CN109371950B - 一种自升式平台冲桩桩靴及冲洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自升式平台冲桩桩靴，包括焊接在桩腿底端的桩靴，桩靴由上至下包括上桩靴、过渡板、下桩靴和定位板，内部设有螺旋加强肋，外侧沿螺旋加强肋之间设有若干鼓包，鼓包上设有空化射流喷嘴，鼓包的内侧安装密封板，密封板上安装有顺序阀，桩靴的内部设有蓄水舱，蓄水舱的出水口通过管路连通每个顺序阀。本发明提供的自升式平台冲桩桩靴，由于采用了蜣螂背部鼓包的形状，具有减粘脱附的特点；鼓包上装配空化射流喷嘴，冲桩时更容易冲刷掉桩靴表面土体，能使桩靴更容易拔出。螺旋加强肋路径为阿基米德螺旋线，能使桩靴在横向和纵向有更好的抗压能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种自升式平台冲桩桩靴及冲洗方法，属于海洋平台技术领域。
背景技术
自升式平台主要是由平台部分和支撑部分构成，支撑部分主要包含桩靴及桩腿，桩靴作为直接与土壤接触的承重结构，既要承受平台自身重量和作业载荷，又要能够保证平台在站桩过程中的稳定性。因此桩靴结构是保证平台安全的重要构件。
现有桩靴外形一般为圆形、矩形或多边形。插拔过程中，海底硬粘土对桩靴吸附力较大，插拔时间越长，对平台浮力要求高，插拔难度也相应增加，因此需要冲桩系统辅助插拔，但现有冲桩系统的喷嘴冲洗硬粘土费力，且冲桩水管布置繁杂，使用中经常出现分支管和主回路管线被海底泥土堵塞的情况，导致冲桩系统失效，增加冲桩难度。站桩过程中，桩靴在海底同时承受纵向和横向的压力，现有桩靴内部的加强筋结构在同时抵抗两个方向上的压力上存在不足。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自升式平台冲桩桩靴及冲洗方法。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种自升式平台冲桩桩靴，包括焊接在桩腿底端的桩靴，所述桩靴由上至下包括上桩靴、过渡板、下桩靴和定位板，所述上桩靴和所述下桩靴沿所述过渡板上下对称，所述上桩靴和所述下桩靴的内部设有螺旋加强肋，所述上桩靴和所述下桩靴的外侧沿所述螺旋加强肋之间设有若干鼓包，每个所述鼓包上均设有空化射流喷嘴，所述鼓包的内侧安装密封板，所述密封板上安装有顺序阀，所述桩靴的内部设有蓄水舱，所述蓄水舱包括进水口、出水口和回流口，所述蓄水舱的回流口设置有溢流阀，所述蓄水舱的出水口设置有电动阀门通过管路连通每个所述顺序阀。
进一步，每个所述鼓包上均安装有三个呈120°夹角布置的所述空化射流喷嘴。
进一步，所述密封板和所述鼓包之间还设有弹性密封圈，所述密封板连同所述弹性密封圈通过螺钉固定在所述鼓包的内侧。
进一步，所述顺序阀与所述蓄水舱的出水口之间还安装有单向阀。进一步保护桩靴外部的水和泥土不能进入冲桩管路。
进一步，所述螺旋加强肋的路径分别以所述上桩靴和所述下桩靴的顶点为起点，其螺旋线方程为：
进一步，所述螺旋加强肋开设有工作孔。方便人员进出加工和维护。
本发明的一种自升式平台冲桩桩靴的冲洗方法，具体步骤如下：
步骤一：蓄水，高压水泵通过进水管持续向蓄水舱供水，并设定蓄水舱上的溢流阀的压力值，且其压力值大于顺序阀的压力值大；
步骤二：冲桩，当回流管向外排出水时，打开电动阀门，水流进鼓包经由空化射流喷嘴向外喷出进行冲桩；
步骤三：持续进水，增加高压水泵的进水流量保证蓄水舱内部的压力值；
步骤四：关闭，拔桩完成后，高压水泵停止向蓄水舱供水并关闭电动阀门。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明提供的自升式平台冲桩桩靴，由于采用了蜣螂背部鼓包的形状，具有减粘脱附的特点；鼓包上装配空化射流喷嘴，冲桩时更容易冲刷掉桩靴表面土体，能使桩靴更容易拔出。螺旋加强肋路径为阿基米德螺旋线，能使桩靴在横向和纵向有更好的抗压能力。外部高压水经由桩腿内部固定管道传输到桩靴内的蓄水舱内，进而传输到鼓包内的喷嘴，减少了压力损失。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图；
图2为本发明实施例的俯视图；
图3为图2中A-A处剖视图；
图4为图3中C处放大图；
图5为图4中B-B处剖视图；
图6为本发明实施例螺旋加强肋路径示意图；
图中：1为桩腿、2为桩靴、201为上桩靴、202为过渡板、203为下桩靴、204为定位板、205为鼓包、3为一号冲桩管、4为二号冲桩管、5为三号冲桩管、6为四号冲桩管、7为蓄水舱、8为进水管、9为螺旋加强肋、10为弹性密封圈、11为密封板、12为顺序阀、13为空化射流喷嘴、14为螺钉、15为单向阀、16为工作孔、17为溢流阀、18为回流管、19为电动阀门。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和方向术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
