一种压缩型水下导向架防沉结构

本发明涉及海上风电平台搭建施工设备，具体为一种压缩型水下导向架防沉结构。

背景技术：

1、随着国内海上风力发电，尤其是大功率风力发电机和深水海上风场的快速发展，不同海域的地质条件差异巨大，海上风机基础必须能够适应多种复杂地质，因此，对于复杂的海洋地质条件，要将大型风力发电机及其支撑结构固定在海床上尤为重要。

2、在海上风电平台搭建前，需要在选定位置进行底桩建设，即先要将钢管桩竖直打入海底。由于海底深达数十米，故需要水下导向架对钢管桩进行校准，防止将钢管桩打入海底的过程中出现倾斜。然而海底往往是崎岖不平的，以往的水下导向架的机架大多采用rpr并联机构进行调节，来使机架相对调平至水平，现已有的水下导向架底部的防沉板多采用平板面，平板面容易与海底淤泥形成密封面，使淤泥对防沉板有吸附作用，导致rpr并联机构在调整防沉板的角度或将防沉板提升时操作困难，从而影响水下导向架的安装调整效率。

3、中国专利公开号cn113734948a公开了“一种水下导向架防沉结构”，架体的四个角上分别竖向设置有桩管套筒，且桩管套筒的下部活动套装有防沉板，高压水管的顶端连通至海面施工船的高压水源装置上，高压水管的尾端经金属波纹管转向后与喷冲支管相连通，喷冲支管经由安装架固定于防沉板上。

4、该方案中通过水流对防沉板底部的海泥进行喷冲，使得其松散后无法粘合在防沉板的底面上形成密封空间产生吸附力，但是需要高压水管的顶端连通至海面施工船的高压水源装置上，由于是在水下作业，水体会对高压水管施加一定的压强，这导致对高压水管材质或是结构有一定的要求，且水下作业深度越深其所需要的长度及其所承受压力的都会大幅度提升，无疑会增加整体的搭建成本的问题，故而提出一种压缩型水下导向架防沉结构来解决上述所提出的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种压缩型水下导向架防沉结构，解决了平板面容易与海底淤泥形成密封面，使淤泥对防沉板有吸附作用，导致rpr并联机构在调整防沉板的角度或将防沉板提升时操作困难，从而影响水下导向架的安装调整效率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压缩型水下导向架防沉结构，包括第一桁架，所述第一桁架呈正方形组合设置，所述第一桁架四周内角的位置分别连接有连接杆，所述连接杆的底部设置有压缩组件，所述压缩组件的底部设置有防沉板，通过设置正方形的防沉板在接触地面的时候可以进行辅助调平工作。

3、优选的，所述压缩组件包括压筒，所述压筒连接在连接杆的底部，所述压筒内壁的顶部连接有阻尼杆，所述阻尼杆的外壁活动套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与阻尼杆的外壁和伸缩端的外壁连接，所述阻尼杆底部与防沉板连接，通过在防沉板与压筒之间的位置设置阻尼杆与弹簧的方式，当某一侧的防沉板优先接触地面时，阻尼杆与弹簧会被压缩，被压缩时产生的张力会对第一桁架进行调平工作。

4、优选的，所述阻尼杆的外壁处于防沉板与压筒之间的位置设置有压缩球。

5、优选的，所述压缩球由上半球弧形壳、弧形铰接件、下半球弧形壳，所述上半球弧形壳拼接形成上半球壳，所述下半球弧形壳拼接形成下半球壳，且每个上半球弧形壳与对应位置的下半球弧形壳通过弧形铰接件进行铰接，通过弧形铰接件铰接上半球弧形壳与下半球弧形壳的方式，使得压缩球原始状态外观就是一个球体，被压缩展开后呈圆盘状。

6、优选的，所述上半球弧形壳的顶部呈平面设置，所述下半球弧形壳的底部呈平面设置，使得压缩球的上下表面球体的上下两面与其他部件接触的地方为水平状。

7、优选的，所述上半球弧形壳与下半球弧形壳的外壁均开设有通孔，通过开设的通孔来辅助防沉功能，海水和泥沙可以顺利通过，且压缩状的压缩球呈现圆弧状，也可以辅助泥沙的滑落。

8、优选的，所述第一桁架的四角的位置分别连接有桩柱套筒，所述防沉板处于桩柱套筒的下方，用于对桩柱进行导向定位。

9、优选的，所述第一桁架形成的正方形内部连接有第二桁架，所述第二桁架呈交错设置，通过在第一桁架形成的正方形内部将第二桁架设置成交错的布设方式，使得第一桁架形成的正方形内部形成多个三角形结构，由于三角形具有稳定性，可以大幅度提升第一桁架结构的稳定性。

10、优选的，所述第二桁架交错的中心位置连接支撑杆，所述第一桁架形成的正方形四角顶部的位置分别连接有拉杆，且拉杆的顶部与支撑杆的顶部连接，通过设置拉杆连接第一桁架与支撑杆的方式可以进一步地提升整体结构的稳定性。

