JP6963031B2 - Pile leading packer - Google Patents

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Description

本発明は、海洋ジャケット設置の技術分野に関し、特に杭先行式パッカーである。 The present invention relates to the technical field of marine jacket installation, and is particularly a pile-leading packer.

「杭先行式」の施工方法は、現在、主に洋上風力発電の分野に使用されており、海上プラットフォームでの使用は比較的少なく、風力発電分野ではモノパイル式基礎が多い。「杭先行式」の施工方法は、まず鋼管杭を海底に打ち込んで固定し、さらにジャケットを吊り上げ、ジャケット支持レグの末端を鋼管杭の開口に挿入する。ジャケットの設置、レベリングおよびグラウチングを行い、コンクリートを使用して鋼管杭およびジャケット支持レグを共に接着する。パッカーは主にコンクリートが凝固する前に鋼管杭および支持レグの間の間隙を閉じ、コンクリートが流出して、接着が堅固でなくなる、コンクリートなどの材料を浪費するのを防止する。 Currently, the "pile-leading" construction method is mainly used in the field of offshore wind power generation, is relatively rarely used on offshore platforms, and is mostly monopile type foundations in the field of wind power generation. In the "pile-preceding type" construction method, a steel pipe pile is first driven into the seabed to fix it, then the jacket is lifted, and the end of the jacket support leg is inserted into the opening of the steel pipe pile. Perform jacket installation, leveling and grouting, and use concrete to glue the steel pipe piles and jacket support legs together. The packer mainly closes the gap between the steel pipe pile and the supporting leg before the concrete solidifies, preventing the concrete from spilling out, making the bond less rigid and wasting materials such as concrete.

図１に示すのは、「既存の杭先行式の基礎におけるグラウチング形式」の概要図である。セメントペーストを密封するガスケットは鋼管杭に固定されるが、このようにすると、次の問題が存在する。鋼管杭の杭を打ち込む長さに偏差が存在するとき、グラウチング高度にも変化が生じる；さらに杭の打設過程における振動により、ガスケットの固定ボルトが緩み、フランジおよび鋼管杭の溶接継ぎ目が破壊され、これによりガスケットの性能に影響を及ぼし、さらには完全に効果を失う；さらにジャケット支持レグが下降してガスケット領域を通り抜けるとき、支持レグおよびガスケットまたはフランジが衝突する可能性が存在し、これによりガスケットおよびフランジが破壊されて効果を失う。 FIG. 1 is a schematic view of the “grouting type in the existing pile-leading foundation”. The gasket that seals the cement paste is fixed to the steel pipe pile, but doing so presents the following problems. When there is a deviation in the driving length of the steel pipe pile, the grouting altitude also changes; in addition, the vibration during the pile driving process loosens the gasket fixing bolt and breaks the flange and the weld seam of the steel pipe pile. This affects the performance of the gasket and even completely loses its effect; further, as the jacket support leg descends and passes through the gasket area, there is a possibility that the support leg and the gasket or flange will collide, which may cause a collision. Gaskets and flanges are destroyed and lose their effectiveness.

本発明が解決しようとする技術的問題は、従来技術の不足を解決することができ、パッカーの剛性および抗破壊性を高めた杭先行式パッカーを提供することである。 The technical problem to be solved by the present invention is to provide a pile-leading packer that can solve the deficiency of the prior art and has improved rigidity and anti-destructive property of the packer.

上記技術的問題を解決するため、本発明が講じた技術案は以下の通りである。 The technical proposals taken by the present invention in order to solve the above technical problems are as follows.

杭先行式パッカーは、鋼管杭およびジャケット支持レグの間に位置するテーパ状ゴムスリーブを含み、テーパ状ゴムスリーブの最上部にストリップが均等に設けられる。隣接するストリップの間にグラウチング口が設けられ、テーパ状ゴムスリーブおよびジャケット支持レグの間にセメントペースト収容空洞が形成され、セメントペースト収容空洞はグラウチング口と通じる。ストリップ内部に骨組みが設けられ、骨組みはテーパ状ゴムスリーブの底部まで延伸する。ストリップの最上部およびテーパ状ゴムスリーブの底部は、それぞれ固定機構を介してジャケット支持レグと固定接続される。 The pile-leading packer includes a tapered rubber sleeve located between the steel pipe pile and the jacket support leg, with strips evenly provided on top of the tapered rubber sleeve. A grouting opening is provided between the adjacent strips, a cement paste accommodating cavity is formed between the tapered rubber sleeve and the jacket support leg, and the cement paste accommodating cavity communicates with the grouting opening. A skeleton is provided inside the strip, which extends to the bottom of the tapered rubber sleeve. The top of the strip and the bottom of the tapered rubber sleeve are each fixedly connected to the jacket support leg via a fixing mechanism.

