抱桩架、适用于极浅水域的高桩承台基础安装系统的制作方法

本发明涉及风力发电设备技术领域，具体涉及一种抱桩架、适用于极浅水域的高桩承台基础安装系统。

背景技术：

现阶段，国内海上风电的开发建设逐渐进入快车道，部分海上风电项目需要面临水深较深甚至极浅(船舶仅能趁潮进入施工场区，需坐滩施工)的问题。特别在一些地区的海上风电地质存在土壤覆盖层较浅，下部有岩层，目前对于这种下部有岩层的地质情况，最成熟的海上风电基础解决方案就是高桩承台基础。

但是高桩承台基础在极浅水域的沉桩使需要使用打桩船。传统打桩船船体结构都是单层底(即船底只有一层)，如果船底被障碍物(如岩石)隔漏，则后果很严重，而如果将其改造为双层底则耗资巨大。且打桩船一般吃水较深，部分水深较浅(2m左右)的地方无法趁潮进入。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服高桩承台基础在极浅水域的沉桩定位问题，从而提供一种抱桩架、适用于极浅水域的高桩承台基础安装系统。

为了解决上述问题，本发明提供了一种抱桩架包括：基体；以及若干分别设置在所述基体上的导向筒和负压筒；其中所述负压筒位于所述导向筒下方，并与所述导向筒错位设置。

本发明中的抱桩架还包括与所述负压筒连接的泵撬块结构。

进一步地，所述导向筒的上端部设置有导向口。

进一步地，所述导向筒内周壁上设置有若干限位块。

进一步地，至少两个所述限位块沿所述导向筒的周向设置。

进一步地，所述限位块上设置有滚动件，且于远离所述导向筒的内周壁方向上，所述滚动件凸出所述限位块设置。

进一步地，所述基体包括：第一支撑件，所述负压筒设置在所述第一支撑件的下端面上；第二支撑件，设置在所述第一支撑件的周面上，所述导向筒设置在所述第二支撑件上。

进一步地，所述基体还包括分别连接在若干所述导向筒之间的第三支撑件以及连接在若干所述第一支撑件之间的第四支撑件。

进一步地，于所述抱桩架的高度方向上，所述负压筒的上端面与所述导向筒的下端面间存在间隙。

本发明还提供了一种适用于极浅水域的高桩承台基础安装系统包括上述中任一项所述的抱桩架。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明中的抱桩架包括：基体；以及若干分别设置在所述基体上的导向筒和负压筒；其中所述负压筒位于所述导向筒下方，并与所述导向筒错位设置。

本发明中的抱桩架在使用时利用负压筒将抱桩架的整体固定住，在负压筒将抱桩架固定好后，导向筒可用来安装钢桩等，以实现对高桩承台基础中的沉桩实现定位功能，以方便高桩承台基础的搭建。

2.本发明中的抱桩架中还包括与所述负压筒连接的泵撬块结构，泵撬块结构将负压筒中的水或空气抽出，降低负压筒内的压力，从而使负压筒在外界水压和大气压力的作用下固定在海底处。当负压筒的数量是多个时，还可以通过调节筒内负压的大小来调节负压筒的下沉距离，进而实现对整个抱桩架的垂直度的调节，保证沉桩过程中精准的垂直度。

3.本发明中的抱桩架中所述导向筒的上端部设置有导向口，在抱桩架的使用过程中，钢桩从抱桩架的上端部穿入到导向筒内，为了方便钢桩的穿入，本发明中在导向筒的上端部加工了导向口结构，以方便钢桩插入到导向筒内。

4.本发明中的抱桩架中所述导向筒内周壁上设置有若干限位块，因导向筒的内径一般大于钢桩的直径，以方便钢桩的导入。但是在实际的钢桩安装过程中，还需要钢桩保证良好的垂直度，故在导向筒内设置了限位块，以实现在周向上对钢桩的限位，防止其在导向筒内晃动。

5.本发明中的抱桩架中所述限位块上设置有滚动件，且于远离所述导向筒的内周壁方向上，所述滚动件凸出所述限位块设置。在钢桩在导向筒内下落的过程中，限位块与钢桩的外周面间滑动抵接，容易对钢桩表面的涂层造成磨损破坏，进而导致钢桩在涂层破坏处易腐蚀，增加安全隐患。本发明中设置了滚动件，将上述中滑动摩擦改变为滚动摩擦，有效保护了钢桩表面的涂层。

6.本发明中的抱桩架中于所述抱桩架的高度方向上，所述负压筒的上端面与所述导向筒的下端面间存在间隙。在负压筒的使用过程中，存在负压筒全部沉入到海底的泥层中的情况，若是导向筒的下端面与负压筒的上端面间不存在间隙会导致导向筒直接抵接到海底的泥层中，使导向筒的一端封死，导致后续的钢桩无法插入到导向筒内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的实施例1中的抱桩架的结构示意图；

