基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配套的临时桩

摘要

本发明提供一种基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配套的临时桩，钢套本体顶部设法兰盘、相对两侧与打桩平台连成一体，多个翻转座结构绕法兰盘轴心间隔设于法兰盘上，翻转座结构包括翻转座本体、焊接在法兰盘上端面上用于固定翻转座本体的筋板，筋板上设旋转轴，所述翻转座本体一端设置于旋转轴上，翻转座本体自由端竖直朝上时，自由端可绕旋转轴朝向和背向法兰盘轴心翻转0～90度。本发明提供的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配套的临时桩，解决了临时桩运输问题，避免将临时桩焊接在打桩平台上和从打桩平台割除等操作，省去临时桩全部拔起、放置甲板、又重新插入钢套的繁琐过程。

说明书

技术领域

本发明涉及海上打桩技术领域，特别是涉及一种基于海上独立打桩 平台的临时桩悬挂结构及配套的临时桩。

背景技术

目前，我国海上风电基础结构绝大部分均为大直径单桩的结构形 式，对于垂直度要求达到千分之三以内的设计要求，通常采用独立打桩 平台的方式来实现，所说的独立打桩平台结构是指作业时平台用若干临 时钢桩结构固定；临时桩插入海底一定深度后，提升打桩平台，使其与 船体分离，在打桩过程中独立平台不受风浪，涌流和船体摇摆的影响； 在打桩结束后，需要转移到下一个基位，通常有两种方案，一种是将临 时桩吊起，放在甲板上，到下一个基位重新插入导向钢套；第二种是在 导向钢套顶部位置与临时桩接触处焊接筋板，使临时桩和筋板成为一个 整体，通过筋板受力，将临时桩的重量传递到导向钢套顶部法兰，运输 到下一个基位后，再割除筋板，插打临时桩。第一种方案工法费时费力， 对于海况不好的环境，很容易由于时间紧迫临时桩没有放置固定好而发 生危险；第二种方案虽然不需要将临时桩整体吊起，能节省一些时间， 但焊接与割除工作容易损伤临时桩本体结构，而且现场焊接质量得不到 保证，留下安全隐患。

因此，需要提供一种基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配 套的临时桩以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构，为的是 解决独立打桩平台的临时桩运输问题，避免临时桩上面焊接割除等操 作，省去临时桩全部拔起、放置甲板、又重新插入钢套的繁琐过程。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种基于 海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构，包括用于定位临时桩的导向钢套 结构、打桩平台，导向钢套结构包括钢套本体，钢套本体顶部设置有法 兰盘、相对的两侧与打桩平台连成一体，多个翻转座结构绕法兰盘轴心 间隔设于法兰盘上，翻转座结构包括翻转座本体、焊接在法兰盘上端面 上用于固定翻转座本体的筋板，所述筋板上设置有旋转轴，所述翻转座 本体一端设置于旋转轴上，所述翻转座本体自由端竖直朝上时，所述自 由端可绕旋转轴朝向和背向法兰盘轴心翻转0～90度，翻转座本体平行 法兰盘上顶面时，翻转座本体长度方向所在直线过法兰盘中心轴，且翻 转座本体底端与法兰盘接触，翻转座本体的自由端距离法兰盘轴心的最 小距离为D1，所述法兰盘内半径值为D2，D1和D2满足关系式： 0<D1<D2。

进一步，对于翻转座结构优选：所述筋板包括相对间隔焊接于法兰 盘面上的两竖向筋板，每个竖向筋板外侧壁上位于旋转轴两侧焊接有一 对间隔加劲板，竖向筋板底端焊接在法兰盘上，翻转座本体包括U型钢 板、腹板、横肋、纵肋、横向筋板和圆形钢管，腹板设置于U型钢板的 U型空间中，且U型空间的延伸方向平行于旋转轴，腹板设置于旋转轴 上并可绕旋转轴转动，腹板和U型钢板自由端焊接横向筋板，横向筋板 另一面上焊接圆形钢管，且横向筋板的外半径大于圆形钢管的外半径， 横肋以平行于旋转轴的方向焊接于腹板上，纵肋以垂直于旋转轴的方向 一端焊接在横向筋板上、另一端焊接在横肋上，在翻转座本体自由端距 离法兰盘轴心最近时，横向筋板距离法兰盘轴心距离大于等于法兰盘内 半径。