好ましくは、テーパ状ゴムスリーブは第１強化部分および第２強化部分を含む。第１強化部分は鋼管杭と接触し、第２強化部分はジャケット支持レグと接触し、固定機構は第２強化部分に取り付けられる。 Preferably, the tapered rubber sleeve includes a first reinforced portion and a second reinforced portion. The first reinforced portion is in contact with the steel pipe pile, the second reinforced portion is in contact with the jacket support leg, and the fixing mechanism is attached to the second reinforced portion.

好ましくは、前記第２強化部分にいくつかの溝が均等に設けられる。 Preferably, some grooves are evenly provided in the second reinforced portion.

好ましくは、前記骨組みは可撓性材料である。 Preferably, the skeleton is a flexible material.

好ましくは、前記骨組みはアラミド織物または金属網またはワイヤ織物またはナイロン織物である。 Preferably, the skeleton is an aramid fabric or metal mesh or wire fabric or nylon fabric.

好ましくは、前記骨組みを設ける方向は、ジャケット支持レグの軸線方向と同じである。 Preferably, the direction in which the skeleton is provided is the same as the axial direction of the jacket support leg.

好ましくは、前記固定機構は押さえ板および締付スクリュー部材を含み、締付スクリュー部材は押さえ板を貫通してジャケット支持レグと接続する。 Preferably, the fixing mechanism includes a holding plate and a tightening screw member, which penetrates the holding plate and connects to the jacket support leg.

好ましくは、前記締付スクリュー部材はボルトまたはネジである。 Preferably, the tightening screw member is a bolt or a screw.

好ましくは、前記テーパ状ゴムスリーブは、取り付ける前は扇形構造であり、扇形構造の両端に重ね継ぎ部が設けられる。 Preferably, the tapered rubber sleeve has a fan-shaped structure before being attached, and lap joints are provided at both ends of the fan-shaped structure.

好ましくは、前記重ね継ぎ部はリベットまたは接着またはワイヤを通すことにより、一体に接続される。 Preferably, the lap joints are integrally connected by rivets or gluing or passing wires.

上記技術案を採用してもたらされる有益な効果は次の通りである。本発明は、パッカーの強度および剛性を高めて、密封能力を強化する作用を達成する。ストリップ自体の剛性はグラウチング初期の密封能力を提供し、グラウチング量の増加に伴って、セメントペーストが弧状面部を圧迫し、弧状面部および鋼管杭の接着圧力を増大させ、密封能力が高まる。さらにパッカーは十分な強度を有し、パッカーが傾くことはない。 The beneficial effects brought about by adopting the above technical proposal are as follows. The present invention achieves the action of increasing the strength and rigidity of the packer and enhancing the sealing ability. The rigidity of the strip itself provides the sealing ability at the initial stage of grouting, and as the amount of grouting increases, the cement paste presses the arcuate surface portion and increases the adhesive pressure between the arcuate surface portion and the steel pipe pile, so that the sealing ability is enhanced. Furthermore, the packer has sufficient strength and the packer does not tilt.

図１は、既存の杭先行式の基礎におけるグラウチング形式の概要図である。FIG. 1 is a schematic view of a grouting type in an existing pile-leading foundation. 図２は、本発明の１つの具体的実施方式の構造図である。FIG. 2 is a structural diagram of one specific embodiment of the present invention. 図３は、本発明の１つの具体的実施方式におけるテーパ状ゴムスリーブの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a tapered rubber sleeve in one specific embodiment of the present invention. 図４は、本発明の１つの具体的実施方式におけるテーパ状ゴムスリーブを展開した構造図である。FIG. 4 is a structural diagram of a tapered rubber sleeve developed in one specific embodiment of the present invention. 図５は、本発明の１つの具体的実施方式における固定機構の構造図である。FIG. 5 is a structural diagram of a fixing mechanism in one specific embodiment of the present invention. 図６は、本発明の１つの具体的実施方式における重ね継ぎ部の構造図である。FIG. 6 is a structural diagram of a lap joint portion in one specific embodiment of the present invention. 図７は、本発明の１つの具体的実施方式におけるテーパ状ゴムスリーブを鋼管杭に挿入していないときの構造図である。FIG. 7 is a structural diagram when the tapered rubber sleeve in one specific embodiment of the present invention is not inserted into the steel pipe pile.

