灌漿連接段裝置及其使用方法

灌漿連接段裝置及其使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種灌漿連接段裝置及其使用方法，灌漿連接段裝置包括灌漿主體、注漿管及環形的灌漿分配管，所述灌漿主體具有腔室；所述注漿管及環形的灌漿分配管均設置于所述灌漿主體的腔室內，所述灌漿分配管連接于灌漿主體的內壁，所述灌漿分配管具有多個開口，所述灌漿主體具有與所述灌漿分配管的開口數量相等的通孔，所述灌漿分配管的開口對應連通所述灌漿主體的通孔，所述注漿管的一端連通所述灌漿分配管。本發明公涉及的灌漿連接段裝置，灌漿多重保證、均勻分配灌漿、構造簡單、易于施工。
【專利說明】灌漿連接段裝置及其使用方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及海洋工程領域，特別是涉及一種灌漿連接段裝置及其使用方法。

【背景技術】
[0002]目前，海上風電因其清潔、安全、開發效率高等優勢在新能源領域發展迅速，而海上風機與測風塔的基礎設計是其中一個重要內容。目前各種風機基礎形式中，單粧、導管架、水下三粧和水上三粧基礎型式均存在灌漿連接段，灌漿連接段通常為兩個同心圓鋼管中間填充高強灌漿料。從受力上講，它是承上啟下的關鍵部位；從施工上講，它是承前啟后的關鍵工序。根據國外的經驗，風機基礎的灌漿連接設計對于保證風機正常運行事關重要。如果灌漿失效，直接影響進度，所做的補救措施將花費大量費用。國外海上風電已出現一些問題與灌漿連接段密切相關，目前的灌漿連接段對施工質量控制并不完善，受力并不合理。


【發明內容】

[0003]基于此，有必要提供一種均勻分配灌漿、構造簡單、多重保障、易于快速施工的灌漿連接段裝置。
[0004]一種灌漿連接段裝置，包括灌漿主體、注漿管及環形的灌漿分配管，所述灌漿主體具有腔室；
[0005]所述注漿管及環形的灌漿分配管均設置于所述灌漿主體的腔室內，所述灌漿分配管連接于灌漿主體的內壁，所述灌漿分配管具有多個開口，所述灌漿主體具有與所述灌漿分配管的開口數量相等的通孔，所述灌漿分配管的開口對應連通所述灌漿主體的通孔，所述注漿管的一端連通所述灌漿分配管。
[0006]在其中一個實施例中，所述注漿管的數量及環形的灌漿分配管的數量均為兩個，兩個所述灌漿分配管位于所述灌漿主體的腔室內且處于上下位置，兩個所述灌漿分配管之間具有預定的間隔，兩個所述灌漿分配管分別連通有所述注漿管。
[0007]在其中一個實施例中，還包括面板，所述面板位于所述灌漿主體的上方，所述面板具有注漿孔，所述注漿管連接于所述注漿孔。
[0008]在其中一個實施例中，還包括多個第一導向板，所述第一導向板連接于所述灌漿主體的外壁，所述第一導向板平行于所述灌漿主體的中心軸，且所述第一導向板呈環狀分布于所述灌漿主體的外壁。
[0009]在其中一個實施例中，多個所述第一導向板均勻分布于所述灌漿主體的外壁。
[0010]在其中一個實施例中，還包括多個第二導向板，所述第二導向板連接于所述灌漿主體的底部，所述第二導向板平行于所述灌漿主體的中心軸。
[0011]在其中一個實施例中，所述第二導向板為8個，8個第二導向板均勻分布于所述灌漿主體的底部，相鄰的第二導向板之間呈45°夾角。
[0012]在其中一個實施例中，所述第二導向板由所述灌漿主體的頂部至底部方向上的尺寸逐漸收攏。
[0013]在其中一個實施例中，還包括第一環向板、第二環向板及加勁肋，所述第一環向板、第二環向板呈上下位置套設連接于所述灌漿主體的外側，所述第二環向板位于所述灌漿分配管的上方，所述加勁肋位于所述第一環向板、第二環向板之間，所述第一環向板、第二環向板沿豎直方向對應設有多個通道形成應急灌漿孔。
[0014]本發明的另一目的在于提供一種灌漿連接段裝置的使用方法。
[0015]一種灌漿連接段裝置的使用方法，包括如下步驟:
[0016]將灌漿主體由底部位置插入管粧內，調整灌漿主體的外壁與管粧的內壁之間的間隔；
[0017]將注漿管的端部連接至注漿機，注漿機通過注漿管將漿液灌注至灌漿分配管中，并由灌漿分配管的開口及灌漿主體的通孔灌注至灌漿主體與管粧的內壁之間的間隔內。