更进一步，优选，旋转轴包括螺栓和螺母，翻转座本体设置于螺栓 上，螺栓两端露在竖向筋板外侧，且所述螺栓一端是螺栓头，另一端用 沿着螺栓延伸方向排布的两个螺母限位。

对于上述任意一项所述的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结 构，优选所述多个翻转座结构的个数为3个，在具体的实施例中，可以 是4个、5个。

本发明还提供一种与上述的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂 结构配套使用的一种临时桩，包括临时桩本体，所述临时桩本体周向同 一高度处开设多个通孔，通孔的位置与所述翻转座结构的位置一一对应 设置，所述临时桩本体的外半径长D3、内半径长D4，则D2>D3>D1， D4>D1，临时桩被吊起到合适高度时，所述自由端绕旋转轴转动进而逐 渐插入所述通孔中，在临时桩下放时，所述翻转座结构支撑起临时桩。

优选，所述通孔内侧焊接有与其形状相同的补强板，所述临时桩本 体轴心到补强板的距离为D5，则D1<D5。

优选所述通孔的形状为长圆形孔。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的基于 海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配套的临时桩，通过设计一种翻 转座结构形式，解决了独立打桩平台的临时桩运输问题，避免临时桩上 面焊接割除等操作，省去临时桩全部拔起、放置甲板、又重新插入钢套 的繁琐过程。

附图说明

图1和图2是本发明的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构的 第一优选实施例的结构示意图；

图3a是图1中的翻转座结构第一优选实施例的正视图；

图3b是图3a中的翻转座结构的俯视图；

图4和图5是本发明的临时桩的第一优选实施例的两个不同方向的 侧视图；

图6a是本发明的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配套 的临时桩配合使用时的运输工况示意图；

图6b是图6a的俯视图；

图7是本发明的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配套的 临时桩配合使用时插打临时桩工况示意图。

具体实施方式

下面结合图示对本发明的技术方案进行详述。

如图1和图2所示，本发明第一优选实施例的基于海上独立打桩平 台的临时桩悬挂结构，包括用于定位临时桩的导向钢套结构1、打桩平 台2，导向钢套结构1包括钢套本体11，钢套本体11顶部设置有法兰盘 12、相对的两侧与打桩平台2连成一体，多个翻转座结构3绕法兰盘12 轴心A-A`间隔设于法兰盘12上，优选，多个翻转座结构3绕法兰盘12 轴心A-A`均匀设于法兰盘12上，至于翻转座结构3的个数可以是3个、 4个或5个，这需要根据具体的设计需求进行设计，本发明对此不做限 制。

本实施例的翻转座结构3请参看图3a和图3b，翻转座结构3包括 翻转座本体30、焊接在法兰盘12上端面上用于固定翻转座本体30的筋 板(未标识)，筋板上设置有旋转轴303，翻转座本体30一端设置于旋 转轴303上，翻转座本体30自由端竖直朝上时，自由端可绕旋转轴303 朝向和背向法兰盘轴心A-A`翻转0～90度，翻转座本体30平行法兰盘 12上顶面时，翻转座本体30长度方向所在直线B-B`过法兰盘12中心 轴，且翻转座本体30底端与法兰盘12接触，翻转座本体30的自由端 距离法兰盘12轴心A-A`的最小距离为D1，法兰盘12内半径值为D2， D1和D2满足关系式：0<D1<D2。

本实施例的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构，制造成本 低，结构形式简单，受力明确，使用较为方便。在打桩平台2上吊点损 坏的紧急情况下，可以拆除翻转座本体30，利用法兰盘12面的筋板孔， 直接做吊点用。

