CN217378035U - 集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，包括混凝土承台，所述混凝土承台外周圆周均布有若干钢管桩，所述钢管桩外周上套装有套笼结构，所述套笼结构外安装有至少一个的海缆保护管和至少一个的外加电流保护管，所述套笼结构包括沿钢管桩长度方向依次设置的圈梁，所述圈梁套装于钢管桩外，所述钢管桩外设置有至少一个用于连接各个圈梁的支撑管。本实用新型设计合理，通过将外加电流阴极保护钢管与海缆保护管固定于与钢管桩的套笼结构上，可对海缆进行保护性施工，对钢管桩进行防腐保护，而且还可以一次性吊装安装，节约海上有效的施工作业时间，具有较为广泛的推广意义。

Description

集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构

技术领域

本实用新型涉及一种集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构。

背景技术

风能作为一种高效清洁的能源，是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。海上风力资源丰富，风速随高度的变化较小、湍流强度低、海平面摩擦力小，海上风电正成为世界上发展最快的绿色能源技术。海上风机基础多采用多桩承台基础结构，其中海缆是风机基础连接陆上升压站的纽带，做好海缆施工的保护对于风机基础具有重要的意义，同时，水下钢管桩常面临海水腐蚀的问题，一般常是通过外加阴极电流的方式且海上恶劣的波浪水文条件导致有效施工窗口期很短，所以需要尽可能的缩短施工周期。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，解决上述技术方案存在的问题。

本发明采用以下方案实现：一种集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，包括混凝土承台，所述混凝土承台外周圆周均布有若干钢管桩，所述钢管桩外周上套装有套笼结构，所述套笼结构外安装有至少一个的海缆保护管和至少一个的外加电流保护管。

进一步的，所述套笼结构包括沿钢管桩长度方向依次设置的圈梁，所述圈梁套装于钢管桩外，所述钢管桩外设置有至少一个用于连接各个圈梁的支撑管。

进一步的，所述支撑管的下端为倾斜开口，支撑管的上端、下端均通过封板封闭。

进一步的，所述圈梁为方形截面的空心环状梁，所述圈梁内侧与钢管桩外壁之间设置有若杠限位结构，所述限位结构包括倾斜向上的弧形限位板，所述弧形限位板的下端焊接于圈梁靠近钢管桩一侧表面下部，所述弧形限位板靠近管桩一侧表面上贴附有橡胶垫片。

进一步的，位于水面上的限位结构还包括竖直定位板，所述定位板的底部对应弧形限位板安装于圈梁上表面靠近钢管桩一侧，竖直定位板中部开设有开孔，竖直定位板外侧面对应开孔安装有螺母。

进一步的，所述圈梁内间隔焊接有若干用于加强圈梁结构强度的竖直的加强板，所述圈梁与支撑管之间通过连接管焊连。

进一步的，所述外加电流保护管与圈梁之间通过连接管焊连，所述外加电流保护管的下端向外弧形弯折，所述外加电流保护管的下端与ICCP设备连接螺接，所述外加电流保护管的上端安装有外加套管，所述外加套管的上端直径小于下端直径，所述外加套管的下端套固于外加电流保护管的上端，加套管的上端套固镀锌钢管。

进一步的，所述海缆保护管包括由上至下设置的Ⅰ段管、Ⅱ段管、Ⅲ段管，所述Ⅱ段管与最上部的圈梁通过连接管焊连，Ⅱ段管上端与Ⅰ段管的下端通过法兰固连，所述Ⅲ段管与最下部的两个圈梁通过连接管焊连，所述Ⅱ段管与Ⅲ段管之间的各个圈梁上对应海缆保护管的管路均设置有抱箍。

进一步的，所述Ⅲ段管的下部向外弧形弯折，弯折端部设置有喇叭口。

进一步的，所述抱箍包括钢板、抱箍板，钢板与与圈梁通过连接管焊连，所述抱箍板成U型，U型的两脚端向外90°弯折，形成弯折部，弯折部与钢板之间螺栓固连，所述抱箍板内壁贴付有橡胶垫片所述抱箍板的脚端外壁与弯折部之间通过筋板焊固。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：设计合理，通过将外加电流阴极保护钢管与海缆保护管固定于与钢管桩的套笼结构上，可对海缆进行保护性施工，对钢管桩进行防腐保护，而且还可以一次性吊装安装，节约海上有效的施工作业时间，具有较为广泛的推广意义。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的单个钢管桩结构示意图；