如图1至图3所示，一种自升式平台冲桩桩靴，包括焊接在桩腿1底端的桩靴2，所述桩靴2由上至下包括上桩靴201、过渡板202、下桩靴203和定位板204，所述上桩靴201和所述下桩靴203沿所述过渡板202上下对称，所述上桩靴201和所述下桩靴203的内部设有螺旋加强肋9，所述上桩靴201和所述下桩靴203的外侧沿所述螺旋加强肋9之间设有若干鼓包205，每个所述鼓包205上均设有空化射流喷嘴13，所述鼓包205的内侧安装密封板11，所述密封板11上安装有顺序阀12，所述桩靴2的内部设有蓄水舱7，所述蓄水舱7包括进水口、出水口和回流口，所述蓄水舱7的回流口设置有溢流阀17，所述蓄水舱7的出水口设置有电动阀门19通过管路连通每个所述顺序阀12。
如图5所示，每个所述鼓包205上均安装有三个呈120°夹角布置的所述空化射流喷嘴13。
如图4所示，所述密封板11和所述鼓包205之间还设有弹性密封圈10，所述密封板11连同所述弹性密封圈10通过螺钉14固定在所述鼓包205的内侧。
如图4所示，所述顺序阀12与所述蓄水舱7的出水口之间还安装有单向阀15。
如图6所示，所述螺旋加强肋9的路径分别以所述上桩靴201和所述下桩靴203的顶点为起点，其螺旋线方程为：
如图3所示，所述螺旋加强肋9开设有工作孔16。所述蓄水舱7的进水口设有进水管8，所述蓄水舱7的回流口设有回流管18，所述蓄水舱7的出水口分成四路分别为一号冲桩管3、二号冲桩管4、三号冲桩管5和四号冲桩管6，通过上述冲桩管连通每个所述鼓包205的所述密封板11上的所述顺序阀12。
本发明的一种自升式平台冲桩桩靴的冲洗方法，
插桩时，所述螺旋加强肋9加强了所述桩靴2在横向和纵向的抗压能力，使得所述桩靴2的结构更加稳定。
拔桩时，将所述蓄水舱7进水口接通高压水泵开始蓄水，由于所述顺序阀12的作用，阻止了所述鼓包205外部的水以及泥土等进入，当所述蓄水舱7满水后，水压继续上升，达到所述溢流阀17的开启压力时，所述溢流阀17开启，水通过回流管18向桩腿外排出，此时打开电动阀门19，水压达到顺序阀12的开启压力，所述顺序阀12开启，高压水流进所述鼓包205内侧，并经所述空化射流喷嘴13喷出，发生空化射流现象，使得所述桩靴2外部的土体更容易被冲开，起到辅助冲桩的效果，同时所述鼓包205本身带有防粘脱附特性，使得所述桩靴2更容易拔出。
步骤一：蓄水，高压水泵通过进水管8持续向蓄水舱7供水，并设置安装在蓄水舱7上溢流阀17的压力值，压力值比顺序阀12的压力值大。
步骤二：冲桩，当回流管18向外排出水时，打开电动阀门19，水流进鼓包经由空化射流喷嘴13向外喷出进行冲桩。
步骤三：持续进水，增加高压水泵的进水流量保证蓄水舱7内部的压力值。
步骤四：关闭，拔桩完成后，高压水泵停止向蓄水舱7供水并关闭电动阀门19。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (7)
1.一种自升式平台冲桩桩靴，其特征在于：包括焊接在桩腿(1)底端的桩靴(2)，所述桩靴(2)由上至下包括上桩靴(201)、过渡板(202)、下桩靴(203)和定位板(204)，所述上桩靴(201)和所述下桩靴(203)沿所述过渡板(202)上下对称，所述上桩靴(201)和所述下桩靴(203)的内部设有螺旋加强肋(9)，所述上桩靴(201)和所述下桩靴(203)的外侧沿所述螺旋加强肋(9)之间设有若干鼓包(205)，每个所述鼓包(205)上均设有空化射流喷嘴(13)，所述鼓包(205)的内侧安装密封板(11)，所述密封板(11)上安装有顺序阀(12)，所述桩靴(2)的内部设有蓄水舱(7)，所述蓄水舱(7)包括进水口、出水口和回流口，所述蓄水舱(7)的回流口设置有溢流阀(17)，所述蓄水舱(7)的出水口设置有电动阀门(19)通过管路连通每个所述顺序阀(12)。
2.根据权利要求1所述的一种自升式平台冲桩桩靴，其特征在于：每个所述鼓包(205)上均安装有三个呈120°夹角布置的所述空化射流喷嘴(13)。
3.根据权利要求1所述的一种自升式平台冲桩桩靴，其特征在于：所述密封板(11)和所述鼓包(205)之间还设有弹性密封圈(10)，所述密封板(11)连同所述弹性密封圈(10)通过螺钉(14)固定在所述鼓包(205)的内侧。
4.根据权利要求1所述的一种自升式平台冲桩桩靴，其特征在于：所述顺序阀(12)与所述蓄水舱(7)的出水口之间还安装有单向阀(15)。
5.根据权利要求1所述的一种自升式平台冲桩桩靴，其特征在于：所述螺旋加强肋(9)的路径分别以所述上桩靴(201)和所述下桩靴(203)的顶点为起点，其螺旋线方程为：
6.根据权利要求1所述的一种自升式平台冲桩桩靴，其特征在于：所述螺旋加强肋(9)还开设有工作孔(16)。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的自升式平台冲桩桩靴的冲洗方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：蓄水，高压水泵通过进水管(8)持续向蓄水舱(7)供水，并设定蓄水舱(7)上的溢流阀(17)的压力值，且其压力值大于顺序阀(12)的压力值；
步骤二：冲桩，当回流管(18)向外排出水时，打开电动阀门(19)，水流进鼓包(205)经由空化射流喷嘴(13)向外喷出进行冲桩；
步骤三：持续进水，增加高压水泵的进水流量保证蓄水舱(7)内部的压力值；
步骤四：关闭，拔桩完成后，高压水泵停止向蓄水舱(7)供水并关闭电动阀门(19)。
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