[0018]本發明涉及的灌漿連接段裝置，通過灌漿主體、注漿管及環形的灌漿分配管之間的配合，通過注漿管及環形的灌漿分配管實現了均勻分配灌漿材料的灌漿，通過2層灌漿分配管與多個應急灌漿孔，實現了具有多重保障的灌漿，能夠用于海上風機或測風塔的基礎結構中，具有均勻分配灌漿、構造簡單、多重保障、易于施工等優點。
[0019]本發明涉及的灌漿連接段裝置，設置兩個灌漿分配管，兩個灌漿分配管分2層焊接在灌漿主體的內側，第一層灌漿分配管(下方位置的灌漿分配管)用于形成灌漿主體部分；若灌漿密封發現存在缺陷，它還可用于形成封底漿體，有助于灌漿密封；第二層灌漿分配管用于對第一層灌漿的補充，當第一層灌漿已經滿足要求時，第二層可忽略；或者當第一層灌漿分配管用于形成灌漿塞時，第二層灌漿分配管可用于形成灌漿主體部分。
[0020]本發明涉及的灌漿連接段裝置，采用面板的設計，在面板上設有灌漿孔，面板須位于水面以上，根據施工船舶的操作平臺高程，選擇合適的安置位置，或在基礎主平臺或在基礎中間休息平臺。面板包含了注漿管的端口(若有多個注漿管，則對應多個端口)，且須對端口進行編號，如豎向以灌漿分配管的層數來定義，用阿拉伯數字表示，例如兩層灌漿分配管，S卩1#、2#;橫向表示灌漿主體的個數，用大寫字母表示，例如四個灌漿主體，即4』、(:、0。灌漿施工時，可直接在面板上快速選擇端口，無需水下連接，方便快速。
[0021]本發明涉及的灌漿連接段裝置，采用多個第一導向板及第二導向板的設計，第一導向板與第二導向板沿灌漿主體均勻設置，不僅有施工時的導向作用，還可以控制灌漿的環向厚度，使之能滿足最小厚度要求。
[0022]本發明涉及的灌漿連接段裝置，包括第一環向板、第二環向板及加勁肋，在所述第一環向板、第二環向板沿豎直方向對應設有多個通道，加勁肋有利于荷載的均勻分布與傳遞以及施工的調平；另外，當注漿管無法進行灌漿時，可從第一環向板、第二環向板的多個通道(應急灌漿孔)內插入應急灌漿管(鋼管)進行灌漿。多個通道(應急灌漿孔)的平面布置方位要與第一導向板錯開，防止應急灌漿管(鋼管)無法插入；當第一層與第二層灌漿分配管都失效時，可利用應急灌漿孔進行灌漿。
[0023]本發明涉及的灌漿連接段裝置，是一種具有多重灌漿保障與快速均勻灌漿性能的灌漿連接段結構，灌漿分配管分2層焊接在灌漿主體的內側，并設有應急漿孔(通孔)，為灌漿提供多重保障。灌漿分配管及對應位置處的灌漿主體均勻設置3?6個圓孔或方孔，使漿體均勻溢出；本發明為海上灌漿提供多重安全保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發明實施例灌漿連接段裝置示意圖；
[0025]圖2為本發明實施例面板示意圖；
[0026]圖3為圖1中A-A視圖；
[0027]圖4為圖1中B-B視圖；
[0028]圖5為圖1中C-C視圖；
[0029]圖6為圖1中D-D視圖。
[0030]附圖標記說明
[0031]10、灌漿主體；11、通孔；12、剪切鍵；20、注漿管；30、31、灌漿分配管；40、塞子；50、第一導向板；60、第二導向板；70、第一環向板；80、第二環向板；90、加勁肋；100、墊塊；110、面板；111、注漿孔；120、應急灌漿孔。

【具體實施方式】
[0032]為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。
[0033]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0034]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0035]一種灌漿連接段裝置，參見圖1-圖6所示，包括灌漿主體10、注漿管20及環形的灌漿分配管30、31，所述灌漿主體10呈圓筒狀，圓筒內部構成所述灌漿主體10的腔室；
