CN104032740A - 一种利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置。本发明的目的是提供一种结构简单、制作方便的起吊装置。本发明的技术方案是：该装置具有桩顶平台，该桩顶平台固定于钢管桩内壁，将钢管桩内部空腔分隔成上下两部分，该桩顶平台上制有连通桩顶平台两侧空腔的钢筒，钢筒中心通孔内设有与通孔大小吻合的钢盘，该钢盘经一转动轴可转动安装于钢筒内，所述转动轴两侧的钢筒内壁上各固定一支撑板，钢盘转动至可封堵钢筒中心通孔位置时两支撑板分别顶住该钢盘的上表面和下表面；所述钢盘上表面、转动轴的两侧分别固定一吊环，两吊环分别连接一钢丝绳，两钢丝绳穿过钢管桩上的小洞引出至钢管桩外。本发明适用于海洋桩基工程技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置。适用于海洋桩基工程技术领域。
背景技术
常规的钢管桩吊打时，吊机的起吊能力必须满足起吊单根钢管桩的整体重量。随着目前海洋工程越来越向深水发展，钢管桩的长度越来越长，重量也随之增大，施工过程中往往出现桩长过长造成吊高不够、重量过重造成吊重不足等难以起吊的问题。其中桩长可以利于水深解决吊高不足的问题。当施工设备吊重不足时，若在钢管桩桩端密封，虽可解决吊重问题，但给打桩增加了阻力，且当入土深度较大时，桩端密封阻力过大，容易对钢管桩造成损伤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便、成本较低的利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置，以增大钢管桩浮力减轻钢管桩起吊重量，避免钢管桩桩端密封导致桩端密封阻力过大的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置，该装置设置于钢管桩内，其特征在于：该装置具有桩顶平台，该桩顶平台固定于钢管桩内壁，将钢管桩内部空腔分隔成上下两部分，该桩顶平台上制有连通桩顶平台两侧空腔的钢筒，钢筒中心通孔内设有与通孔大小吻合的钢盘，该钢盘经一转动轴可转动安装于钢筒内，所述转动轴两侧的钢筒内壁上各固定一支撑板，钢盘转动至可封堵钢筒中心通孔位置时两支撑板分别顶住该钢盘的上表面和下表面；所述钢盘上表面、转动轴的两侧分别固定一吊环，两吊环分别连接一钢丝绳，两钢丝绳穿过钢管桩上的小洞引出至钢管桩外。
所述支撑板与钢盘之间垫有橡胶条，且橡胶条与支撑板粘结，该橡胶条采用耐海水橡胶。
所述转动轴轴线偏心于顶住钢盘下表面的支撑板侧，该转动轴轴线与过钢盘圆心之直径的偏心距为h，两吊环沿钢盘另一过圆心的直径布置。
两钢丝绳采用不同颜色标记区分。
本发明的有益效果是：本发明通过两个钢丝绳控制钢盘转动，从而控制钢筒导通或关闭。起吊钢管桩时，关闭钢筒，增大钢管桩浮力减轻钢管桩起吊重量，克服钢管桩打桩过程中施工设备起吊能力不足等问题；打桩前导通钢筒，实现桩内与桩外空气交换，减少打桩阻力，避免对钢管桩造成损伤。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的平面布置示意图。
图3为图1中A部的放大示意图。
具体实施方式
