专利名称：一种用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打桩帽装置，特别是关于一种应用于海上石油勘探开发过程中使用的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽。
背景技术：
目前，在海上石油钻井隔水导管的施工过程中，通常采用打桩锤打桩的方式将海上隔水导管锤入到预计深度。为防止打桩过程中海上隔水导管顶部在打桩锤作用下发生变形，因此需要在海上隔水导管上端加设一个打桩帽，现在的海上隔水导管打桩帽，如图4所示，只具有一层套筒，套于海上隔水导管的顶部，这种打桩帽能够一定程度上避免海上隔水导管变形，但是由于内部空心，无法给海上隔水导管内壁提供支撑，因而在打桩作业中还会经常发生海上隔水导管顶部变形破坏的现象；现有桩帽由于传递力的接触面很小，难以保证打桩锤、桩帽和桩的同心度，会使得力传递不均匀产生横向分力。造成打桩产生倾斜，同时也对海上隔水导管顶部局部产生损坏。为了改善此类问题，本发明提出一种用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，该打桩帽装置可以有效避免上述问题，保证打桩作业不给海上隔水导管顶部造成损伤，同时保证海上隔水导管打桩垂度，使得打桩作业顺利进行。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够给海上隔水导管的内壁提供支撑，防止在打桩作业时海上隔水导管顶部变形破坏的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽。本发明的另一个目的是提供一种能够保证打桩锤、桩帽和海上隔水导管的同心度，增加传递力的接触面积，减少受力偏心，减少横向分力，使得力传递均匀，海上隔水导管冲入均匀，保证打桩质量的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽。为实现上述目的，本发明提出一种用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其中，所述打桩帽包括呈圆筒状的外套筒和内套筒，所述外套筒的一端封闭，其另一端开放，所述内套筒的底端与所述外套筒的封闭端固接，所述内套筒的顶端朝向所述外套筒的开放端延伸，所述内套筒的外壁与所述外套筒的内壁之间具有规定的间隙，所述内套筒内设有六个支撑翼，所述支撑翼支撑于所述内套筒的内壁。如上所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其中，所述六个支撑翼沿所述内套筒的中心轴呈放射状均布。如上所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其中，所述外套筒的内径比所述海上隔水导管的外径大2mm至5mm，所述内套筒的外径比所述海上隔水导管的内径小2mm至 Smnin如上所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其中，所述外套筒的长度为0.75 米。 如上所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其中，所述外套筒的壁厚和所述内套筒的壁厚均为所述海上隔水导管的壁厚的1.5倍。如上所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其中，所述支撑翼的厚度等于所述海上隔水导管的管壁厚度。如上所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其中，所述外套筒的开放端向外延伸有扩径口。与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点:1、本发明设置有六翼支撑结构能够给海上隔水导管的内壁提供支撑，在受力时为海上隔水导管提供横向的支撑反力，防止在打桩作业时海上隔水导管顶部发生变形破坏，增加了海上隔水导管的使用寿命。2、本发明设置的六翼支撑结构能够增加打桩帽向海上隔水导管传递力的接触面，使得打击力的传递更加均匀，减少受力偏心，减少横向分力，进而防止在打桩作业时打桩偏心、海上隔水导管发生倾斜的现象，保证打桩作业顺利进行，保证打桩质量。
3、本发明中的六个支撑翼沿内套筒的中心轴呈放射状均匀分布，每两个相邻的支撑翼成60度设置，可以进一步的使得其提供的横向支撑力和传递的打击力的分布更加均匀，更进一步的避免海上隔水导管变形破坏和发生倾斜的现象。4、本发明具有内外套筒结构，通过内外套筒间规定的间隙能够精确定位海上隔水导管，保证打桩锤、打桩帽和海上隔水导管的同心度，增加传递力的接触面积，减少受力偏心，减少横向分力，使得力传递均匀，保证打桩质量。5、本发明仅采用六翼支撑，加工简单，可以节约加工成本和费用。
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。图1为本发明用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽的结构示意图；图2为本发明用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽的主视图；图3为本发明用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽的仰视图；图4为现有海上隔水导管打桩帽的结构示意图。附图标记说明:1-外套筒；2内套筒；3支撑翼；4扩径口 ；5封闭端；6规定的间隙。
具体实施例方式结合附图和本发明具体实施方式
的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式