[0036]所述注漿管20及環形的灌漿分配管30、31均設置于所述灌漿主體10的腔室內，所述灌漿分配管30、31連接于灌漿主體10的內壁，所述灌漿分配管30、31具有3?6個圓孔或方孔開口(本實施例為6個圓孔)，所述灌漿主體10具有與所述灌漿分配管30、31的開口數量相等的圓形的通孔11，所述灌漿分配管30、31的開口對應連通所述灌漿主體1的通孔11，所述注漿管20的一端連通所述灌漿分配管30、31，注漿管20的另一端用于連接灌漿機進行灌漿。
[0037]在本實施例中，所述注漿管20的數量及環形的灌漿分配管30、31的數量均為兩個(根據實際施工需要可以設置多個)，兩個所述灌漿分配管30、31位于所述灌漿主體10的腔室內且處于上下位置，兩個所述灌漿分配管30、31之間具有預定的間隔，兩個所述灌漿分配管30、31分別連通有所述注漿管20。
[0038]進一步地，在本實施例中，所述灌漿分配管30、31的截面呈半圓形或者開口的矩形(具有三個邊)，在安裝時，灌漿分配管30、31的開口處連接于灌漿主體10的內壁，通過與灌漿主體10的內壁構成完整的封閉灌漿分配管30、31的通道，此時，只需要在灌漿主體10上開設通孔11，該通孔11在灌漿主體10上的高度與灌漿分配管30、31分別相同，該技術方案只需要開設一次通孔，不需要在灌漿分配管30、31再次開設開口，省工省時，也節約材料，方便安裝。
[0039]參見圖2所示，所述灌漿主體10的上方還設有面板110，所述面板110為鋼制面板110。所述面板110具有注漿孔111，所述注漿管20連接于所述注漿孔111。面板110須位于水面以上，根據施工船舶的操作平臺高程，選擇合適的安置位置，或在基礎主平臺或在基礎中間休息平臺。面板I1包含了注漿管20的端口(若有多個注漿管20，則對應多個端口)，且須對端口進行編號，如豎向以灌漿分配管30、31的層數來定義，用阿拉伯數字表示，例如兩層灌漿分配管30、31，即1#、2# ;橫向表示灌漿主體10的個數，用大寫字母表示，例如四個灌漿主體10，即A、B、C、D。
[0040]參見圖1所示，進一步地，還包括8個第一導向板50及8個第二導向板60，所述第一導向板50連接于所述灌漿主體10的外壁，所述第一導向板50平行于所述灌漿主體10的中心軸，且所述第一導向板50呈環狀分布于所述灌漿主體10的外壁，多個所述第一導向板50均勻分布于所述灌漿主體10的外壁，相鄰的第一導向板50平面之間呈45°夾角。所述第二導向板60連接于所述灌漿主體10的底部，所述第二導向板60平行于所述灌漿主體10的中心軸，8個第二導向板60均勻分布于所述灌漿主體10的底部。沿豎直方向上，8個第二導向板60的側邊連接使得8個第二導向板60呈米字形，相鄰的第二導向板60的平面之間呈45°夾角。所述第二導向板60的外側邊由所述灌漿主體10的頂部至底部方向上的尺寸逐漸收攏。
[0041]參見圖1及圖3所示，進一步地，還包括第一環向板70、第二環向板80及加勁肋90，所述第一環向板70、第二環向板80呈上下位置套設連接于所述灌漿主體10的外側，所述第二環向板80位于所述灌漿分配管31的上方，所述加勁肋90位于所述第一環向板70、第二環向板80之間，所述第一環向板70設有4個通道形成應急灌漿孔120、第二環向板80設有4個通道形成應急灌漿孔120，所述第一環向板70的4個通道與第二環向板80的4個通道沿豎直方向上分別對應，所述第一環向板70的4個通道、所述第二環向板80的4個通道均均勻分布于對應的板上。當以上2根注漿管20無法進行灌漿時，可從4個通道(應急灌漿孔120)內插入鋼管(另外的4個注漿管20)進行灌漿。且4個通道(應急灌漿孔120)的平面分布方位要與第一導向板50錯開，也即4個通道(應急灌漿孔120)與第一導向板50在豎直方向上不重疊，防止鋼管(另外的4個注漿管20)無法插入。所述第一環向板70的底部還設有12個墊塊100，12個墊塊100均勻分布于環形的第一環向板70的底部，墊塊100有利于荷載的均勻分布與傳遞以及施工的調平。
[0042]所述灌漿主體10的外壁還具有剪切鍵12，剪切鍵12的布置有利于漿體與剪切鍵12的咬合，提高承載力，剪切鍵12設置于灌漿主體10的中部位置，剪切鍵12不能布置在灌漿主體10結構兩端一定距離內，該距離視灌漿厚度與剪切鍵12間距而定，以免出現初始裂紋。
