CN211312574U - 一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构 - Google Patents

Abstract

一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，其属于海上风电工程技术领域。该结构设置在灌浆孔与桩腿底端之间，密封圈结构包括密封圈环部和密封圈锥部，密封圈内环作用在桩腿的外表面上，密封圈外环作用在钢管桩内表面上。密封圈结构采用灌浆接触层和灌浆非接触层，灌浆接触层采用上部橡胶层结构，灌浆非接触层设置加强结构，可以采用底部硬质加强网层，中部加强纤维层和底部橡胶层，中部加强纤维层和底部硬质加强网层，这三种结构。密封圈结构的加强材料来源广泛，取材方便；制作工艺上，容易实现，不会影响密封圈的生产工期。安装过程中，实施便捷，可有效降低甚至杜绝密封圈失效的风险；可以起到有效密封，防止漏浆，减少灌浆料损失。

Description

一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构

技术领域

本实用新型属于海上风电工程技术领域，具体涉及一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构。

背景技术

海上桩基础一般需要通过灌浆来实现基础结构和桩的连接。但是灌浆料属于流动性能好的材料，在凝固之前，容易流动，所以一般会采用密封圈的方式进行密封，密封圈一般会在岸上或者码头预先安装在基础结构上。打桩就位后的钢管桩桩头漏出泥面仅有2米左右的高度，基础的插尖插入钢管桩作业要在几十米水下完成，由于水较深，波浪洋流对船舶和基础结构会有一定的冲击，在基础进行插入钢管桩的过程中，很难一次性插桩到位，所以可能会有多次的插桩和拔桩的过程。钢管桩在高能打桩锤量锤击到指定深度后，钢管桩漏出泥面的桩头会出现局部被破坏现象，会有很多突出的毛刺、尖角、突出物，在基础结构插尖和钢管桩产生一定的偏移情况下，在开始插桩的过程中，密封圈很容易和钢管桩桩头产生干涉，由于基础结构较重，这样密封圈容易被桩头的毛刺、尖角、突出物撕裂、磨损。

另外，如果一次插桩不到位，还要把基础拔起，重新插桩，也会造成密封圈的损坏。在这样反复的作用下，灌浆密封圈很容易失效破坏，导致在灌浆过程中，产生漏浆的现象，最后导致大量的灌浆料浪费。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，该密封圈可以有效地解决密封圈失效问题，从而节省昂贵的灌浆材料，降低费用。

本实用新型采用的技术方案为：一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，密封圈结构包括密封圈环部和密封圈锥部，密封圈环部的密封圈内环固定在桩腿的外表面，密封圈锥部的密封圈外环作用在钢管桩的内表面；所述密封圈锥部的高度是密封圈环部高度的 4-5 倍密封圈环部与密封圈锥部之间的夹角为 120-150 度。所述密封圈结构采用包含灌浆接触层和灌浆非接触层的层级结构。

所述密封圈结构采用灌浆接触层的上部橡胶层、中部加强纤维层和灌浆非接触层的底部橡胶层的层级结构。

所述密封圈结构采用灌浆接触层的上部橡胶层和灌浆非接触层的底部硬质加强网层的层级结构。

所述密封圈结构采用灌浆接触层的上部橡胶层、中部加强纤维层和灌浆非接触层的底部硬质加强网层的层级结构。

一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈，密封圈材料为橡胶材料，具有一定的强度、硬度，可通过三种路径进行密封圈的加强。

（1）密封圈在加工制造过程中，在密封段内部植入1层或者1层以上的网状或者条状的韧性纤维材料，材料的植入层数可根据灌浆压力，钢管厚度等设定。

（2）在密封圈的底部，也即在密封圈和灌浆料非接触侧，设置致密的硬质加强网层，该材料具有一定的强度、硬度和耐磨性，该材料可根据需要设置一层或者多层；在安装的过程中，即使密封圈和桩头毛刺、尖角、突出物产生干涉摩擦，但是接触的是密封圈的底部加强网层，该层会保护密封圈不会被撕裂、磨损，保护其不受破坏。

（3）把上述两种密封圈的加强结合，内部采用网状或者条状的韧性纤维材料进行加强，密封圈底部采用一层或者多层的硬质网状加强层，起到双重保护的效果。

本实用新型的有益效果为：密封圈结构设置在灌浆孔与桩腿底端之间，密封圈结构包括密封圈环部和密封圈锥部，密封圈内环固定在桩腿的外表面上，密封圈外环作用在钢管桩内表面上。密封圈结构采用灌浆接触层和灌浆非接触层，灌浆接触层采用上部橡胶层结构，灌浆非接触层设置加强结构，可以采用底部硬质加强网层，中部加强纤维层和底部橡胶层，中部加强纤维层和底部硬质加强网层，这三种结构。密封圈结构的加强材料来源广泛，取材方便；制作工艺上，容易实现，不会影响密封圈的生产工期。安装过程中，实施便捷，可有效降低甚至杜绝密封圈失效的风险；可以起到有效密封，防止漏浆，减少灌浆料损失。

