阅读说明：本技术 一种新型海上桩抗风浪装置 (Novel unrestrained device of offshore pile anti-wind ) 是由 王晓磊 王泽远 刘历波 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：一种新型海上桩抗风浪装置,包括橡胶盘体、盘体内部充气配套装置、圆环薄壁钢套箍、螺丝。所述橡胶盘体包括橡胶上盘和橡胶下盘,所述橡胶上盘环状边缘下表面与橡胶下盘环状边缘上表面连接预制为一整体；所述橡胶盘体空气腔充气配套装置包括充气嘴、八角螺丝帽、导气管、气体阀门开关、气压表、充气气泵。本专利的优点在于：本发明通过桩体在水平荷载作用下,发生较大位移变形时,盘体下表面与淤泥土接触产生真空负压效果,对高桩海洋建筑抵抗水平荷载起到了稳定性作用,减小水平位移,相对于其他方法施工操作快捷,工程造价低。(A novel offshore pile anti-storm device comprises a rubber disc body, a disc body internal inflating matching device, a circular ring thin-wall steel ferrule and screws. The rubber disc body comprises an upper rubber disc and a lower rubber disc, and the lower surface of the annular edge of the upper rubber disc is connected with the upper surface of the annular edge of the lower rubber disc to be prefabricated into a whole; the air cavity inflation matching device of the rubber disc body comprises an inflation nozzle, an octagonal nut, an air duct, an air valve switch, a barometer and an inflation air pump. The advantage of this patent lies in: according to the invention, under the action of horizontal load, when the pile body is deformed in a large displacement manner, the lower surface of the disk body is contacted with silt soil to generate a vacuum negative pressure effect, so that the high-pile marine building can resist the horizontal load stably, the horizontal displacement is reduced, and compared with other methods, the construction method is rapid in construction operation and low in construction cost.)

一种新型海上桩抗风浪装置

技术领域

本发明涉及一种桩基工程附属装置，具体属于岩土桩基工程领域，尤其是一种对高桩海洋建筑抵抗水平荷载起到稳定性作用的新型海上桩抗风浪装置。

背景技术

海上建筑物的桩基础在建造或者使用过程中，会受到海上风荷载、水流荷载等的影响。高桩基础同低桩基础相比水平承载力及水平刚度较小，在水平荷载作用下容易产生较大的水平变位。

目前，常用的解决高桩基础水平变位的方法是增加桩身截面积，提高桩身的水平刚度或者增加桩身***下部土层的深度，从而提高桩基抵抗水平荷载的能力。以上两种方法的实施会改善高桩基础抵抗水平荷载的能力，但是同时也会使桩基施工的造价提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种造价低，对高桩海洋建筑抵抗水平荷载起到稳定性作用的新型海上桩抗风浪装置。

实现本发明目的的一种新型海上桩抗风浪装置，包括橡胶盘体、盘体内部充气配套装置、圆环薄壁钢套箍、螺丝。

所述橡胶盘体包括橡胶上盘和橡胶下盘，所述橡胶上盘环状边缘下表面与橡胶下盘环状边缘上表面连接预制为一整体；

所述橡胶盘体空气腔充气配套装置包括充气嘴、八角螺丝帽、导气管、气体阀门开关、气压表、充气气泵；

所述橡胶盘体材料为薄壁橡胶；

所述橡胶盘体预制时，根据设计桩的直径预留安装操作空间；

所述橡胶盘体内部中空可充气；

所述橡胶盘体外观为向外延展的圆环形状；

所述橡胶上盘表面处预制充气孔，在一定气压下，桩体受到水平荷载产生较大位移变形时，橡胶下盘表面与淤泥土形成负压气腔；

所述圆环薄壁钢套箍与橡胶盘体预制为一整体，位置在橡胶上盘顶部；所述圆环薄壁钢套箍由一定厚度的橡胶包裹；

所述橡胶盘体配套构件包括充气嘴，导气管，气压表，充气气泵；

所述螺丝起到固定橡胶盘体与桩身连接作用，所述螺丝为膨胀螺丝。

进一步的，所述橡胶盘体充气腔包括腔体上表面和腔体下表面；所述橡胶盘体充气腔在气压作用下舒展为圆盘形状。

进一步的，所述圆环薄壁钢套箍表面均匀打螺丝孔，位置与桩身预打孔位置对应。

进一步的，所述橡胶盘体与桩连接面采用涂抹密封软体层间隔，避免桩体粗糙表面与橡胶盘体内壁接触面摩擦产生影响。

进一步的，所述橡胶盘体上盘表面充气孔与充气嘴预制为一体且密闭连接。

进一步的，所述橡胶盘体充气配套装置的充气嘴与橡胶盘体上表面充气孔预制为一整体且气密性良好，所述充气嘴另一端与导气管连接，所述导气管一端与气压表连接，所述气压表一端与气泵连接。