图3为图2中B-B剖视图；

图4为图2中C-C剖视图；

图5为图2中D-D剖视图；

图6为图3中E-E剖视图；

图7为图5中F-F剖视图；

图8为实用新型实施例的外加电流保护管结构示意图。

图9为图8中A处放大图。

图中：1-混凝土承台；2-钢管桩；3-套笼结构；4-海缆保护管；5-外加电流保护管；6-圈梁；7-支撑管；8-封板；9-限位结构；10-弧形限位板；11-橡胶垫片；12-竖直定位板；13-开孔；14-螺母；15-螺栓；16-加强板；17-连接管；18-外加套管；19-镀锌钢管；20-Ⅰ段管；21-Ⅱ段管；22-Ⅲ段管；23-抱箍；24-喇叭口；25-钢板；26-抱箍板；27-弯折部；28-橡胶垫片；29-筋板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-5所示，本实施例提供了一种集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，包括混凝土承台1，所述混凝土承台外周圆周均布有若干钢管桩2，所述钢管桩外周上套装有套笼结构3，所述套笼结构外安装有至少一个的海缆保护管4和至少一个的外加电流保护管5，海缆保护管和外加电流阴极保护钢管内表面采用热浸镀锌防腐，厚度为150μm，海缆保护管和外加电流阴极保护钢管外表面及法兰板采用喷锌+封闭+涂装+面漆的防腐系统：其中喷锌采用热浸镀锌防腐，厚度为150μm，封闭采用环氧封闭漆，厚度为50μm，涂装采用厚浆型环氧重防腐涂料，厚度为400μm（干膜厚度）。

在本实施例中，所述套笼结构包括沿钢管桩长度方向依次设置的圈梁6，所述圈梁套装于钢管桩外，所述钢管桩外设置有至少一个用于连接各个圈梁的支撑管7，支撑管外表面采用喷锌+封闭+涂装+面漆的防腐系统：其中喷锌采用热浸镀锌防腐，厚度为150μm，封闭采用环氧封闭漆，厚度为50μm，涂装采用厚浆型环氧重防腐涂料，厚度为400μm（干膜厚度）。

在本实施例中，所述支撑管的下端为倾斜开口，支撑管的上端、下端均通过封板8封闭。

在本实施例中，所述圈梁为方形截面的空心环状梁，所述圈梁内侧与钢管桩外壁之间设置有若干限位结构9，本装置中，每个圈梁上采用三个限位结构，所述限位结构包括倾斜向上的弧形限位板10，所述弧形限位板的下端焊接于圈梁靠近钢管桩一侧表面下部，所述弧形限位板靠近管桩一侧表面上贴附有橡胶垫片11，弧形限位板为钢板可弹性变形。

在本实施例中，位于水面上的限位结构还包括竖直定位板12，所述定位板的底部对应弧形限位板安装于圈梁上表面靠近钢管桩一侧，竖直定位板中部开设有开孔13，竖直定位板外侧面对应开孔焊接有螺母14，使用时通过螺栓15抵靠在弧形限位板上，固定弧形限位板。

在本实施例中，所述圈梁内间隔焊接有若干用于加强圈梁结构强度的竖直的加强板16，所述圈梁与支撑管之间通过连接管17焊连。

在本实施例中，所述外加电流保护管与圈梁之间通过连接管焊连，所述外加电流保护管的下端向外弧形弯折，所述外加电流保护管的下端与现有的ICCP设备连接螺接，所述外加电流保护管的上端安装有外加套管18，所述外加套管的上端直径小于下端直径，所述外加套管的下端套固于外加电流保护管的上端，加套管的上端套固镀锌钢管19。

在本实施例中，所述海缆保护管包括由上至下设置的Ⅰ段管20、Ⅱ段管21、Ⅲ段管22，所述Ⅱ段管与最上部的圈梁通过连接管焊连，Ⅱ段管上端与Ⅰ段管的下端通过法兰固连，所述Ⅲ段管与最下部的两个圈梁通过连接管焊连，所述Ⅱ段管与Ⅲ段管之间的各个圈梁上对应海缆保护管的管路均设置有抱箍23，一般海缆保护钢管是直接从底拉到顶，本装置中采用三段的目的是节省Ⅱ段管与Ⅲ段管中间的一段钢材量，这段钢管采用海缆保护软管包裹保护，效果更好，同时通过抱箍对钢管进行固定，海缆保护软管的端部可以直接对接Ⅱ段管与Ⅲ段管的端部。