[0043]本發明涉及的灌漿連接段裝置在施工過程中涉及的使用方法，包括如下步驟:
[0044]根據施工需要，調整兩個灌漿分配管30、31之間的間距。將灌漿主體10的通孔11由塞子40塞住完成通孔11的封閉，將灌漿連接段裝置置于水底進行水壓測試，待水壓測試滿足要求后打開灌漿主體10的通孔11，將灌漿主體10由底部位置插入鋼管粧內，調整灌漿主體10的外壁與鋼管粧的內壁之間的間隔，調平；
[0045]將注漿管20分別按照面板110上的端口編號進行連接，面板110上端的開口連通至注漿機，注漿機工作，漿液在壓力的推動下通過注漿管20將漿液灌注至灌漿分配管30、31中，并有灌漿分配管30、31的開口及灌漿主體10的通孔11灌注至灌漿主體10與鋼管粧的內壁之間的間隔內；漿液首先會到達下層的灌漿分配管30內，然后通過灌漿分配管30經由6個圓形的通孔11均勻地流入到灌漿連接段的環向空間內(灌漿主體10的外壁與鋼管粧的內壁之間的間隔)。首先灌注下層的灌漿分配管30，控制注漿速度，使漿體慢慢充滿灌漿分配管30，再加大注漿速度，用于形成灌漿主體部分；上層的灌漿分配管31用于對下層灌漿的補充，當下層的灌漿分配管30的灌漿已經滿足要求時，上層的灌漿分配管31的灌漿可忽略。
[0046]若灌漿密封發現存在缺陷，下層灌漿分配管30用于形成灌漿塞，有助于灌漿密封，此時，上層的灌漿分配管31用于形成灌漿主體部分。當以上2根注漿管20均無法進行灌漿時，可從4個通道(應急灌漿孔120)內進行灌漿，此時需要人工通過4個通道(應急灌漿孔120)插入4個額外的注漿管20 (應急注漿管20)。當有灌漿體從灌漿主體10的頂部不斷溢出時，可以判斷出該連接段的灌漿完成。
[0047]本發明涉及的灌漿連接段裝置，通過灌漿主體、注漿管及環形的灌漿分配管之間的配合，通過注漿管及環形的灌漿分配管實現了均勻分配灌漿材料的灌漿，通過2層灌漿分配管與多個應急灌漿孔，實現了具有多重保障的灌漿，能夠用于海上風機或測風塔的基礎結構中，具有均勻分配灌漿、構造簡單、多重保障、易于施工等優點。
[0048]本發明涉及的灌漿連接段裝置，設置兩個灌漿分配管，兩個灌漿分配管分2層焊接在灌漿主體的內側，第一層灌漿分配管(下方位置的灌漿分配管)用于形成灌漿主體部分；若灌漿密封發現存在缺陷，它還可用于形成封底漿體，有助于灌漿密封；第二層灌漿分配管用于對第一層灌漿的補充，當第一層灌漿已經滿足要求時，第二層可忽略；或者當第一層灌漿分配管用于形成灌漿塞時，第二層灌漿分配管可用于形成灌漿主體部分。
[0049]本發明涉及的灌漿連接段裝置，采用面板的設計，在面板上設有灌漿孔，面板須位于水面以上，根據施工船舶的操作平臺高程，選擇合適的安置位置，或在基礎主平臺或在基礎中間休息平臺。面板包含了注漿管的端口(若有多個注漿管，則對應多個端口)，且須對端口進行編號，如豎向以灌漿分配管的層數來定義，用阿拉伯數字表示，例如兩層灌漿分配管，S卩1#、2#;橫向表示灌漿主體的個數，用大寫字母表示，例如四個灌漿主體，即4』、(:、0。灌漿施工時，可直接在面板上快速選擇端口，無需水下連接，方便快速。
[0050]本發明涉及的灌漿連接段裝置，采用多個第一導向板及第二導向板的設計，第一導向板與第二導向板沿灌漿主體均勻設置，不僅有施工時的導向作用，還可以控制灌漿的環向厚度，使之能滿足最小厚度要求。
[0051]本發明涉及的灌漿連接段裝置，包括第一環向板、第二環向板80及加勁肋，在所述第一環向板、第二環向板沿豎直方向對應設有多個通道，加勁肋有利于荷載的均勻分布與傳遞以及施工的調平；另外，當注漿管無法進行灌漿時，可從第一環向板、第二環向板的多個通道(應急灌漿孔)內插入應急灌漿管(鋼管)進行灌漿。多個通道(應急灌漿孔)的平面布置方位要與第一導向板錯開，防止應急灌漿管(鋼管)無法插入；當第一層與第二層灌漿分配管都失效時，可利用應急灌漿孔進行灌漿。