如图1～图3所示，本实施例为一种利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置，安装于钢管桩1内部。该装置包括桩顶平台2、钢筒3和钢盘4，其中桩顶平台2固定于钢管桩内壁，距离桩顶约2～3m，将钢管桩1内部空腔分隔成上下两部分，钢筒3固定于桩顶平台2上且钢筒中心的通孔连通桩顶平台2两侧的空腔。本例中钢盘4直径略小于钢筒3内径，设于钢筒3的通孔内，该钢盘通过一转动轴8可转动安装于钢筒内。本实施例中在转动轴8两侧的钢筒3内壁上分别固定一块直角圆弧形支撑板5，且当钢盘4转动到可封堵钢筒3中心通孔的位置时，两支撑板5分别位于钢盘的上下两侧，分别顶住钢盘4上表面和下表面，且在钢盘4与支撑板5之间垫有橡胶条9(耐海水橡胶)，橡胶条9与对应的支撑板5粘结牢固。钢盘4上表面(钢盘4位于封堵通孔位置时)、转动轴8的两侧分别固定一吊环6，且两吊环6沿钢盘的一垂直转动轴8的直径布置(同时过钢盘的圆心)。钢管桩1顶部、桩顶平台2上侧约100～500mm处开设小洞，两吊环分别连接一钢丝绳7，两钢丝绳穿过桩钢管桩1上的小洞引出至钢管桩1外。当拉动其中一根钢丝绳7(钢盘4位于封堵通孔位置时顶住钢盘上表面的支撑板5侧的钢丝绳)时，两支撑板5顶紧钢盘4，钢筒3的通孔关闭；当拉动另一钢丝绳7时，钢盘4翻转，钢筒3的通孔导通。为便于区分，两钢丝绳7可采用不同颜色标记。
本实施例中转动轴8略微偏心于顶住钢盘下表面的支撑板5侧，该转动轴轴线与过钢盘4圆心之直径的偏心距为h(如图3所示)，从而在不受外力情况下，钢盘4可在重力作用下向顶住钢盘上表面的支撑板5侧倾斜，导通钢筒3通孔。
本实施例的工作原理如下：钢管桩1起吊前，拉紧顶住钢盘4上表面支撑板5侧的钢丝绳7，确保橡胶条9密封住钢盘4和钢筒3之间的缝隙，桩内空气与外侧不流通。此时将钢管桩1放入水中，在水中起吊钢管桩，由于桩顶密封，钢管桩1立起时，桩内空气无法排出，增加了钢管桩的浮力，减轻了钢管桩的起吊重量。
当钢管桩完成起吊、立直后，为减少打桩阻力，打桩前将之前拉紧的钢丝绳7松开，拉紧另一钢丝绳，使得钢盘4与橡胶条9分开，实现桩内与桩外的空气交换，减少打桩阻力。
Claims (4)
1.一种利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置，该装置设置于钢管桩(1)内，其特征在于：该装置具有桩顶平台(2)，该桩顶平台固定于钢管桩内壁，将钢管桩内部空腔分隔成上下两部分，该桩顶平台上制有连通桩顶平台两侧空腔的钢筒(3)，钢筒(3)中心通孔内设有与通孔大小吻合的钢盘(4)，该钢盘经一转动轴(8)可转动安装于钢筒(3)内，所述转动轴(8)两侧的钢筒内壁上各固定一支撑板(5)，钢盘(4)转动至可封堵钢筒(3)中心通孔位置时两支撑板(5)分别顶住该钢盘的上表面和下表面；所述钢盘(4)上表面、转动轴(8)的两侧分别固定一吊环(6)，两吊环分别连接一钢丝绳(7)，两钢丝绳穿过钢管桩(1)上的小洞引出至钢管桩(1)外。
2.根据权利要求1所述的利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置，其特征在于：所述支撑板(5)与钢盘(4)之间垫有橡胶条(9)，且橡胶条(9)与支撑板(5)粘结，该橡胶条采用耐海水橡胶。
3.根据权利要求1或2所述的利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置，其特征在于：所述转动轴(8)轴线偏心于顶住钢盘(4)下表面的支撑板(5)侧，该转动轴轴线与过钢盘(4)圆心之直径的偏心距为h，两吊环(6)沿钢盘另一过圆心的直径布置。
4.根据权利要求1所述的利用浮力减轻钢管桩起吊重量的装置，其特征在于：两钢丝绳(7)采用不同颜色标记区分。
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2014
- 2014-06-25 CN CN201410290684.3A patent/CN104032740B/zh active Active
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