本発明で使用する標準的な部品は、いずれも市場で購入することができ、異形部品は明細書および図の記載に基づいて特注することができる。各部品の具体的な接続方式は、既存技術で確立したボルト、リベット、溶接、接着などの通常の手段を採用するため、ここでは詳述しない。 All of the standard parts used in the present invention can be purchased on the market, and the deformed parts can be custom-ordered based on the description and figures. The specific connection method of each component is not described in detail here because it employs ordinary means such as bolts, rivets, welding, and adhesion established by existing technology.

図２〜７を参照されたい。本発明の１つの具体的実施方式は、鋼管杭１およびジャケット支持レグ２の間に位置するテーパ状ゴムスリーブ５を含み、テーパ状ゴムスリーブ５の最上部にストリップ３が均等に設けられる。隣接するストリップ３の間にグラウチング口６が設けられ、テーパ状ゴムスリーブ５およびジャケット支持レグ２の間にセメントペースト収容空洞７が形成され、セメントペースト収容空洞７はグラウチング口６と通じる。ストリップ３内部に骨組み８が設けられ、骨組み８はテーパ状ゴムスリーブ５の底部まで延伸する。ストリップ３の最上部およびテーパ状ゴムスリーブ５の底部は、それぞれ固定機構９を介してジャケット支持レグ２と固定接続される。テーパ状ゴムスリーブ５は、第１強化部分１０および第２強化部分１１を含む。第１強化部分１０は鋼管杭１と接触し、第２強化部分１１はジャケット支持レグ２と接触し、固定機構９は第２強化部分１１に取り付けられる。第２強化部分１１にいくつかの溝１４が均等に設けられる。骨組み８はアラミド織物である。骨組み８を設ける方向は、ジャケット支持レグ２の軸線方向と同じである。固定機構９は押さえ板１２および締付スクリュー部材１３を含み、締付スクリュー部材１３は押さえ板１２を貫通してジャケット支持レグ２と接続する。締付スクリュー部材１３はボルトである。テーパ状ゴムスリーブ５は、取り付ける前は扇形構造であり、扇形構造の両端に重ね継ぎ部４が設けられる。重ね継ぎ部４はリベットにより一体に接続される。 See FIGS. 2-7. One specific embodiment of the present invention includes a tapered rubber sleeve 5 located between the steel pipe pile 1 and the jacket support leg 2, and strips 3 are evenly provided at the top of the tapered rubber sleeve 5. A grouting opening 6 is provided between the adjacent strips 3, a cement paste accommodating cavity 7 is formed between the tapered rubber sleeve 5 and the jacket support leg 2, and the cement paste accommodating cavity 7 communicates with the grouting opening 6. A skeleton 8 is provided inside the strip 3, and the skeleton 8 extends to the bottom of the tapered rubber sleeve 5. The top of the strip 3 and the bottom of the tapered rubber sleeve 5 are fixedly connected to the jacket support leg 2 via a fixing mechanism 9, respectively. The tapered rubber sleeve 5 includes a first reinforcing portion 10 and a second reinforcing portion 11. The first reinforced portion 10 is in contact with the steel pipe pile 1, the second reinforced portion 11 is in contact with the jacket support leg 2, and the fixing mechanism 9 is attached to the second reinforced portion 11. Several grooves 14 are evenly provided in the second reinforcing portion 11. The skeleton 8 is an aramid fabric. The direction in which the skeleton 8 is provided is the same as the axial direction of the jacket support leg 2. The fixing mechanism 9 includes a pressing plate 12 and a tightening screw member 13, and the tightening screw member 13 penetrates the pressing plate 12 and connects to the jacket support leg 2. The tightening screw member 13 is a bolt. The tapered rubber sleeve 5 has a fan-shaped structure before being attached, and lap joints 4 are provided at both ends of the fan-shaped structure. The lap joint 4 is integrally connected by rivets.