在本实施例中，所述Ⅲ段管的下部向外弧形弯折，弯折端部设置有喇叭口24，喇叭口距海床面以上约2m处。

在本实施例中，所述抱箍包括钢板25、抱箍板26，钢板与与圈梁通过连接管焊连，所述抱箍板成U型，U型的两脚端向外90°弯折，形成弯折部27，弯折部与钢板之间螺栓固连，所述抱箍板内壁贴付有橡胶垫片28，橡胶垫片采用聚氨酯等耐久性高的胶黏剂粘结，所述抱箍板的脚端外壁与弯折部之间通过筋板29焊固。在本实施例中，外加电流保护钢管底部装有与ICCP设备连接的法兰，ICCP设备是现有的外加阴极电流保护设备，包括辅助阳极、参比电极等设备，通过法兰与外加电流设备连接安装，混凝土承台顶面安装有恒电位仪电控箱，外加电流保护管钢管主要是保护连接顶部恒电位仪电控箱和底部辅助阳极设备之间的电线，在岸上先把底部设备安装好，然后跟随集成套笼一起下水。

在本实施例中，施工时，割除桩身吊耳后，再钢管桩套入海缆保护管及外加电流阴极保护钢管套笼，让后下压海缆保护管及外加电流阴极保护钢管套笼，底部插入海床面以下约1m深度并采取措施与钢管桩临时固定上部的圈梁螺栓紧固之后海缆保护管和外加电流阴极保护钢管接地焊接最后浇筑承台混凝土，同时海缆保护软管安装后，海缆保护管口应采用聚氨酯类材料填充密实。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系例如“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，且上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，包括混凝土承台，其特征在于，所述混凝土承台外周圆周均布有若干钢管桩，所述钢管桩外周上套装有套笼结构，所述套笼结构外安装有至少一个的海缆保护管和至少一个的外加电流保护管。

2.根据权利要求1所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述套笼结构包括沿钢管桩长度方向依次设置的圈梁，所述圈梁套装于钢管桩外，所述钢管桩外设置有至少一个用于连接各个圈梁的支撑管。

3.根据权利要求2所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述支撑管的下端为倾斜开口，支撑管的上端、下端均通过封板封闭。

4.根据权利要求3所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述圈梁为方形截面的空心环状梁，所述圈梁内侧与钢管桩外壁之间设置有若杠限位结构，所述限位结构包括倾斜向上的弧形限位板，所述弧形限位板的下端焊接于圈梁靠近钢管桩一侧表面下部，所述弧形限位板靠近管桩一侧表面上贴附有橡胶垫片。

5.根据权利要求4所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，位于水面上的限位结构还包括竖直定位板，所述定位板的底部对应弧形限位板安装于圈梁上表面靠近钢管桩一侧，竖直定位板中部开设有开孔，竖直定位板外侧面对应开孔安装有螺母。

6.根据权利要求4所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述圈梁内间隔焊接有若干用于加强圈梁结构强度的竖直的加强板，所述圈梁与支撑管之间通过连接管焊连。

7.根据权利要求2所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述外加电流保护管与圈梁之间通过连接管焊连，所述外加电流保护管的下端向外弧形弯折，所述外加电流保护管的下端与ICCP设备连接螺接，所述外加电流保护管的上端安装有外加套管，所述外加套管的上端直径小于下端直径，所述外加套管的下端套固于外加电流保护管的上端，加套管的上端套固镀锌钢管。

8.根据权利要求2所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述海缆保护管包括由上至下设置的Ⅰ段管、Ⅱ段管、Ⅲ段管，所述Ⅱ段管与最上部的圈梁通过连接管焊连，Ⅱ段管上端与Ⅰ段管的下端通过法兰固连，所述Ⅲ段管与最下部的两个圈梁通过连接管焊连，所述Ⅱ段管与Ⅲ段管之间的各个圈梁上对应海缆保护管的管路均设置有抱箍。

9.根据权利要求8所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述Ⅲ段管的下部向外弧形弯折，弯折端部设置有喇叭口。

10.根据权利要求8所述的集外加电流阴极保护与海缆保护的钢套笼结构，其特征在于，所述抱箍包括钢板、抱箍板，钢板与圈梁通过连接管焊连，所述抱箍板成U型，U型的两脚端向外90°弯折，形成弯折部，弯折部与钢板之间螺栓固连，所述抱箍板内壁贴付有橡胶垫片所述抱箍板的脚端外壁与弯折部之间通过筋板焊固。

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