图2为本发明提供的实施例1中的抱桩架的主视图；

图3为图2中a－a处的剖视图；

图4为本发明提供的实施例1中的抱桩架的俯视图。

附图标记说明：

1－基体；11－第一支撑件；12－第二支撑件；13－第三支撑件；14－第四支撑件；

2－导向筒；21－导向口；22－限位块；23－滚动件

3－负压筒。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1到图4所示，为本实施例提供的一种抱桩架，包括：基体1；以及若干分别设置在基体1上的导向筒2和负压筒3；其中负压筒3位于导向筒2下方，并与导向筒2错位设置。本实施例中的抱桩架在使用时利用负压筒3将抱桩架的整体固定住，在负压筒3将抱桩架固定好后，导向筒2可用来安装钢桩等，以实现对高桩承台基础中的沉桩实现定位功能，以方便高桩承台基础的搭建。

负压筒3的工作原理是将其筒内的水和空气抽出到外界，以逐渐减少筒内的压力，为了实现对负压筒3内的空气和水的抽出，本实施例中还包括与负压筒3连接的泵撬块结构，泵撬块结构负责将负压筒3内的空气和水抽出。

如图1中的示出，本实施例中的负压筒3是一端开口的中空筒结构，数量上采用三个，构成三角支撑，稳定性高，其具体尺寸为直径4m，高4m。

还需说明的是，本实施例中的每一个负压筒3均自带一套泵撬块结构，以提高对整个抱桩架调节的调节效率。在其他的一些实施方式中，上述中的多个负压筒3还可以共用一个泵撬块系统，以节省成本。

如图1所示，本实施例中主要依靠基体1实现对负压筒3和导向筒2的支撑。基体1包括：第一支撑件11，负压筒3的上端面安装在第一支撑件11的下端面上，其可以一体成型的方式，如焊接等，或者采用螺栓等锁付在一起，其中第一支撑件11为圆柱状的支撑杆结构，本实施例中其直径为1.5m。其中在第一支撑件11的周面上朝向导向筒2的方向安装有第二支撑件12，其同样为圆柱状的支撑杆，其直径为2.3m。导向筒2安装在第二支撑件12的另一端上，从而基座1实现对导向筒2和负压筒3的连接固定。

为了进一步地加强基体1的结构强度，基体1还包括分别连接在若干导向筒2之间的第三支撑件13以及连接在若干第一支撑件11之间的第四支撑件14，第三支撑件13和第四支撑件14同样为圆柱状结构。在其他的一些实施方式中，上述中的第一支撑件11、第二支撑件12、第三支撑件13、第四支撑件14的形状还可为方柱、三角柱等结构。

如图3中的示出了本实施例中的导向筒2的结构。在本实施例中六个导向筒2环绕三个负压筒3设置，且为了保证每个导向筒2中所受力的均衡性，导向筒2之间等间隔设置。

本实施例中的导向筒2的数量是六个，在其他的一些实施方式中，可根据高桩基础所实际需要的钢桩的数量，自行设计导向筒2的数量。

导向筒2的上端部设置有导向口21，导向口21履带吊在吊起钢桩时，方便钢桩与导向筒2间的对接，降低钢桩吊装如导向筒2内的操作难度。

如上述，一般在钢桩进入到导向筒2内之后，导向筒2的内径一般设置的大于钢桩的外径，以形成滑落间隙，方便钢桩在导向筒2内的滑动，但是滑落间隙的存在同样会导致钢桩在吊装的过程中，在导向筒2内晃动，损伤钢桩表面涂层。故如图3中的示出，本实施例中在导向筒2内周壁上设置有若干限位块22且至少两个限位块22沿导向筒2的周向设置，若干个限位块22中间处围成对钢桩的限位空间。本实施例中的限位块22为常见的工程牛腿结构。

本实施例中在导向筒2的上下两端的位置均设置了限位块22以保证钢桩在导向筒2内滑落的稳定性。

进一步地，限位块22上安装有滚动件23，且于远离导向筒2的内周壁方向上，滚动件23凸出限位块22设置，滚动件23为滚轮结构。在钢桩在导向筒2内下落的过程中，限位块与钢桩的外周面间滑动抵接，容易对钢桩表面的涂层造成磨损破坏，进而导致钢桩在涂层破坏处易腐蚀，增加安全隐患。本实施例中中设置了滚动件23，将上述中滑动摩擦改变为滚动摩擦，有效保护了钢桩表面的涂层。

此外需要注意的是，于抱桩架的高度方向上，负压筒3的上端面与导向筒2的下端面间存在间隙。在负压筒3的使用过程中，存在负压筒3全部沉入到海底的泥层中的情况，若是导向筒2的下端面与负压筒3的上端面间不存在间隙会导致导向筒2直接抵接到海底的泥层中，使导向筒2的一端封死，导致后续的钢桩无法插入到导向筒2内。

实施例2

本实施例中提供了一种适用于极浅水域的高桩承台基础安装系统，包括上述实施例中任一项所述的抱桩架，且具有其全部的技术优点，在此不再一一赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。