本発明は、パッカーの強度および剛性を高め、密封能力を強化する作用を達成する。ストリップ自体の剛性はグラウチング初期の密封能力を提供し、グラウチング量の増加に伴って、セメントペーストは弧状面部を圧迫し、弧状面部および鋼管杭の接着圧力を増大させ、密封能力が高まる。さらにパッカーは十分な強度を有し、パッカーが傾くことはない。 The present invention achieves the action of increasing the strength and rigidity of the packer and enhancing the sealing ability. The rigidity of the strip itself provides the sealing ability at the initial stage of grouting, and as the amount of grouting increases, the cement paste presses the arcuate surface portion and increases the adhesive pressure between the arcuate surface portion and the steel pipe pile, and the sealing ability is increased. Furthermore, the packer has sufficient strength and the packer does not tilt.

本発明の記載において、理解する必要があることは、「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂上」、「底」、「内」、「外」などの用語が指す方位または位置関係は、図に示す方位または位置関係に基づく。本発明の記載を便利にするために過ぎず、指示もしくは暗示した装置または要素が特定の方位、特定の方位での構造および操作を有さなければならないわけではない。したがって、本発明に対する制限と理解することはできない。 In the description of the present invention, what needs to be understood is "vertical", "horizontal", "top", "bottom", "front", "rear", "left", "right", "vertical". The orientation or positional relationship referred to by terms such as "horizontal", "top", "bottom", "inside", and "outside" is based on the orientation or positional relationship shown in the figure. The description of the present invention is for convenience only, and the indicated or implied device or element must not have a particular orientation, structure and operation in a particular orientation. Therefore, it cannot be understood as a limitation on the present invention.

以上は、本発明の基本的原理および主要な特徴および本発明の利点を表示および記載している。当業者は、本発明が上記実施例に制限されず、上記実施例および明細書中の記載は、本発明の原理を説明したに過ぎず、本発明の趣旨および範囲を逸脱しない前提で、本発明に各種変更および改良を行っても、これらの変更および改良は、いずれも保護を要求する本発明の範囲内にあることを理解すべきである。本発明が保護を要求する範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物により画定される。 The above describes and describes the basic principles and main features of the present invention and the advantages of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention is not limited to the above examples, and the description in the above examples and the specification merely describes the principle of the present invention and does not deviate from the gist and scope of the present invention. It should be understood that any modifications and improvements made to the invention are within the scope of the invention requiring protection. The scope of the invention for which protection is required is defined by the appended claims and their equivalents.

１ 鋼管杭
２ ジャケット支持レグ
３ ストリップ
４ 重ね継ぎ部
５ テーパ状ゴムスリーブ
６ グラウチング口
７ セメントペースト収容空洞
８ 骨組み
９ 固定機構
１０ 第１強化部分
１１ 第２強化部分
１２ 押さえ板
１３ 締付スクリュー部材
１４ 溝
１５ ガスケット
１６ 固定ボルト
１７ フランジ 1 Steel pipe pile 2 Jacket support leg 3 Strip 4 Laminated joint 5 Tapered rubber sleeve 6 Grouting opening 7 Cement paste storage cavity 8 Frame 9 Fixing mechanism 10 1st strengthening part 11 2nd strengthening part 12 Holding plate 13 Tightening screw member 14 Groove 15 Gasket 16 Fixing bolt 17 Flange

Claims (10)