附图说明

图1是一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈的结构图。

图2是密封圈的分部结构图。

图3是密封圈的分级结构图。

图4是密封圈第一种加强方式的结构图。

图5是密封圈第一种加强方式的俯视图。

图6是密封圈第二种加强方式的结构图。

图7是密封圈第二种加强方式的俯视图。

图8是密封圈第三种加强方式的结构图。

图中：1、钢管桩，2、桩腿，3、桩腿前端，4、肋板，5、桩腿底端，6、灌浆孔，7、灌浆环形通道，8、密封圈结构，9、密封圈环部，10、密封圈锥部，11、密封圈内环，12、密封圈外环，13、上部橡胶层，14、中部加强纤维层，15、底部硬质加强网层，16、底部橡胶层。

具体实施方式

下面结合附图对密封圈结构作进一步的描述。

图1-3示出了一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，它包括钢管桩1和桩腿2，桩腿2置于钢管桩1内部，桩腿2上依次设置桩腿前端3、肋板4和桩腿底端5，桩腿2内部还设置灌浆环形通道7连通的灌浆孔6，桩腿底端5与最下方的灌浆孔6之间设置密封圈结构8；密封圈结构8包括密封圈环部9和密封圈锥部10，密封圈环部9的密封圈内环11固定在桩腿2的外表面，密封圈锥部10的密封圈外环12作用在钢管桩1的内表面。

实施例1

图4和图5示出了第一种加强方式，密封圈结构8的层级结构包括灌浆接触层和灌浆非接触层，灌浆接触层采用上部橡胶层13，灌浆非接触层采用中部加强纤维层14和底部橡胶层16结构。密封圈在加工制造过程中，在密封段内部植入1层或者1层以上的网状或者条状的韧性纤维材料，材料的植入层数可根据灌浆压力，钢管厚度等设定。

实施例2

图6和图7示出了第二种加强方式，密封圈结构8的层级结构包括灌浆接触层和灌浆非接触层，灌浆接触层采用上部橡胶层13，灌浆非接触层采用底部硬质加强网层15结构。在密封圈的底部也即在密封圈和灌浆料非接触侧，设置致密的硬质加强网层，该材料具有一定的强度、硬度和耐磨性，该材料可根据需要设置一层或者多层；在安装的过程中，即使密封圈和桩头毛刺、尖角、突出物产生干涉摩擦，但是接触的是密封圈的底部加强网层，该层会保护密封圈不会被撕裂、磨损，保护其不受破坏。

实施例3

图8示出了第三种加强方式，密封圈结构8的层级结构包括灌浆接触层和灌浆非接触层，灌浆接触层采用上部橡胶层13，灌浆非接触层采用中部加强纤维层14和底部硬质加强网层15结构。密封圈在加工制造过程中，在密封段内部植入1层或者1层以上的网状或者条状的韧性纤维材料，材料的植入层数可根据灌浆压力，钢管厚度等设定。在密封圈和灌浆料非接触侧，设置致密的硬质加强网层，该材料具有一定的强度、硬度和耐磨性，该材料可根据需要设置一层或者多层；在安装的过程中，即使密封圈和桩头毛刺、尖角、突出物产生干涉摩擦，但是接触的是密封圈的底部加强网层，该层会保护密封圈不会被撕裂、磨损，保护其不受破坏。内部采用网状或者条状的韧性纤维材料进行加强，密封圈底部采用一层或者多层的硬质网状加强层，起到双重保护的效果。

Claims (4)

1.一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，密封圈结构（8）包括密封圈环部（9）和密封圈锥部（10），密封圈环部（9）的密封圈内环（11）作用在桩腿（2）的外表面，密封圈锥部（10）的密封圈外环（12）作用在钢管桩（1）的内表面；其特征在于：所述密封圈锥部（10）的高度是密封圈环部（9）高度的4-5倍，密封圈环部（9）与密封圈锥部（10）之间的夹角为120-150度；所述密封圈结构（8）采用包含灌浆接触层和灌浆非接触层的层级结构。

2.根据权利要求1所述的一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，其特征在于：所述密封圈结构（8）采用灌浆接触层的上部橡胶层（13）、中部加强纤维层（14）和灌浆非接触层的底部橡胶层（16）的层级结构。

3.根据权利要求1所述的一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，其特征在于：所述密封圈结构（8）采用灌浆接触层的上部橡胶层（13）和灌浆非接触层的底部硬质加强网层（15）的层级结构。

4.根据权利要求1所述的一种先桩法海上风电桩基础加强型灌浆密封圈结构，其特征在于：所述密封圈结构（8）采用灌浆接触层的上部橡胶层（13）、中部加强纤维层（14）和灌浆非接触层的底部硬质加强网层（15）的层级结构。

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