，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。请参考图1至图2，图1、图2分别为本发明用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽的结构示意图、主视图。如图1、2所示，本发明提出的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽包括外套筒I和内套筒2，外套筒I和内套筒2呈圆筒状，其中，外套筒I的一端封闭另一端开放，内套筒2的外径小于外套筒I的内径并设置于外套筒I内，内套筒2的底端与外套筒I的封闭端5固定连接，并且内套筒2的顶端朝向外套筒I的开放端延伸。内套筒2的外壁与外套筒I的内壁之间具有规定的间隙6，规定的间隙6的宽度略大于海上隔水导管的管壁的厚度，从而允许海上隔水导管自由插入或拔出打桩帽。内套筒2内设有六个支撑翼3，支撑翼3支撑于内套筒2的内壁。支撑翼3可通过焊接或其他方式固定于内套筒2内。在对海上隔水导管进行打桩作业时，将本发明提出的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽套设于海上隔水导管的顶部，使得海上隔水导管装合于内套筒2和外套筒I之间规定的间隙6内。由于六个支撑于内套筒2的内壁上的支撑翼3可以很好的支撑内套筒2，内套筒2也就能够给海上隔水导管的内壁提供支撑，这样，在受力时内套筒2能够为海上隔水导管的内壁提供横向的支撑反力，可以有效防止海上隔水导管发生横向变形破坏，进而增加了海上隔水导管的使用寿命；同时，本发明提出的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽也能够增加向海上隔水导管传递力的接触面，使得打击力的传递更加均匀，减少受力偏心，减少横向分力，进而防止出现打桩偏心，海上隔水导管发生倾斜的现象，保证打桩质量和打桩作业能够顺利进行。另外，由于外套筒I和内套筒2之间规定的间隙6能够更精确的定位海上隔水导管，这样便可以保证打桩锤、打桩帽和海上隔水导管的同心度，增加传递力的接触面积，减少受力偏心，减少横向分力，使得力传递均匀，保证打桩质量。请参考图3，图3为本发明用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽的仰视图。如图3所示，在本实施例中，六个支撑翼3沿内套筒2的中心轴呈放射状均布。支撑翼3的一端设置于内套筒2的中心轴，支撑翼3的另一端支撑于内套筒2的内壁，并且相邻的两个支撑翼3之间的夹角为60度。这样因为相邻的两个支撑翼3之间的夹角为60度，则轴心与支撑于内套管2内壁上的两个相邻支撑点的连线形成一个正三角形结构，同时，位于内套筒2内壁上的六个支撑点的连线也就构成一个正六边形结构，这种支撑结构更加稳定，更有利于打击力的均匀分布，其对于海上隔水导管的保护作用也就更好，进一步减少了打桩偏心使海上隔水导管变形破坏，更进一步的避免海上隔水导管发生倾斜的现象，增加了海上隔水导管的使用寿命，保证海上打桩作业顺利进行，保证打桩质量。并且，本发明仅采用六个支撑翼3支撑于内套筒2的内壁，其加工简单，可以节约加工成本和费用。
进一步的，外套筒I的内径比海上隔水导管的外径大2mm 5臟，内套筒2的外径比海上隔水导管的内径小2mm 5mm，这样可以使海上隔水导管更好的装合于规定的间隙6之内，同时又保证了打桩帽与海上隔水导管的同心度。进一步的，外套筒I的长度为0.75m。在本实施例中，外套筒I和内套筒2的壁厚均为海上隔水导管的管壁的厚度的1.5倍，而支撑翼3的厚度等于海上隔水导管的管壁的厚度。这样，由于外套筒I和内套筒2有足够的厚度，使得在受到打桩锤的打击时，打桩帽自身拥有足够的强度可以有效防止其自身的损坏，同时又能够使其对打桩锤的冲击力的传递更加均匀，使海上隔水导管能够更均匀的受力，进而冲入海底时均匀平稳。进一步的，如图2所示，外套筒I的开放端向外延伸有扩径口 4，呈喇叭口的形状，这样可以使得本发明提出的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽更容易套在海上隔水导管的顶部，大大方便了现场的工作人员。在本实施例中，扩径口 4的外径比海上隔水导管的外径大100mm。上述实施例中，还可以在结构和连接上有其它变化，例如，海上隔水导管尺寸是可以变化的，凡是基于本发明技术方案上的变化和改进，不应排除在本发明的保护范围之外。同时，本发明也可广泛应用于海上石油钻井及其他民建工程的打桩作业中。针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施 方式。
权利要求
1.一种用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其特征在于，所述打桩帽包括呈圆筒状的外套筒和内套筒，所述外套筒的一端封闭，其另一端开放，所述内套筒的底端与所述外套筒的封闭端固接，所述内套筒的顶端朝向所述外套筒的开放端延伸，所述内套筒的外壁与所述外套筒的内壁之间具有规定的间隙，所述内套筒内设有六个支撑翼，所述支撑翼支撑于所述内套筒的内壁。
2.如权利要求1所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其特征在于，所述六个支撑翼沿所述内套筒的中心轴呈放射状均布。
3.如权利要求2所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其特征在于，所述外套筒的内径比所述海上隔水导管的外径大2mm至5mm，所述内套筒的外径比所述海上隔水导管的内径小2mm至5mm。
4.如权利要求1所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其特征在于，所述外套筒的长度为0.75米。
5.如权利要求1所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其特征在于，所述外套筒的壁厚和所述内套筒的壁厚均为所述海上隔水导管的壁厚的1.5倍。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其特征在于，所述支撑翼的厚度等于所述海上隔水导管的管壁厚度。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，其特征在于，所述外套筒的开放端向外延伸有扩径口。
全文摘要
本发明公开了一种用于海上隔水导管的六翼结构打桩帽，特别是关于一种应用于海上石油勘探开发过程中使用的海上隔水导管打桩帽，包括呈圆筒状的外套筒和内套筒，外套筒的一端封闭，外套筒的另一端开放，内套筒的底端与外套筒的封闭端固接，内套筒的顶端朝向外套筒的开放端延伸，内套筒的外壁与外套筒的内壁之间具有规定的间隙，内套筒内设有六个支撑翼，支撑翼支撑于内套筒的内壁。本发明能够给海上隔水导管的内壁提供支撑，防止在打桩作业时海上隔水导管顶部发生变形破坏，能够增加打桩帽向海上隔水导管传递力的接触面，使得打击力的传递更加均匀，保证打桩质量。
文档编号E02D7/14GK103225302SQ20131016366
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月7日 优先权日2013年5月7日
发明者杨进, 魏倩, 吴怡, 周波, 严德, 田瑞瑞, 李春, 刘佳伟, 张磊, 王啸, 孟伟, 李佳 申请人:中国石油大学(北京)