鋼管杭（１）の内周面とジャケット支持レグ（２）の外周面との間に位置するテーパ状ゴムスリーブ（５）を含み、前記テーパ状ゴムスリーブ（５）の最上部にストリップ（３）が均等に設けられ、隣接する前記ストリップ（３）の間にグラウチング口（６）が設けられ、前記テーパ状ゴムスリーブ（５）と前記ジャケット支持レグ（２）の外周面との間にセメントペースト収容空洞（７）が形成され、前記セメントペースト収容空洞（７）が前記グラウチング口（６）と通じる杭先行式パッカーであって、前記ストリップ（３）内部に骨組み（８）が設けられ、前記骨組み（８）が前記テーパ状ゴムスリーブ（５）の底部まで延伸し、前記ストリップ（３）の最上部および前記テーパ状ゴムスリーブ（５）の底部は、それぞれ固定機構（９）を介して前記ジャケット支持レグ（２）の外周面に固定接続され、前記テーパ状ゴムスリーブ（５）の一部が前記鋼管杭（１）の内周面と接触することを特徴とするパッカー。 A tapered rubber sleeve (5) located between the inner peripheral surface of the steel pipe pile (1) and the outer peripheral surface of the jacket support leg (2) is included, and a strip (3) is formed on the uppermost portion of the tapered rubber sleeve (5). ) Are evenly provided, a stakeout port (6) is provided between the adjacent strips (3), and cement is provided between the tapered rubber sleeve (5) and the outer peripheral surface of the jacket support leg (2). A paste accommodating cavity (7) is formed, and the cement paste accommodating cavity (7) is a pile-leading packer communicating with the grouting opening (6), and a frame (8) is provided inside the strip (3). The skeleton (8) extends to the bottom of the tapered rubber sleeve (5), and the top of the strip (3) and the bottom of the tapered rubber sleeve (5) are respectively via a fixing mechanism (9). A packer that is fixedly connected to the outer peripheral surface of the jacket support leg (2) and has a part of the tapered rubber sleeve (5) in contact with the inner peripheral surface of the steel pipe pile (1). 前記テーパ状ゴムスリーブ（５）が第１強化部分（１０）および第２強化部分（１１）を含み、前記第１強化部分（１０）は前記鋼管杭（１）の内周面と接触し、前記第２強化部分（１１）は前記ジャケット支持レグ（２）と接触し、前記固定機構（９）は前記第２強化部分（１１）に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の杭先行式パッカー。 The tapered rubber sleeve (5) includes a first reinforced portion (10) and a second reinforced portion (11), and the first reinforced portion (10) comes into contact with the inner peripheral surface of the steel pipe pile (1). The second reinforced portion (11) is in contact with the jacket support leg (2), and the fixing mechanism (9) is attached to the second reinforced portion (11). Pile-leading packer. 前記第２強化部分（１１）に複数の溝（１４）が均等に設けられることを特徴とする、請求項２に記載の杭先行式パッカー。 The pile-leading packer according to claim 2, wherein a plurality of grooves (14) are evenly provided in the second reinforced portion (11). 前記骨組み（８）が可撓性材料であることを特徴とする、請求項１に記載の杭先行式パッカー。 The pile-leading packer according to claim 1, wherein the skeleton (8) is a flexible material. 前記骨組み（８）がアラミド織物または金属網またはワイヤ織物またはナイロン織物であることを特徴とする、請求項４に記載の杭先行式パッカー。 The pile-leading packer according to claim 4, wherein the skeleton (8) is an aramid woven fabric, a metal net, a wire woven fabric, or a nylon woven fabric. 前記骨組み（８）を設ける方向が、前記ジャケット支持レグ（１）の軸線方向と同じであることを特徴とする、請求項５に記載の杭先行式パッカー。 The pile-leading packer according to claim 5, wherein the direction in which the framework (8) is provided is the same as the axial direction of the jacket support leg (1). 前記固定機構（９）が押さえ板（１２）および締付スクリュー部材（１３）を含み、前記締付スクリュー部材（１３）は前記押さえ板（１２）を貫通して前記ジャケット支持レグ（２）と接続されることを特徴とする、請求項１に記載の杭先行式パッカー。 The fixing mechanism (9) includes a pressing plate (12) and a tightening screw member (13), and the tightening screw member (13) penetrates the pressing plate (12) and together with the jacket support leg (2). The pile-leading packer according to claim 1, wherein the pile leading type packer is connected. 前記締付スクリュー部材（１３）がボルトまたはネジであることを特徴とする、請求項７に記載の杭先行式パッカー。 The pile-leading packer according to claim 7, wherein the tightening screw member (13) is a bolt or a screw. 前記テーパ状ゴムスリーブ（５）が、取り付ける前は扇形構造であり、扇形構造の両端に重ね継ぎ部（４）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の杭先行式パッカー。 The pile-leading packer according to claim 1, wherein the tapered rubber sleeve (5) has a fan-shaped structure before being attached, and lap joints (4) are provided at both ends of the fan-shaped structure. 前記重ね継ぎ部（４）がリベットまたは接着またはワイヤを通すことにより、一体に接続されることを特徴とする、請求項９に記載の杭先行式パッカー。 The pile-leading packer according to claim 9, wherein the lap joint (4) is integrally connected by rivets, gluing, or passing a wire.
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