CN114687384A - 一种伞形薄膜钢管桩防冲刷结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伞形薄膜钢管桩防冲刷结构，包括大直径钢管桩基础、定向滑轮、薄膜伞架、防腐塑料薄膜、外环、外环配重、缆绳、导向缆绳、导向漂浮桶，所述的大直径钢管桩基础侧壁设有定向滑轮，所述的定向滑轮与薄膜伞架相连，所述的薄膜伞架的骨架由蜘蛛网式的钢丝网组成，钢丝网上设有防腐塑料薄膜，钢丝网外侧由一圈外环组成，所述的外环上设有配重物，同时在外环上设有所述的缆绳，缆绳可由所述的导向漂浮桶控制，所述的导向漂浮桶浮在水面，通过漂浮桶的张拉使下部伞形薄膜网最大限度的张开，配重可使伞形膜网外边缘深嵌入海床内，使得大直径钢管桩在一定的范围内得到保护，因此，伞形薄膜能有效防止大直径钢管桩周围土体的冲刷问题。
Description
技术领域
本发明属于海上钢管桩防冲刷技术领域，特别涉及一种伞形薄膜钢管桩防冲刷结构。
背景技术
钢管桩由于其承载力高、灵活性好、施工速度快等特点而广泛应用于跨海大桥、港口码头、海上石油平台及海上风机等海洋和近海工程，并已发展成为水上建（构）筑物重要的基础形式。但钢管桩在使用过程中常常会遇到许多问题。受海洋波浪、海流、潮流等因素的影响，钢管桩阻碍海水流动，迎流面水流向下流动，流速加快，形成马蹄形漩涡；背流面因海水绕流作用，形成尾部漩涡。当海床表面以砂性土为主时，马蹄形漩涡和尾部漩涡导致桩周土体涌起，出现掏砂现象，形成较大的冲刷坑。冲刷坑的形成使桩入土深度减小，桩侧摩阻力和桩侧土抗力损失，最终导致桩基水平承载力和竖向承载力降低，危机风机结构的安全。
水下基础的冲刷是海上风电建设中的重要工程问题。水下基础的防冲刷措施可分为主动防护和被动防护。被动防护是通过在基础防护范围内铺设块石或柔性材料等防护层以提高海床的抗冲刷能力，最常见的方法是在防护区内铺设石块防护层，类似的方法还有铺设混凝土块、沙袋、混凝土铰链排等。该措施的不足之处是，受地形、水流条件的影响，防护层的抛投质量难以保证，而且大型风电基础防护所需的材料量极大，施工成本高，经济性差。工程实践也表明，抛投料的沉降或复杂水流条件下防护层的失效风险较大。主动防护是通过减小防护区内的水流流速以达到防冲刷的目的，常见的方法有基础前导流板防护，牺牲桩防护等。该类措施同样存在工程量大、施工费用高的缺点，且难以适应流速、流向多变的海洋环境，无法实现水下基础的全面防护。缺少简便防冲刷措施。本发明预发明一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，该方法不仅经济，而且施工方便，可有效的解决海上大直径钢管桩的冲刷问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种伞形薄膜钢管桩防冲刷结构，利用防护塑料薄膜铺设在大直径钢管桩的周围，解决了冲刷导致桩周土体涌起，出现掏砂引起的较大的冲刷坑。
本发明提供了一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，包括大直径钢管桩基础、定向滑轮、薄膜伞架、防腐塑料薄膜、外环、外环配重、导向缆绳、缆绳和导向漂浮桶，所述的大直径钢管桩基础外侧壁设有定向滑轮，所述的定向滑轮外侧与若干所述的薄膜伞架相连，所述的薄膜伞架的骨架由蜘蛛网式的钢丝网组成，所述的钢丝网上设置有所述的防腐塑料薄膜，钢丝网最外侧由一圈所述的外环组成，所述的外环连接所有的薄膜伞架，所述的外环上设有配重物，所述的外环上还设有所述的缆绳，所述的缆绳由所述的导向漂浮桶控制。