11、与现有技术相比，本发明提供了一种压缩型水下导向架防沉结构，具备以下有益效果：

12、1、该一种压缩型水下导向架防沉结构，通过设置压缩球，沉入水底淤泥层时压缩球会被压缩成盘状，覆盖在防沉板上方，当导向架被抬起时，由于压缩组件张力的作用，压缩球会慢慢恢复成原状，淤泥和海水会通过压缩球的通孔和缝隙顺利排出，且压缩球呈现圆弧状的外壁，也可以辅助泥沙的滑落，避免平板的防沉板容易与海底淤泥形成密封面，使得淤泥会对防沉板产生吸附力，导致导向架难以被提起的情况。

13、2、该一种压缩型水下导向架防沉结构，通过在防沉板与压筒之间的位置设置阻尼杆与弹簧的方式，当某一侧的防沉板优先接触地面时，阻尼杆与弹簧会被压缩，被压缩时产生的张力会对第一桁架产生一个托举的力，从而对导向架进行辅助调平。

14、3、该一种压缩型水下导向架防沉结构，通过在第一桁架形成的正方形内部将第二桁架设置成交错的布设方式，使得第一桁架形成的正方形内部形成多个三角形结构，由于三角形具有稳定性，可以大幅度提升第一桁架结构的稳定性，且通过设置拉杆连接第一桁架与支撑杆的方式可以进一步地提升整体结构的稳定性。

技术特征：

1.一种压缩型水下导向架防沉结构，包括第一桁架（1），其特征在于：所述第一桁架（1）呈正方形组合设置，所述第一桁架（1）四周内角的位置分别连接有连接杆（6），所述连接杆（6）的底部设置有压缩组件（7），所述压缩组件（7）的底部设置有防沉板（8），所述压缩组件（7）包括压筒（71），所述压筒（71）连接在连接杆（6）的底部，所述压筒（71）内壁的顶部连接有阻尼杆（72），所述阻尼杆（72）的外部活动套设有弹簧（73），所述弹簧（73）的两端分别与阻尼杆（72）的外壁和伸缩端的外壁连接，所述阻尼杆（72）底部与防沉板（8）连接。

2.根据权利要求1所述的一种压缩型水下导向架防沉结构，其特征在于：所述阻尼杆（72）的外壁处于防沉板（8）与压筒（71）之间的位置设置有压缩球（74）。

3.根据权利要求2所述的一种压缩型水下导向架防沉结构，其特征在于：所述压缩球（74）由上半球弧形壳（741）、弧形铰接件（742）、下半球弧形壳（743），所述上半球弧形壳（741）拼接形成上半球壳，所述下半球弧形壳（743）拼接形成下半球壳，且每个上半球弧形壳（741）与对应位置的下半球弧形壳（743）通过弧形铰接件（742）进行铰接。

4.根据权利要求3所述的一种压缩型水下导向架防沉结构，其特征在于：所述上半球弧形壳（741）的顶部呈平面设置，所述下半球弧形壳（743）的底部呈平面设置。

5.根据权利要求3所述的一种压缩型水下导向架防沉结构，其特征在于：所述上半球弧形壳（741）与下半球弧形壳（743）的外壁均开设有通孔（744）。

6.根据权利要求1所述的一种压缩型水下导向架防沉结构，其特征在于：所述第一桁架（1）的四角的位置分别连接有桩柱套筒（2），所述防沉板（8）处于桩柱套筒（2）的下方。

7.根据权利要求1所述的一种压缩型水下导向架防沉结构，其特征在于：所述第一桁架（1）形成的正方形内部连接有第二桁架（3），所述第二桁架（3）呈交错设置。

8.根据权利要求7所述的一种压缩型水下导向架防沉结构，其特征在于：所述第二桁架（3）交错的中心位置连接支撑杆（4），所述第一桁架（1）形成的正方形四角顶部的位置分别连接有拉杆（5），且拉杆（5）的顶部与支撑杆（4）的顶部连接。

技术总结本发明涉及海上风电平台搭建施工设备技术领域，且公开了一种压缩型水下导向架防沉结构，包括第一桁架，所述第一桁架呈正方形组合设置，所述第一桁架四周内角的位置分别连接有连接杆，所述连接杆的底部设置有压缩组件，所述压缩组件的底部设置有防沉板，通过设置压缩球，沉入水底淤泥层时压缩球会被压缩成盘状，覆盖在防沉板上方，当导向架被抬起时，由于压缩组件张力的作用，压缩球会慢慢恢复成原状，淤泥和海水会通过压缩球的通孔和缝隙顺利排出，且压缩球呈现圆弧状的外壁，也可以辅助泥沙的滑落，避免平板的防沉板容易与海底淤泥形成密封面，使得淤泥会对防沉板产生吸附力，导致导向架难以被提起的情况。技术研发人员：方海峰,王宁,范纪华,蔡李花,唐志良,江雪颖受保护的技术使用者：张家港江苏科技大学产业技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/11/21