CN110273414A - 一种顶部旋转闭口式钢管桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种顶部旋转闭口式钢管桩。本发明包括钢管桩本体，其特征在于：所述钢管桩本体的上部内侧焊接有隔板与套筒，所述隔板的中间具有开口，钢管穿过所述的开口与套筒，钢管底部与底板连接，上部与顶板连接，所述钢管桩本体内顶部的两侧设置有驱动顶板上下运动的驱动装置，所述钢管的外径小于所述开口的口径，所述底板的直径大于所述开口的口径。本发明通过在钢管桩打入后安装顶盖，使钢管桩顶部形成密闭空间，大大提高钢管桩的竖向抗拔承载力。

Description

一种顶部旋转闭口式钢管桩
技术领域：
本发明属于漂浮式海上平台以及海上漂浮式风机锚固基础领域，具体涉及一种顶部旋转闭口式钢管桩。
背景技术：
吸力式沉箱基础是海上风电基础以及海上平台常用的基础形式。由于浅层土体多以淤泥、粉砂土为主，土质相对较差，吸力式沉箱基础承载特性受浅层土体影响较大。同时在复杂海洋环境下，受风、浪、流等因素的影响，以及长期的上拔荷载作用，吸力式沉箱基础产生较大的水平与竖向承载力和变位，威胁上部结构安全。但通过研究发现吸力式沉箱基础在抗拔过程中，其顶部会产生负压，可以大大的提高吸力式沉箱基础的抗拔承载力。由于吸力式沉箱基础采用负压下沉，下沉深度有限。钢管桩主要采用压入式、锤击式以及震动式下沉等，下沉深度较深。钢管桩的抗拔承载力主要由内外摩擦力与钢管桩自重组成，然而这种承载力较低。
当钢管桩顶部封闭后，钢管桩顶部会形成密闭空间，在钢管桩上拔时会形成负压，由于负压存在，造成基础内的土体形成土塞与沉箱一起拔出，其抗拔承载力取决于沉箱和土塞自重、沉箱内外侧摩阻力以及底部反向地基承载力。因此在钢管桩顶部增加顶盖既经济又可以有效的提高吸力式沉箱基础抗拔承载力。
发明内容
本发明的目的是提供一种顶部旋转闭口式钢管桩，通过在钢管桩打入后安装顶盖，使钢管桩顶部形成密闭空间，大大提高钢管桩的竖向抗拔承载力。
上述的目的通过以下技术方案实现：
一种顶部旋转闭口式钢管桩，包括钢管桩本体，所述钢管桩本体的上部内侧焊接有套筒与隔板，所述隔板的中间具有开口，钢管穿过所述的开口底部与底板连接，上部与顶板连接，所述钢管桩本体内顶部的两侧设置有驱动顶板上下运动的驱动装置，所述钢管的外径小于所述开口的口径，所述底板的直径大于所述开口的口径。
所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述套筒与钢管桩本体焊接，可限制钢管的水平位移。
所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述隔板底部设置有橡胶圈，所述底板顶部设置有橡胶垫。
所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述驱动装置包括安装在所述管桩内部旋转部件，所述旋转部件上设置有内螺纹，所述顶板外边缘设置有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述的旋转部件连接有旋转驱动装置。
所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述的顶板上设置有导缆孔。
有益效果：
本发明通过在钢管桩打入后安装顶盖，使钢管桩顶部形成密闭空间，可大大提高钢管桩竖向抗拔承载力。能够降低海上风电工程成本，提高工程效率，确保海洋漂浮式结构整体稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：1-钢管桩本体；2-隔板；3-内螺纹；4-钢管；5-底板；6-顶板；7-驱动装置；8-导缆孔；9-橡胶圈；10-橡胶垫；11-套筒。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所示，本实施例的一种顶部旋转闭口式钢管桩，包括钢管桩本体1，所述钢管桩本体1的上部内侧焊接有套筒11与隔板2，所述隔板2的中间具有开口，钢管4穿过所述的开口底部与底板5连接，上部与顶板6连接，所述钢管桩本体1内顶部的两侧设置有驱动顶板上下运动的驱动装置7，所述钢管4的外径小于所述开口的口径，所述底板5的直径大于所述开口的口径。
本实施例中所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述钢管4穿过套筒11，套筒限制钢管的水平位移不限制钢管4的竖向位移，且钢管4在套筒中可上下移动。
本实施例中所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述隔板2底部设置有橡胶圈9，所述底板5顶部设置有橡胶垫10。在安装后隔板底部橡胶圈与底板上橡胶垫相互接触，起到密闭作用。
本实施例中所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述驱动装置7包括安装在所述管桩内部旋转部件，所述旋转部件上设置有内螺纹，所述顶板外边缘设置有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述的旋转部件连接有旋转驱动装置。本实施例中的驱动装置采用常规的驱动装置，旋转部件的驱动可以通过电机带动齿轮来驱动等多种常见的驱动方式，目的是驱动旋转部件旋转的过程中，顶板的外螺纹配合在旋转部件的内螺纹中上下运动，在管桩本体打入的过程中，需要用于水流的通道来排水或者泥沙等。
本实施例中所述的顶部旋转闭口式钢管桩，所述的顶板上设置有导缆孔8。
施工方法：
预制钢管桩本体，钢管桩本体1内部上侧焊接隔板2与套筒11，将底部焊接有底板的钢板穿过隔板中间的开口与套筒，上部焊接顶板，顶板的外周设置有外螺纹，安装驱动装置以后，使得驱动装置的内螺纹与顶板的外螺纹配合，钢管桩打入土层，其打入土层的方法可采用静压法、锤击法、震动法等，然后安装顶盖。然后通过旋转驱动装置的旋转使得顶盖旋转上升从而通过钢管拉动底板上部橡胶垫与隔板橡胶圈紧密结合，使钢管桩顶部形成密闭空间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰的顶部采用旋转闭口式钢管桩，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种顶部旋转闭口式钢管桩，包括钢管桩本体，其特征在于：所述钢管桩本体的上部内侧焊接有套筒与隔板，所述隔板的中间具有开口，钢管穿过所述的开口，钢管底部与底板连接，上部与顶板连接，所述钢管桩本体内顶部的两侧设置有驱动顶板上下运动的驱动装置，所述钢管的外径小于所述开口的口径，所述底板的直径大于所述开口的口径。
2.根据权利要求1所述的顶部旋转闭口式钢管桩，其特征在于：所述的套筒与钢管桩本体焊接。
3.根据权利要求1所述的顶部旋转闭口式钢管桩，其特征在于：所述隔板底部设置有橡胶圈，所述底板顶部设置有橡胶垫。
4.根据权利要求1所述的顶部旋转闭口式钢管桩，其特征在于：所述驱动装置包括安装在所述管桩内部旋转部件，所述旋转部件上设置有内螺纹，所述顶板外边缘设置有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述的旋转部件连接有旋转驱动装置。
5.根据权利要求1所述的顶部旋转闭口式钢管桩，其特征在于：所述的顶板上设置有导缆孔。
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