请进一步参看图3a和图3b，对于翻转座结构3，优选筋板包括相对 间隔焊接于法兰盘12面上的两竖向筋板306，每个竖向筋板306外侧壁 上位于旋转轴303两侧焊接有一对间隔加劲板304，竖向筋板306底端 焊接在法兰盘12上，翻转座本体30包括U型钢板301、腹板302、横 肋309、纵肋310、横向筋板307和圆形钢管308，腹板302设置于U 型钢板301的U型空间中，且U型空间的延伸方向平行于旋转轴303， 腹板302设置于旋转轴303上并可绕旋转轴303转动，腹板302和U型 钢板301自由端焊接横向筋板307，横向筋板307另一面上焊接圆形钢 管308，且横向筋板307的外半径大于圆形钢管308的外半径，横肋309 以平行于旋转轴303的方向焊接于腹板302上，纵肋310以垂直于旋转 轴303的方向一端焊接在横向筋板307上、另一端焊接在横肋309上， 在翻转座本体30自由端距离法兰盘12轴心A-A`最近时，横向筋板307 距离法兰盘12轴心A-A`距离等于法兰盘12内半径值D2。在本发明的 其他实施例中，所述横向筋板307距离法兰盘12轴心A-A`距离也可以 大于法兰盘12内半径值D2，对此不做限制。当然，在本发明的其他实 施例中，翻转座结构3不限于图3a和图3b所示，还可以是其他能实现 图3a和图3b所示的翻转座结构功能的其他结构来替代，本发明对此不 作限制。

更进一步，优选，旋转轴303包括螺栓和螺母305，翻转座本体30 设置于螺栓上，螺栓两端露在竖向筋板306外侧，且所述螺栓一端是螺 栓头，另一端用沿着螺栓延伸方向排布的两个螺母305限位，防止螺栓 的松动，具体的，两个螺母305包括一个厚螺母和一个薄螺母，其中厚 螺母设置于薄螺母和竖向筋板306之间。翻转座本体30的如此固定方 式，使得翻转座本体30便于安装在法兰盘12上和从法兰盘12上拆卸 下来。当然在本发明的其他实施例中，两个螺母305也可以用一个螺母 来替代，这也在本发明的保护范围之内。

本发明的第二技术方案是提供一种与上述的基于海上独立打桩平 台的临时桩悬挂结构配套使用的一种临时桩4，包括临时桩本体41，临 时桩本体41周向同一高度处开设多个通孔42，通孔42的位置与数目翻 转座结构3的位置一一对应设置，临时桩本体41的外半径长D3、内半 径长D4，则D2>D3>D1，D4>D1，临时桩被吊起到合适高度时，翻转 座本体30自由端绕旋转轴303转动进而逐渐插入所述通孔42中，在临 时桩下放时，所述自由端支撑起临时桩，使得临时桩便于运输。

在本实施例中，如图5所示，所述临时桩通孔42内侧焊接有与其 形状相同的补强板43，所述临时桩本体41轴心到补强板43的距离为 D5，则D1<D5。

在本实施例中，优选通孔42的形状为长圆形孔。

本发明配套使用的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构与临 时桩的方法如下：1、插打临时桩的过程：如图7所示，打桩平台2定 位后，准备插打临时桩4，首先将临时桩4提升很小一段距离，保证翻 转座本体30自由端能向后翻转180度从而使得翻转座本体30自由端从 临时桩4的通孔42脱离，然后将临时桩4下放，完成插打临时桩4作 业；2、利用基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构对临时桩进行运 输的过程：如图6a和图6b所示，当一个基位完成作业后，准备移位到 下一个基位时，将临时桩4吊起，待临时桩4上面通孔42位置与翻转 座结构3位置对齐后，翻转座本体30向前翻转180度，下放临时桩4， 将翻转座本体30和临时桩4通孔42位置对齐压紧，此时，临时桩4重 量由翻转座结构3承受，这样即可实现临时桩4的悬挂过程，可直接运 输到下一个基位进行作业，因此免去了对临时桩的焊接过程，既方便运 输临时桩，又避免了焊接过程造成的人身安全隐患

本发明提供的基于海上独立打桩平台的临时桩悬挂结构及配套的 临时桩，通过设计一种翻转座结构形式，解决了独立打桩平台的临时桩 运输问题，避免临时桩上面焊接割除等操作，省去临时桩全部拔起、放 置甲板、又重新插入钢套的繁琐过程。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用 在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。