[发明专利]一种桩腿和桩靴的连接装置及连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋工程装备的制造技术领域，特别是一种桩腿和桩靴的连接装置及连接方法。

背景技术

船体通过升降系统将桩腿伸入海底，桩腿连接在桩靴上，利用海床对桩靴的巨大反作用力使的安装船被撑起离开海面从而为海洋作业提供一个平稳的工作平台。桩腿与桩靴连接性能的好坏将直接影响船体的站立稳定性能并对作业过程起至关重要的作用。

流动型海洋作业平台是通过桩腿将平台提升到海平面以上，以避免平台上装备在作业过程中受到海洋风、浪、海流的影响，为了保证较大桩靴与桩腿的连接可靠，现有的螺纹连接方法以及熔焊方法虽然可以使用，但是都有连接不稳定、成本高等方面的缺点。船用钢的焊接性较差，且对于超厚板的焊缝区容易产生裂纹，严重影响了桩腿和桩靴的连接性能。

同时为了增加桩靴和海床的接触面积，桩靴底部大多采用了较大面积的接触方式，静止状态下桩靴和海床贴合性较好，接触面上有较大的粘合力，这就使得此类桩靴在拔桩开始的瞬间需要较大的拔桩力，对平台的的平稳性产生较大影响。

本发明正是针对现有技术中的桩腿和桩靴的连接装置存在的连接不稳定缺陷和拔桩力较大对平台平稳性造成的影响做出的改进。

发明内容

本发明提供了一种桩腿和桩靴的连接装置及连接方法，所述桩腿和桩靴的连接方法解决了以下技术问题：提高了桩腿和桩靴连接的稳定性和支撑的稳定性，降低了拔桩力。

本发明提供了一种桩腿和桩靴的连接装置，所述装置包括桩腿1和桩靴，所述桩靴包括桩靴接头和桩靴接头孔，所述桩腿1插入所述桩靴接头孔5中，所述桩腿1与桩靴接头分别包括至少一个插销孔，至少一个定位销2相对应的插入所述插销孔。所述桩靴接头还包括接头槽，所述接头槽中设置有包括锁紧圈4和盖板3，所述盖板3抵接所述锁紧圈4并通过螺栓固定于锁紧圈4。所述桩靴包括透水管13，所述透水管13下端包括锥形孔6，所述锥形孔6内包括外锥形碗8。所述外锥形碗8的外表面设有密封圈7，内侧碗底垫有下衬板9，所述外锥形碗8通过销轴11穿过所述下衬板9与所述透水管13内的透水盖板12活动连接，并由螺母10固定。所述桩靴底部以底部中心为轴心设置环形筋板14，所述筋板14设置多圈且距离相等。所述锁紧圈4由两个半圆环组成，所述盖板3由两个半圆环组成。所述密封圈7为环形橡胶密封圈。当所述桩靴受力时，所述外锥形碗8与所述锥形孔6贴合。当所述桩腿1提升时，海水压向所述外锥形碗8，使所述外锥形碗8下移使海水通过所述透水管13。所述桩靴底面为中凸结构。

本发明还提供一种桩腿和桩靴的连接方法：将所述桩腿1插入所述桩靴接头孔5中，达到配合长度，将所述至少一个定位销2分别插入所述桩腿1和所述桩靴接头的所述至少一个插销孔中；将所述锁紧圈4压入所述桩靴接头的所述接头槽中，再将所述盖板3置于所述锁紧圈4之上，并通过所述螺栓固定；将所述桩腿1与所述盖板3焊接，将所述盖板3与所述桩靴焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提高了桩腿和桩靴连接的稳定性，同时也提高了桩靴支撑的稳定性，降低了拔桩力，增加了工作台的稳定性。桩腿和桩靴通过三个部分进行连接固定，第一部分是将桩腿插入桩靴的固定，将桩腿水平方向固定；第二部分是将定位销插入桩靴和桩腿的插销孔，将桩腿轴向定位；第三部分是锁紧圈和盖板的水平方向固定：将锁紧圈压入所述桩靴接头的接头槽中，再将盖板置于所述锁紧圈之上，并通过螺栓固定，再将所述桩腿1与所述盖板3焊接，将所述盖板3与桩靴焊接。通过这三个部分的固定，提高了桩腿和桩靴连接的稳定性。桩靴底面为中凸结构，桩靴更容易插入河床或海床，增加了桩靴支撑的稳定性。桩靴底部以底部中心为轴心多圈环形筋板、筋板之间锥形碗、桩靴底面的中凸结构都使桩靴底部与河床或海床的接触增加了缝隙，减小了接触面积，当桩靴拔起时，拔桩力减小。透水管的设置同样减小了拔桩力，当桩靴在拔起的时，锥形碗下移，水可以穿过透水管，减小了水的阻力，从而使初始的拔桩力下降，方便了作业平台的稳定工作。

附图说明

图1是本发明实施例一与实施例二的结构示意图

图2是本发明实施例三的结构示意图

图3是本发明中透水管的结构示意图

图4是本发明实施例四的结构示意图

图5是本发明中桩靴仰视图

图中：1、桩腿，2、定位销，3、盖板，4、锁紧环，5、桩靴接头孔，6、锥形孔，7、密封圈，8、外锥形碗，9、下衬板，10、螺母，11、销轴，12、透水盖板，13、透水管，14、环形筋板

具体实施方式