一种先桩式导管架插尖的制作方法

1.本实用新型涉及一种海上风电导管架施工的技术领域，特别是涉及一种先桩式导管架插尖的技术领域。


背景技术：

2.海上风电导管架基础结构借鉴了海洋石油平台的概念，其上部结构采用刚度较高桁架式结构。导管架的适用水深为10～50m。导管架基础结构分为工程桩和导管架两个部分。导管架工程桩一般长60～100m，通过打桩锤锤击至水面以下泥土中，工程桩桩顶高程比海床面略高2～10m。导管架主体位于水中，通过上部连接结构与插尖连接。插尖插入工程桩并通过高强度混凝土与工程桩连接形成整体。导管架-插尖-工程桩-土体构成的基础连接形式具有适用水深范围广、刚度高等优点，在海上风电领域被普遍采用。
3.现有技术中插尖外安装的橡胶密封圈对插尖与工程桩之间的间隙有最小间隙要求，另外橡胶密封圈现阶段多采用螺栓连接，因此需要在插尖上钻孔。由于插尖在安装好后的工作状态下受力较大，因此一般插尖都采用60mm至100mm的钢管。该壁厚下的钢管开孔较为困难，同时用钢量较高。同时由于插尖橡胶密封圈的最小间隙要求，安装所需的高强混凝土方量也较高，另外目前高强混凝土的价格昂贵。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种先桩式导管架插尖，用于解决现有技术中导管的用钢量较高以及高强混凝土方量较大的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种先桩式导管架插尖，包括：
6.上部连接结构；
7.工程桩，所述工程桩设于所述上部连接结构下；
8.插尖，所述插尖设于所述上部连接结构下，并且所述插尖位于所述工程桩内；
9.所述插尖包括导管和导向结构；所述导管包括上段管和下段管，所述上段管的上端固定于所述上部连接结构，所述上段管的下端固定有所述下段管，所述上段管的厚度大于所述下段管的厚度；
10.所述导向结构设于所述导管的下端；所述导向结构包括固定板、管部、多个外加强筋和多个内加强筋；所述管部设于所述固定板的中部，所述固定板的外边缘设有多个所述内加强筋；并且所述固定板通过多个所述内加强筋固定连接于所述导管内；所述管部的外周设有多个所述外加强筋；
11.密封圈，所述密封圈设于所述下段管，所述密封圈填充于所述导管和所述工程桩间的间隙。
12.优选地：所述上部连接结构包括多个安装板，多个所述安装板相互平行设置，并且多个所述安装板贯穿设有上连接管；每两相邻所述安装板之间设置多个加强筋；
13.优选地：所述工程桩的上端固定于最下侧的所述安装板；所述上段管的上端固定
于最下侧的所述安装板。
14.优选地：所述内加强筋为长方形结构，并且所述内加强筋的数量为6到12个。
15.优选地：所述上段管通过焊接连接于所述安装板，所述下段管通过焊接连接于所述导向结构；所述上段管通过焊接连接于所述下段管。
16.优选地：所述上段管的内径对齐的所述下段管的内径。
17.优选地：所述密封圈通过螺栓连接于所述下段管。
18.优选地：所述上段管的壁厚比所述下段管的壁厚厚至少5mm。
19.优选地：所述工程桩、所述插尖、所述上部连接结构和所述密封圈形成的密封空间内浇筑有高强混凝土灌浆。
20.如上所述，本实用新型的一种先桩式导管架插尖，具有以下有益效果：
21.本实用新型设计一种先桩式导管架插尖，能够降低了导管的下段管的壁厚，降低了结构用钢量，同时便于插尖的钻孔加工。
附图说明
22.图1显示为本实用新型的一种先桩式导管架插尖的剖视图；
23.图2显示为本实用新型的一种先桩式导管架插尖的示意图。
24.元件标号说明
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上部连接结构
[0026]
11
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安装板
[0027]
111
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加强筋
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工程桩
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插尖
[0030]
31
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导管
[0031]
311
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上段管
[0032]
312
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下段管
[0033]
32
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导向结构
[0034]
321
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固定板