进一步地，所述的大直径钢管桩基础通过打入或静压下沉到标定位置，大直径钢管桩基础直径在3-8m之间。
进一步地，所述的定向滑轮整体为一环形圆盘，所述的环形圆盘框架内部固定有若干个转轮，转轮穿过轮轴且转轮两侧用挡板组固定，若干个转轮均匀分布在环形圆盘内部，转轮外侧与大直径钢管桩基础表面相接触，环形圆盘内直径与大直径钢管桩基础外直径相同，定向滑轮可在大直径钢管桩基础垂直方向上下移动。
进一步地，所述的定向滑轮顶部设有挂钩，所述的挂钩上设有导向缆绳，通过调节所述的导向缆绳控制定向滑轮的位置。
进一步地，所述的定向滑轮外侧表面沿着环形圆盘一周每隔一定距离设有挂钩，所述的通过挂钩与定向滑轮相连。
进一步地，所述的钢丝网上设置有挂钩，对应的防腐塑料薄膜上设有挂环，所述的防腐塑料薄膜通过挂钩固定在钢丝网上。
进一步地，所述的配重物用于将伞形膜网外环深嵌入海床内，配重物由铁块或是石子作为配重
进一步地，所述的导向漂浮桶浮在水面，导向漂浮桶通过缆绳与外环相连，通过导向漂浮桶的张拉力使下部伞形薄膜网最大限度的张开，通过下放导向缆绳将伞形薄膜防冲刷网下放到海床。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果在于：通过漂浮桶的张拉使下部伞形薄膜网最大限度的张开，配重可使伞形膜网外边缘深嵌入海床内，使得大直径钢管桩在一定的范围内得到保护。因此，伞形薄膜可以有效防止大直径钢管桩周围土体的冲刷问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的伞形薄膜防冲刷网安装前的结构示意图。
图2为本发明的伞形薄膜防冲刷网安装后的结构示意图。
图3为本发明的定向滑轮示意图。
附图标记说明：1-大直径钢管桩基础；2-定向滑轮；3-外环；4-外环配重；5-导向漂浮桶；6-薄膜伞架；7-钢丝网；8-防腐塑料薄膜；9-导向缆绳。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，包括大直径钢管桩基础1、定向滑轮2、薄膜伞架6、防腐塑料薄膜8、外环3、外环配重4、导向缆绳9、导向漂浮桶5，大直径钢管桩基础1侧壁设有定向滑轮2，定向滑轮2外侧与薄膜伞架6相连，薄膜伞架6的骨架由蜘蛛网式的钢丝网组成，钢丝网上设置有防腐塑料薄膜8，钢丝网外侧由一圈所述的外环3组成，外环3上设有外环配重4，同时在外环3上设有缆绳，所述的缆绳由所述的导向漂浮桶5控制。
如图1和图3所示，伞形薄膜钢管桩下放前，将大直径钢管桩基础1通过打入或静压方式下沉到位。在打入钢管桩后，将定向滑轮2套在大直径钢管桩基础1上。定向滑轮2整体表现为环形圆盘，环形圆盘框架内部固定有若干个转轮，转轮数量可以为8个、16个或24个等，转轮数量依据大直径钢管桩基础1的直径进行相应选择。转轮穿过轮轴且转轮两侧用挡板组固定，转轮均匀分布在环形圆盘内部，转轮外侧与大直径钢管桩基础表面相接触，环形圆盘内直径与大直径钢管桩基础1直径相同，实现定向滑轮2在大直径钢管桩基础1垂直方向上下移动。定向滑轮2表面朝上处设有一对呈180°水平分布的挂钩，挂钩上设有导向缆绳9，通过调节导向缆绳9控制定向滑轮2在大直径钢管桩基础1上的位置。导向缆绳9由提升电机提供拉力升降。薄膜伞架6由蜘蛛网式的钢丝网组成，定向滑轮2外侧表面沿着环形圆盘框架体一周每隔一定距离设有一个挂钩，薄膜伞架6通过挂钩与定向滑轮2相连。蜘蛛网式的钢丝网上每个钢丝相交的节点也设置有挂钩，对应的防腐塑料薄膜8上设有挂环，所述的防腐塑料薄膜8通过挂环与钢丝网上的挂钩连接后，将防腐塑料薄膜8固定在钢丝网上，即固定在薄膜伞架6上。外环连接所有的薄膜伞架，外环配重4用于将伞形膜网外环深嵌入海床内，外环配重4可由铁块或是石子作为配重。导向漂浮桶5浮在水面，导向漂浮桶5通过缆绳与外环3相连。配重可使伞形膜网外边缘深嵌入海床内，实现导向漂浮桶5的张拉力使下部伞形薄膜网最大限度的张开，使防腐塑料薄膜8贴在海床。