[0052]本發明涉及的灌漿連接段裝置，是一種具有多重灌漿保障與快速均勻灌漿性能的灌漿連接段結構，灌漿分配管分2層焊接在灌漿主體的內側，并設有應急漿孔(通孔)，為灌漿提供多重保障。灌漿分配管及對應位置處的灌漿主體均勻設置3?6個圓孔或方孔，使漿體均勻溢出；本發明為海上灌漿提供多重安全保障。
[0053]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種灌漿連接段裝置，其特征在于，包括灌漿主體、注漿管及環形的灌漿分配管，所述灌漿主體具有腔室； 所述注漿管及環形的灌漿分配管均設置于所述灌漿主體的腔室內，所述灌漿分配管連接于灌漿主體的內壁，所述灌漿分配管具有多個開口，所述灌漿主體具有與所述灌漿分配管的開口數量相等的通孔，所述灌漿分配管的開口對應連通所述灌漿主體的通孔，所述注漿管的一端連通所述灌漿分配管。
2.根據權利要求1所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，所述注漿管的數量及環形的灌漿分配管的數量均為兩個，兩個所述灌漿分配管位于所述灌漿主體的腔室內且處于上下位置，兩個所述灌漿分配管之間具有預定的間隔，兩個所述灌漿分配管分別連通有所述注漿管。
3.根據權利要求1或2所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，還包括面板，所述面板位于所述灌漿主體的上方，所述面板具有注漿孔，所述注漿管連接于所述注漿孔。
4.根據權利要求1或2所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，還包括多個第一導向板，所述第一導向板連接于所述灌漿主體的外壁，所述第一導向板平行于所述灌漿主體的中心軸，且所述第一導向板呈環狀分布于所述灌漿主體的外壁。
5.根據權利要求4所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，多個所述第一導向板均勻分布于所述灌漿主體的外壁。
6.根據權利要求1或2所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，還包括多個第二導向板，所述第二導向板連接于所述灌漿主體的底部，所述第二導向板平行于所述灌漿主體的中心軸。
7.根據權利要求6所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，所述第二導向板為8個，8個第二導向板均勻分布于所述灌漿主體的底部，相鄰的第二導向板之間呈45°夾角。
8.根據權利要求6所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，所述第二導向板由所述灌漿主體的頂部至底部方向上的尺寸逐漸收攏。
9.根據權利要求1或2所述的灌漿連接段裝置，其特征在于，還包括第一環向板、第二環向板及加勁肋，所述第一環向板、第二環向板呈上下位置套設連接于所述灌漿主體的外側，所述第二環向板位于所述灌漿分配管的上方，所述加勁肋位于所述第一環向板、第二環向板之間，所述第一環向板、第二環向板沿豎直方向對應設有多個通道形成應急灌漿孔。
10.一種灌漿連接段裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: 將灌漿主體由底部位置插入管粧內，調整灌漿主體的外壁與管粧的內壁之間的間隔； 將注漿管的端部連接至注漿機，注漿機通過注漿管將漿液灌注至灌漿分配管中，并由灌漿分配管的開口及灌漿主體的通孔灌注至灌漿主體與管粧的內壁之間的間隔內。
【文檔編號】E02D15/04GK104480937SQ201410725124
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月2日 優先權日:2014年12月2日
【發明者】劉晉超, 元國凱, 畢明君, 馬兆榮 申請人:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院