进一步的，所述膨胀螺丝连接盘体与预制桩的外露部分需要涂上抗腐蚀材料。

进一步的，所述膨胀螺丝与圆环薄壁钢套箍表面连接处添加螺丝垫片，桩身打孔的个数、深度、直径在不影响桩身承载力的范围内。

进一步的，所述充气嘴外露部分添加垫片再拧上八角螺丝帽，八角螺丝帽可以增大充气嘴对橡胶盘体的接触面积，对橡胶盘体起护作用，避免橡胶盘体发生接触破坏。

本专利的优点在于：

本发明通过桩体在水平荷载作用下，发生较大位移变形时，盘体下表面与淤泥土接触产生真空负压效果，对高桩海洋建筑抵抗水平荷载起到了稳定性作用，减小水平位移，相对于其他方法施工操作快捷，工程造价低。

附图说明

图1为本发明的一种改进海上高桩抗侧力装置的立体图；

图2为本发明的一种改进海上高桩抗侧力装置的钢套箍剖视图；

图3为本发明的一种改进海上高桩抗侧力装置的橡胶盘体剖视图；

图4为本发明的一种改进海上高桩抗侧力装置的正视图。

图中：1橡胶盘体；2钢套箍；3螺丝孔；4充气嘴；5八角螺丝；6橡胶层；7钢片层；8充气腔；9橡胶下盘；10橡胶上盘；11橡胶盘体内壁；12橡胶盘体翼缘；13橡胶盘体凹槽。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明的一种新型海上桩抗风浪装置，包括橡胶盘体1、橡胶盘体空气腔充气配套装置、圆环薄壁钢套箍2螺丝。

橡胶上盘9与橡胶下盘10的翼缘12处连接采用一体化制作。

橡胶盘体1预制时，根据设计桩的直径预留安装操作空间。

橡胶上盘9表面处预制充气孔，橡胶上盘9与橡胶下盘10的内部空间形成充气腔12可以填充气体，在一定气压下，橡胶下盘10表面逐渐展开，展开后的橡胶上盘9为下凸的圆环形状、橡胶下盘10为上凸的圆环形状，形成一个整体的凹槽13展开后的橡胶下盘10在上方压力作用下挤压淤泥质土之间的空气，在桩体受到水平荷载，产生较大水平位移时，由于淤泥质土密度小，空气挤出后，在斜向上荷载作用下，橡胶下盘10与淤泥土接触形成负压气腔。

圆环薄壁钢套箍2、与橡胶盘体1、预制为一整体，所处的位置在上盘顶部，圆环薄壁钢套箍2共分为三层，按顺序分别为橡胶层6-钢圈7-橡胶层6。

橡胶盘体1与桩体之间的连接采用膨胀螺丝，根据桩径大小在圆环薄壁钢套箍2、表面对称且均匀打螺丝孔3且在桩身打孔位置与圆环薄壁钢套箍2打孔位置相对应桩，采用膨胀螺丝穿过螺丝孔3使圆环薄壁钢套箍、与桩连接，在膨胀螺丝连接橡胶盘体1与预制桩的外露部分需要涂上抗腐蚀材料，以免长时间腐蚀破坏。

膨胀螺丝与圆环薄壁钢套箍2表面连接处添加螺丝垫片，桩身打孔的个数、深度、直径在不影响桩身承载力的范围内。

橡胶盘体1配套装置包括充气嘴4，八角螺丝5，导气管，气压表，气体阀门开关，充气气泵。

橡胶盘体充气配套装置的充气嘴4与橡胶盘体1上表面充气孔预制为一整体且气密性良好，充气嘴4另一端与导气管连接，导气管一端与气压表连接，气压表一端与气体阀门开关连接，气体阀门开关一端与气泵连接。

充气嘴4外露部分添加垫片再拧上八角螺丝帽5，八角螺丝帽5可以增大充气嘴对橡胶盘体1的接触面积，对橡胶盘体1起护作用，避免橡胶盘体1发生接触破坏。

根据预定指放橡胶盘体1位置，提前把橡胶盘体1在预制桩身上安装完成，使用真空压缩机对橡胶盘体1进行抽气压缩，收缩完毕之后橡胶盘体1呈现类固体状形态，打桩到指定位置根据以上描述一系列步骤进行操作。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。