顶盖构成一整体式结构。
8.优选的，所述主框架为由杆件组成的空间绗架结构，该空间桁架结构至少设置有上下两层。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
10.本实用新型导向架的制造简单、简化了生产制造成本，因此极大的降低了其成本。具体的讲，桶中筒复合结构实现了导向筒和吸力桶结构整合，可实现与常规导向筒和吸力桶交错布置同样的功能；且仅有导向筒支撑结构即可，和主框架连接的强支撑结构大为简化。导向筒下部作为吸力桶的内桶，强化了吸力桶结构，参与吸力桶的贯入和顶升，施工荷载作用下，有良好的受力效果，导向筒下部能够入泥，使导向架的整体高度降低，同样简化了结构。
11.同时，水下导向架尺寸和重量的降低，对施工机具要求相应降低，体现在施工的各
个步骤，从装船、运输，现场吊装到水中，打桩结束后再从海床是上拔起（到下个机位）。
12.最后，随着风场水深的逐渐加深和相应的桩尺寸逐步加大，导向架的尺寸和重量也要相应增加，连接框架的部分也会明显增加，通过引入桶中筒复合结构来简化导向架框架结构，节省的效果会越加明显。
附图说明
13.图1为本实用新型一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架的结构示意图。
14.图2为本实用新型一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架的桶中筒复合结构图。
15.图3为本实用新型一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架的就位（吸力桶贯入调平）完成示意图。
16.图4为本实用新型一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架在导向筒内自由入泥示意图。
17.图5为本实用新型一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架在导向筒内完成沉桩示意图。
18.其中：
19.主框架1、桶中筒复合结构2、喇叭口导向管3；
20.导向筒2.1、吸力桶2.2、分舱隔板2.3、密封顶盖2.4；
21.上层限位筋板2.1.1、下层限位筋板2.1.1。
具体实施方式
22.参见图1~5，本实用新型涉及的一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，包含有主框架1和安装于主框架1四个角上的桶中筒复合结构2；
23.所述主框架1为由杆件组成的空间绗架，一般分为上下2层，空间水平跨度满足导管架各桩间的跨距要求，空间垂直跨度满足导管架桩垂直导向的水平支撑、限位要求。
24.所述桶中筒复合结构2由位于外部的吸力桶2.2和位于内部的导向筒2.1构成，导向筒2.1的顶部安装有喇叭口导向管3用于对导管架桩提供导向，吸力桶2.2内壁设置有分舱隔板2.3，顶部设置有密封顶盖2.4，吸力桶2.2的内壁通过分舱隔板2.3和密封顶盖2.4与导向筒2.1的外壁的连接固定，从而使得吸力桶2.2和导向筒2.1构成一整体。
25.具体的讲：导向筒2.1的下部嵌入吸力桶2.2内，并通过位于吸力桶2.2内的分舱隔板2.3和密封顶盖2.4实现吸力桶2.2和导向筒2.1的连接固定，使外部的吸力桶2.2和内部的导向筒2.1形成整体的桶中筒复合结构，比单桶结构强度显著增强，受力效果良好。
26.同时，导向筒2.1和主框架1之间通过强支撑连接，导向筒2.1和吸力桶2.2成为整体复合结构后，吸力桶2.2不再需要和主框架1通过强支撑连接，明显简化了结构。
27.同时，导向筒2.1的内壁上部和下部分别设置有上层限位筋板2.1.1和下层限位筋板2.1.1，从而对使用时插入其中的管桩起到限位和导向作用。
28.使用时，导向筒2.1下部作为桶中筒复合结构2，在导向架就位的时候贯入海床，其下层限位筋板2.1.1也随着贯入海床，泥面下一定深度实现对导管架桩的水平支撑、限位要求，使导向架的整体高度降低，明显简化了结构。
29.应用例：
30.以“阳江青州三海上风电项目”某个风机机位为例：
31.风机基础导管架采用四根2.8m直径，90m长的桩，四根桩中心连线围成正方形，相邻桩间距30m，对应的水下导向架框架主体水平跨度30m，上下水平层高度相差10m。
32.另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。


技术特征：
1.一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，包含有主框架（1），其特征在于：主框架（1）四个角上的桶中筒复合结构（2），所述桶中筒复合结构（2）包含有导向筒（2.1）和吸力桶（2.2），导向筒（2.1）的外壁上部与主框架（1）相连接，导向筒（2.1）的下部插置于吸力桶（2.2）内。2.根据权利要求1所述一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，其特征在于：导向筒（2.1）下部外壁和吸力桶（2.2）的内壁之间连接有多个分舱隔板（2.3），所述吸力桶（2.2）顶部设置有环状结构的密封顶盖（2.4），且导向筒（2.1）的下部插置于密封顶盖（2.4）的中心环孔内，密封顶盖（2.4）的内环面与导向筒（2.1）相连接，密封顶盖（2.4）的外环面与吸力桶（2.2）相连接。3.根据权利要求2所述一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，其特征在于：所述导向筒（2.1）和吸力桶（2.2）通过分舱隔板（2.3）和密封顶盖（2.4）构成一整体式结构。4.根据权利要求1、2或3所述一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，其特征在于：所述主框架（1）为由杆件组成的空间绗架结构，该空间桁架结构至少设置有上下两层。

技术总结
本实用新型一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，包含有主框架（1），主框架（1）四个角上的桶中筒复合结构（2），所述桶中筒复合结构（2）包含有导向筒（2.1）和吸力桶（2.2），导向筒（2.1）的外壁上部与主框架（1）相连接，导向筒（2.1）的下部插置于吸力桶（2.2）内。本实用新型一种导管架桩沉桩用吸力桶导向架，将导向筒和吸力桶复合构成桶中筒结构，从而集成实现打桩导向和基础贯入的功能，在施工荷载作用下，有良好的受力效果，且桶中筒复合结构和主框架通过强支撑结构连接，简单可靠。简单可靠。简单可靠。


技术研发人员：姚建庆 龚建君 于雷 周神青 陈昌峰
受保护的技术使用者：江苏华西村海洋工程服务有限公司
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2022/6/30