[0035]
322
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管部
[0036]
323
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外加强筋
[0037]
324
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内加强筋
[0038]
324a
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镂空孔
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密封圈
具体实施方式
[0040]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0041]
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的
调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0042]
如图1所示，本实用新型提供一种先桩式导管架插尖，包括：
[0043]
上部连接结构1；
[0044]
工程桩2，工程桩2设于上部连接结构1下；
[0045]
插尖3，插尖3设于上部连接结构1下，并且插尖3位于工程桩2内；
[0046]
插尖3包括导管31和导向结构32；导管31包括上段管311和下段管312，上段管311的上端固定于上部连接结构1，上段管311的下端固定有下段管312，上段管311的厚度大于下段管312的厚度；
[0047]
导向结构32设于导管31的下端；导向结构32包括固定板321、管部322、多个外加强筋323和多个内加强筋324；管部322设于固定板321的中部，固定板321的外边缘设有多个内加强筋324；并且固定板321通过多个内加强筋324固定连接于导管31内；管部322的外周设有多个外加强筋323；
[0048]
密封圈4，密封圈4设于下段管312，密封圈4填充于导管31和工程桩2间的间隙。
[0049]
本实用新型的导管31根据实际受力状态特征，提出变壁厚的设计；在保障结构安装性的同时，降低了导管31的下段管312的壁厚，降低了结构用钢量，同时便于插尖3的钻孔加工。并且，上段管311和下段管312采用内对齐，保证了密封圈4的最小间隙要求的同时，减少了上段管311的空腔体积，进而减小了混凝土的方量需求。本实用新型的导管31可有效降低整体施工造价。
[0050]
为了能够实现对上连接管的夹持，避免该管部的弯曲以及强度不够；现设置上部连接结构1包括多个安装板11，多个安装板11相互平行设置，并且多个安装板11设有上连接管，每两相邻安装板11之间设置多个加强筋111。
[0051]
为了能够实现对工程桩2同上部连接结构1的固定；现将工程桩2的上端固定于最下侧的安装板11。并且为了增加工程桩2同上部连接结构1的连接强度，工程桩2的上端设有腹板，用于增加工程桩2同上部连接结构1的接触面积。
[0052]
为了能够使得导向结构32和导管31的连接强度增加；现设置内加强筋324为长方形结构，并且内加强筋324的数量为6到12个；并且多个内加强筋324呈圆周阵列于导管31的内壁；通过上述设置方式能够保证下段管312的局部抗冲击能力。
[0053]
为了在能够保证导向结构32和导管31的连接强度同时，减少内加强筋324的耗材；现在内加强筋324贴合导管31的内壁处设置线性阵列的多个镂空孔324a。
[0054]
为了能够实现上段管311和下段管312之间的密封性；现将上段管311通过焊接连接于安装板11，下段管312通过焊接连接于导向结构32；上段管311通过焊机连接于下段管312。
[0055]
为了能够使得上段管311和下段管312的内径保持一致；现将上段管311的内径对齐的下段管312的内径。
[0056]
综合考虑上段管311和下段管312的加工难度以及因壁厚变化所产生的降低整体
施工造价；上段管311的壁厚比下段管312的壁厚厚至少5mm，才能实现因壁厚变化所产生的降低整体施工造价的效果。
[0057]
为了使得插尖3和工程桩2之间的间隙保持固定，并且避免两者的晃动；现于工程桩2和插尖3之间浇筑高强混凝土灌浆；进一步，为了避免高强混凝土灌浆的浪费，通过螺栓将密封圈4固定于下段管312，并且使得密封圈4密封插尖3和工程桩2之间的间隙，从而避免高强混凝土灌浆继续向下流动，避免了高强混凝土灌浆的不必要设置。
[0058]
综上所述，本实用新型设计一种先桩式导管架插尖，能够降低了导管31的下段管312的壁厚，降低了结构用钢量，同时便于插尖3的钻孔加工。
[0059]
所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0060]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。