海上钢管桩锚固装置的制作方法

本技术涉及海上风电施工，特别涉及一种海上钢管桩锚固装置。

背景技术：

1、海洋风电场作为一种新兴的清洁能源发电形式，具备巨大的发展潜力。然而，由于风电设施需要长期暴露在海洋环境下，并且受到风浪、潮汐等自然环境的影响，如何保证海上风电设施的结构安全性和稳定性是一个关键问题。海上高桩承台钢管桩能够有效地支撑风电机组，并具备良好的抗风浪能力和抗腐蚀性能，使得风电设施能够稳定地运行，提高了发电效率。基于此，海上风电设施施工需要在水上搭设管桩群，并在管桩群上搭设高桩承台才能进行后续的施工工序，因而海上风机的高桩承台基础是海上风电场中的重要组成部分，承担着支撑风机和传递风机受力的重要任务。

2、在实际施工过程中，当钢管桩斜向打入海床后，其在垂直方向上能够满足受力平衡要求，但在水平方向上存在很多无法有效消除的力，这会导致钢管桩有可能在后续的施工外力作用下发生滑移和倾斜，以及钢管桩的涡激振动；因此，一般情况下，施工人员会利用外界已有的固定结构物与管桩群连接，以满足水平方向上的受力平衡。然而，大多数情况下，外界没有已有的固定结构物、或没有具有足够强度支撑的固定结构物供辅助使用，而在现场额外搭设固定结构物必然会造成过高的成本损失。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种解决上述技术问题的海上钢管桩锚固装置。

2、为此，本实用新型技术方案如下：

3、一种海上钢管桩锚固装置，由n个锚固组件构成，其分别设置每相邻两根钢管桩之间，使构成管桩群的n根钢管桩依次连接形成一个整体；锚固组件由两根锚梁、四个锚箍和一根连接梁构成；其中，锚梁和连接梁为工字形梁体，两根锚梁平行设置，连接梁居中设置在两根锚梁之间，其两端垂直固定在两根锚梁上；

4、锚箍为顶部和一侧具有开口的立方形槽体，槽体内侧尺寸与锚梁尺寸相适应，使锚梁端部能够插设在锚箍内；与锚箍侧开口相对一侧的侧板外壁为与钢管桩外壁弧度相适应的弧面壁，使锚箍以其弧面壁与钢管桩外壁相贴合的方式固定在钢管桩的侧壁上；

5、每个锚固组件中，四个锚箍对称固定在相邻两根钢管桩的相对侧侧壁上，且位于同一钢管桩上的两个锚箍在水平方向上呈对称设置，二者的间距与两根锚梁之间的间距相适应，使两根锚梁的四个端部分别插设并固定在四个锚箍内。

6、进一步地，工字形梁体由两块横板和一块竖板构成；其中，两块横板平行设置，竖板设置在两块横板之间，并分别固定在两块横板的板面中心线上。

7、进一步地，锚梁的长度与相邻两根钢管桩之间的间距相适应；连接梁的长度为1250mm。

8、进一步地，工字形梁体中，横板为宽度为200mm、厚度为14mm的钢板，竖板为宽度为300mm、厚度为14mm的钢板。

9、进一步地，构成锚箍的底板和对侧侧板为厚度为30mm的钢板，与锚固侧开口相对一侧的侧板的板体最小厚度为30mm；槽体内侧的宽度为200mm，槽体的内侧长度为200mm，槽体的内侧高于为350mm。

10、与现有技术相比，该海上钢管桩锚固装置结构设计简单、安装使用方便，其通过在管桩群内每相邻两根钢管桩之间连接锚固组件，以锚固方式将管桩群的各钢管桩相联结，利用钢管桩的重力和相邻钢管桩之间的相对摩擦力以对抗钢管桩承受的外部环境力，实现承受垂直荷载和防止桩体在水平方向上的滑移和倾斜的目的，提高钢管桩的刚度从而改变结构的自振频率，减少共振和涡激振动情况的发生，使管桩群具有更好的耐腐蚀性能和抗风、抗浪的能力，提高管桩群上平台的稳定性和安全性。

