CN204059397U - 一种海上组合式钢管桁架基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海上组合式钢管桁架基础，其包括沿竖向依次间隔分布的节点段和普通段，所述节点段至少设置三个，每个所述节点段包括呈圆周环绕布置的多数根定位钢管、与所述定位钢管一体铸造成型的连接件，每个所述普通段包括呈圆周环绕布置的多数根延伸钢管，每根延伸钢管两端分别与定位钢管一一固定对接。形成的海上组合式钢管桁架基础在满足刚度、稳定性和承载力的前提下，通过结构空间化有效减小了基础结构的钢材用量和重量，整体工厂化程度极大提高，大大降低基础结构在海上现场的施工工作量与所需时间，从而缩短工期、节省投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浅海桩基础，尤其涉及一种海上组合式钢管桁架基础。
背景技术
海上工程具有在海上施工，工况较恶劣，施工难度大，受天气海况等自然条件影响巨大等特点。
目前，单根大直径钢管桩是海洋工程常用的基础结构类型之一，具有结构简单，受力明确，制作方便，沉桩施工只需一次完成，工序相对单一等优点，适用于软土层较厚的水深不大的地区。但单桩基础结构存在以下不足之处：为了保证足够的刚度及强度，钢管桩的直径较大，相应壁厚大，钢材用量多，材料及其加工费用高；整根钢管桩的重量大，需大型起重设备及大型打桩锤，沉桩施工难，对设备要求高，施工费用较高。
导管架结构也是目前海洋工程常用的基础结构类型之一，可在工厂整体加工，具有节约钢材，结构受力明确，实用可靠，适应水深较广等优点。但导管架结构在水上沉放安装后，还需施工水下桩基础，并进行水下灌浆以连接桩基和导管架，水上施工工作量大，水下灌浆质量难于保证，因此施工难度较大，施工费用较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种钢材用量少、重量轻、施工便利且成本相对低廉的海上组合式钢管桁架基础。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种海上组合式钢管桁架基础，其包括沿竖向依次间隔分布的节点段和普通段，所述节点段至少设置三个，每个所述节点段包括呈圆周环绕布置的多数根定位钢管、与所述定位钢管一体铸造成型的连接件，每个所述普通段包括呈圆周环绕布置的多数根延伸钢管，每根延伸钢管两端分别与定位钢管一一固定对接。
作为本实用新型海上组合式钢管桁架基础的技术方案的一种改进，延伸钢管两端分别与定位钢管端面焊接。
作为本实用新型海上组合式钢管桁架基础的技术方案的一种改进，所述连接件包括多个间隔地设于所述定位钢管之间的圆弧形钢板，该钢板两端与所述定位钢管外侧固定连接。
作为本实用新型海上组合式钢管桁架基础的技术方案的一种改进，所述连接件呈圆环形、星形或圆环形与星形的组合。
作为本实用新型海上组合式钢管桁架基础的技术方案的一种改进，所述星形为十字形。
作为本实用新型海上组合式钢管桁架基础的技术方案的一种改进，位于最上端的连接件向上延伸超出定位钢管一定长度。
作为本实用新型海上组合式钢管桁架基础的技术方案的一种改进，所述连接件设置有加劲肋，连接件与定位钢管的连接部位采用弧形过渡。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够结合单桩结构与导管架结构的优点，在满足刚度、稳定性和承载力的前提下，用沿空间圆周分布的几根直径较细的由定位钢管和延伸钢管间隔串接而成的细钢管代替大直径钢圆筒而形成，同一段中的一组定位钢管之间一体成型使得桁架基础受力更加合理的空间结构，能有效减小桩基础的钢材用量，节省投资；同时通过减轻基础的重量，降低桩基础海上施工的设备要求，降低桩基础海上施工的难度，节省施工费用；同时，本实用新型可在工厂整体加工，海上一次沉桩完成施工，避免了水下灌浆等繁琐的施工程序。本实用新型的结构合理，更轻而使得海上施工相对较简单，实用性高，造价较低，在海洋工程中具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型一种海上组合式钢管桁架基础实施例的结构示意图。
图2为普通段和节点段的偏侧向的结构示意图。
图3为图2中节点段的A-A横截面示意图。
图4为图3节点段的B-B纵剖面示意图。
图5为圆环形连接件与细钢管的连接示意图。
图6为十字形连接件与细钢管的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
如图1、图2、图3、图4所示，一种海上组合式钢管桁架基础，其包括沿竖向依次间隔分布的节点段12和普通段11，所述节点段12至少设置三个，每个所述节点段12包括呈圆周环绕布置的多数根定位钢管16、与所述定位钢管16一体铸造成型的连接件15，每个所述普通段11包括呈圆周环绕布置的多数根延伸钢管17，每根延伸钢管17两端分别与定位钢管16一一固定对接。
