一种海上风电大直径钢管桩制造技术

本发明专利技术公开了一种海上风电大直径钢管桩，包括钢管桩桩身和吊耳；所述钢管桩桩身由多段钢管桩管节对接焊接而成；所述吊耳固定在钢管桩桩身的上半部分的外壁面上；在所述钢管桩桩身的桩顶以下第二段钢管桩管节的中部沿桩周壁面上均布地开设若干个通气孔，且若干个通气孔均与钢管桩桩身上的附属构件错开。本发明专利技术的海上风电大直径钢管桩，通过开设通气孔，能及时排出桩内的气体，可有效降低桩内的压缩气体对液压锤的顶冲力，消除“溜桩”时液压锤与钢管桩脱离，避免造成大型施工船舶以及大型液压锤的损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电大直径钢管桩
本专利技术涉及一种海上风电大直径钢管桩。
技术介绍
近年来海上风电发展迅速，单桩基础是目前应用最为广泛的基础形式。随着海上风机大型化，单桩基础的直径越来越大，重量越来越大，单桩基础施工难度也越来越大。海上风电施工水下地质条件复杂，部分海域存在软弱土质夹层，地基土液化严重，大直径钢管桩沉桩“溜桩”风险高。根据近年来海上风电场的沉桩施工情况统计，江苏近海海域大直径钢管桩“溜桩”现象较频繁，且存在“溜桩”距离长达40m的长距离的现象。海上风电场大直径单桩沉桩通常采用大型起重船吊挂大型液压锤沉桩施工工艺，“溜桩”现象一方面可能造成单桩基础倾斜，桩身垂直度超出设计的3‰的要求，造成质量问题；另一方面“溜桩”过程中如没有提前做好预防措施，极有可能造成起重船及液压锤损毁，更严重者造成人员伤亡，危害性极大。通过要因分析，确定“溜桩”过程中桩内的气体短时间急剧压缩将液压锤顶起，造成桩、锤脱离是可能造成险情的主要因素。目前海上风电大直径钢管桩一般采用无过渡段单桩基础1(见图1)，钢管桩桩身11包括若干段钢管桩管节110，各管节11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上风电大直径钢管桩，包括钢管桩桩身和吊耳；所述钢管桩桩身由多段钢管桩管节对接焊接而成；所述吊耳固定在钢管桩桩身的上半部分的外壁面上，其特征在于，/n在所述钢管桩桩身的桩顶以下第二段钢管桩管节的中部沿桩周壁面上均布地开设若干个通气孔，且若干个通气孔均与钢管桩桩身上的附属构件错开。/n

【技术特征摘要】
1.一种海上风电大直径钢管桩，包括钢管桩桩身和吊耳；所述钢管桩桩身由多段钢管桩管节对接焊接而成；所述吊耳固定在钢管桩桩身的上半部分的外壁面上，其特征在于，
在所述钢管桩桩身的桩顶以下第二段钢管桩管节的中部沿桩周壁面上均布地开设若干个通气孔，且若干个通气孔均与钢管桩桩身上的附属构件错开。


2.根据权利要求1所述的海上风电大直径钢管桩，其特征在于，所述通气孔为椭圆形，且通气孔的长直径a与钢管桩桩身的中心轴平行，通气孔的短直径b与钢管桩桩身的中心轴垂直。


3.根据权利要求2所述的海上风电大直径钢管桩，其特征在于，所述通气孔的长直径a和短直径b是按以下步骤计算得到:
步骤一，计算在不开通气孔的情况下，假设钢管桩沉桩时发生溜桩，液压锤刚好能被顶起时桩内的气体压强P
根据压强的计算公式:



式(1)中：P为压强，单位：Pa；F为压力，单位：N；S为受力面积，即为钢管桩的截面面积S1，单位:m2；
此时，压力F等于打桩锤的重力，即：
F＝M×g(2)
式(2)中：M为液压锤的重量，单位：Kg；g为重力加速度，取9.8N/kg；
故式(1)变为：



步骤二，计算钢管桩的溜桩高度h2
根据波义耳定律,在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比,计算公式为：
P1×V1＝P2×V2(4)
式(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵黎明，苏凯，王营，黄艳红，雷俊卿，倪森，金崇海，邓国卿，
申请(专利权)人：中交三航上海新能源工程有限公司，中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31