如图2所示，通过下放导向缆绳9，定向滑轮2在大直径钢管桩基础1上做垂直向下运动，带动伞形薄膜防冲刷网下放到海床，当伞形薄膜下放到位后，外环配重4嵌入海床中，通过导向漂浮桶5的张拉力使下部伞形薄膜网最大限度的张开，使防腐塑料薄膜8贴在海床，此时海水绕流过钢管桩，导致桩周土体涌起，防腐塑料薄膜固定于海床上，有效防止桩基础周围土体泥砂流失或者剥蚀，进一步能有效的防止大直径钢管桩基础防冲刷问题。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。
Claims (8)
1.一种伞形薄膜钢管桩防冲刷结构，其特征在于：包括大直径钢管桩基础、定向滑轮、薄膜伞架、防腐塑料薄膜、外环、外环配重、导向缆绳、缆绳和导向漂浮桶，所述的大直径钢管桩基础外侧壁设有定向滑轮，所述的定向滑轮外侧与若干所述的薄膜伞架相连，所述的薄膜伞架的骨架由蜘蛛网式的钢丝网组成，所述的钢丝网上设置有所述的防腐塑料薄膜，钢丝网最外侧由一圈所述的外环组成，所述的外环连接所有的薄膜伞架，所述的外环上设有配重物，所述的外环上还设有所述的缆绳，所述的缆绳由所述的导向漂浮桶控制。
2.根据权利要求1所述的一种伞形薄膜钢管桩防冲刷结构，其特征在于：所述的大直径钢管桩基础通过打入或静压下沉到标定位置，大直径钢管桩基础直径在3-8m之间。
3.根据权利要求1所述的一种伞形薄膜钢管桩防冲刷结构，其特征在于：所述的定向滑轮整体为一环形圆盘，所述的环形圆盘框架内部固定有若干个转轮，转轮穿过轮轴且转轮两侧用挡板组固定，若干个转轮均匀分布在环形圆盘内部，转轮外侧与大直径钢管桩基础表面相接触，环形圆盘内直径与大直径钢管桩基础外直径相同，定向滑轮可在大直径钢管桩基础垂直方向上下移动。
4.根据权利要求1所述的一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，其特征在于：所述的定向滑轮顶部设有挂钩，所述的挂钩上设有导向缆绳，通过调节所述的导向缆绳控制定向滑轮的位置。
5.根据权利要求1或3所述的一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，其特征在于：所述的定向滑轮外侧表面沿着环形圆盘一周每隔一定距离设有挂钩，所述的通过挂钩与定向滑轮相连。
6.根据权利要求1所述的一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，其特征在于：所述的钢丝网上设置有挂钩，对应的防腐塑料薄膜上设有挂环，所述的防腐塑料薄膜通过挂钩固定在钢丝网上。
7.根据权利要求1所述的一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，其特征在于：所述的配重物用于将伞形膜网外环深嵌入海床内，配重物由铁块或是石子作为配重。
8.根据权利要求1所述的一种伞形薄膜钢管桩防冲刷方法，其特征在于：所述的导向漂浮桶通过缆绳与外环相连，利用导向漂浮桶的张拉力使下部伞形薄膜网最大限度的张开，通过下放导向缆绳将伞形薄膜防冲刷网下放到海床。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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