本实用新型所述的海上组合式钢管桁架基础，通过连接件15把几根包含定位钢管16和延伸钢管串接组成的细钢管连成整体，形成空间钢结构的受力杆，起到增强几根细钢管整体刚度和稳定性的作用。该海上组合式钢管桁架基础同时具有以下优点。
更合理的空间结构：在相同的刚度、稳定性和承载力要求下，空间结构使材料使用率更高，结构受力性能更好。
节省投资：通过空间结构替代大直径钢管桩，能减少基础钢材用量约20%~30%，节省投资。
整体刚度大：在基本不增加钢材用量的前提下，可通过调整细钢管的空间布置有效增大结构的截面抵抗矩，增大刚度。
施工便利：通过减小结构的重量，降低施工设备的要求，并减少海上施工费用，更能保证工期。
避免大断面嵌岩施工：若需嵌岩，可在小管桩内进行常规的嵌岩施工，不必进行大管桩全断面嵌岩施工。
因此，本实用新型的海上组合式钢管桁架基础在满足刚度、稳定性和承载力的前提下，用几根直径较细的包括定位钢管16和延伸钢管17串接组成的细钢管代替大直径钢管桩而形成受力更加合理的空间结构，能有效减小桩基础的钢材用量，节省投资；同时通过减轻基础的重量，降低桩基础海上施工的设备要求，降低桩基础海上施工的难度，节省施工费用。本实用新型的结构合理，更轻而使得海上施工相对较简单，实用性高，造价较低，在海洋工程中具有广泛的应用前景。
具体地，所述海上组合式钢管桁架基础的整个结构沿竖向分段，包括普通段11和节点段12，普通段11包括多根空间周向布置的延伸钢管17；节点段12由多个定位钢管16和连接件15组成，连接件15固定细钢管16的空间位置，节点段12整体铸造形成。
更佳地，延伸钢管17两端分别与定位钢管16端面焊接，使延伸钢管17与定位钢管16依次间隔串接形成一个整体的细长钢管。
更佳地，所述连接件15包括多个间隔地设于所述定位钢管16之间的圆弧形钢板，该钢板两端与所述定位钢管16外侧固定连接。所述连接件15为几个圆弧形钢板，与定位钢管16外侧固定连接。图2所示为包含节点段12的结构示意图，图3为节点段12的横截面示意图，图4为节点段12的纵截面示意图。
更佳地，所述连接件呈圆环形、星形或圆环形与星形的组合，使其连接更加牢固。图5、图6所示为连接件15与定位钢管16的另两种连接示意图，作为节点段12的另外两种具体实施方式，连接件15呈圆环形或十字形，与定位钢管16固定连接。其中，十字形是所述星形的一种具体形式，星形还包括三叉形、五星形等形状。
更佳地，位于最上端的连接件15向上延伸超出定位钢管16一定长度，便于组合式钢管桁架基础的沉桩施工。
更佳地，所述连接件设置有加劲肋18，连接件15与定位钢管16的连接部位采用弧形过渡，以增强节点段12的强度和刚度。
下面举例说明实施本实用新型的具体方式和一些要求。
如附图1~图4所示的本实用新型实施例1是一种组合式钢管桁架基础基础。该桩基础在陆上焊接组装集成，由定位钢管16、延伸钢管17、连接件15组成，在竖向分为普通段11和节点段12，节点段12包括定位钢管16、连接件15和加劲肋18，在钢铁厂整体铸造形成，普通段11和节点段12分别制作完成后，再焊接成整体，形成钢桁架整体结构。沉桩时采用起重船起吊，振动锤击打稳桩，然后用大功率打桩锤将基础沉入土层中至设计要求。
上述实施例中的组合式单桩基础结构适用于软土层较厚、持力层埋深较大的地区。
以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种海上组合式钢管桁架基础，其特征在于：所述海上组合式钢管桁架基础包括沿竖向依次间隔分布的节点段和普通段，所述节点段至少设置三个，每个所述节点段包括呈圆周环绕布置的多数根定位钢管、与所述定位钢管一体铸造成型的连接件，每个所述普通段包括呈圆周环绕布置的多数根延伸钢管，每根延伸钢管两端分别与定位钢管一一固定对接。
2.根据权利要求1所述的海上组合式钢管桁架基础，其特征在于：延伸钢管两端分别与定位钢管端面焊接。
3.根据权利要求1所述的海上组合式钢管桁架基础，其特征在于：所述连接件包括多个间隔地设于所述定位钢管之间的圆弧形钢板，该钢板两端与所述定位钢管外侧固定连接。
4.根据权利要求1所述的海上组合式钢管桁架基础，其特征在于：所述连接件呈圆环形、星形或圆环形与星形的组合。
5.根据权利要求4所述的海上组合式钢管桁架基础，其特征在于：所述星形为十字形。
6.根据权利要求1所述的海上组合式钢管桁架基础，其特征在于：位于最上端的连接件向上延伸超出定位钢管一定长度。
7.根据权利要求1所述的海上组合式钢管桁架基础，其特征在于：所述连接件设置有加劲肋，连接件与定位钢管的连接部位采用弧形过渡。
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