技术特征：

1.一种海上钢管桩锚固装置，其特征在于，由n个锚固组件(2)构成，其分别设置每相邻两根钢管桩(1)之间，使构成管桩群的n根钢管桩(1)依次连接形成一个整体；锚固组件由两根锚梁(2a)、四个锚箍(2b)和一根连接梁(2c)构成；其中，锚梁(2a)和连接梁(2c)为工字形梁体，两根锚梁(2a)平行设置，连接梁(2c)居中设置在两根锚梁(2a)之间，其两端垂直固定在两根锚梁(2a)上；锚箍(2b)为顶部和一侧具有开口的立方形槽体，槽体内侧尺寸与锚梁(2a)尺寸相适应，使锚梁(2a)端部能够插设在锚箍(2b)内；与锚箍(2b)侧开口相对一侧的侧板外壁为与钢管桩(1)外壁弧度相适应的弧面壁，使锚箍(2b)以其弧面壁与钢管桩(1)外壁相贴合的方式固定在钢管桩(1)的侧壁上；每个锚固组件(2)中，四个锚箍(2b)对称固定在相邻两根钢管桩(1)的相对侧侧壁上，且位于同一钢管桩(1)上的两个锚箍(2b)在水平方向上呈对称设置，二者的间距与两根锚梁(2a)之间的间距相适应，使两根锚梁(2a)的四个端部分别插设并固定在四个锚箍(2b)内。

2.根据权利要求1所述的海上钢管桩锚固装置，其特征在于，工字形梁体由两块横板和一块竖板构成；其中，两块横板平行设置，竖板设置在两块横板之间，并分别固定在两块横板的板面中心线上。

3.根据权利要求1所述的海上钢管桩锚固装置，其特征在于，锚梁(2a)的长度与相邻两根钢管桩(1)之间的间距相适应；连接梁(2c)的长度为1250mm。

4.根据权利要求1所述的海上钢管桩锚固装置，其特征在于，工字形梁体中，横板为宽度为200mm、厚度为14mm的钢板，竖板为宽度为300mm、厚度为14mm的钢板。

5.根据权利要求4所述的海上钢管桩锚固装置，其特征在于，构成锚箍(2b)的底板和对侧侧板为厚度为30mm的钢板，与锚固侧开口相对一侧的侧板的板体最小厚度为30mm；槽体内侧的宽度为200mm，槽体的内侧长度为200mm，槽体的内侧高于为350mm。

技术总结本技术公开了一种海上钢管桩锚固装置，由N个锚固组件构成，其分别设置每相邻两根钢管桩之间，使由N根钢管桩构成的管桩群依次连接形成一个整体；锚固组件由两根锚梁、四个锚箍和一根连接梁构成；两根锚梁平行设置，连接梁居中设置在两根锚梁之间，其两端垂直固定在两根锚梁的竖板上；锚箍为顶部和一侧具有开口的立方形槽体，槽体的内侧尺寸与锚梁的尺寸相适应，且与锚箍侧开口相对一侧的侧板外壁为与钢管桩外壁弧度相适应的弧面壁；两根锚梁的四个端部分别插设并固定在四个锚箍内；该锚固装置结构设计简单、安装使用方便，实现通过提高钢管桩的刚度改变结构的自振频率，减少共振和涡激振动情况的发生，提高管桩群上平台的稳定性和安全性。技术研发人员：詹天祥,张晓辉,郑海,刘恒,阎玉涛,孙玉,陆兵良,吴阳阳,王金龙,张硕,程前,于军,赵雨来,王思邈,肖溅忠,王京标,姚舜禹,黄紫怡受保护的技术使用者：天津港航工程有限公司技术研发日：20231120技术公布日：2024/6/13