【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上抗拔桩检测领域，尤其涉及一种浮力式海洋桩基抗拔检测装置及其安装方法。
技术介绍
1、目前随着海上风机、海上平台、跨海大桥等一系列海上基础设施的建设，海上建筑受海水的影响十分明显，下部桩基需要承受更大的上拔浮力，在海洋中进行抗拔桩检测十分困难，目前海上抗拔桩检测方法有桩锚法、自平衡法等，桩锚法是基桩抗拔承载力检测主要仪器设备与单桩轴向抗压静载试验一切设备通用。采用锚桩反力梁装置，通过在试验桩四周单独打设若干根根锚桩提供反力，用千斤顶施加荷载。自平衡试桩法是通过在桩身埋设荷载箱，利用荷载箱以上摩擦阻力来给荷载箱以下的桩身提供反力的方法。采用桩锚法需要打多根锚桩，对于海洋大直径桩基的检测成本巨高，并且施工周期长，采用自平衡法检测桩基主要存在的问题是检测装置比较复杂以及不能重复使用检测装置，并且这些方法这也导致了单桩基础建造成本的显著提升。
2、传统船舶的锚系定位方式广泛使用，这类定位方式虽然对于船舶固定起到了很好的效果，但这类传统的定位方式均会限制船舶的位移。抱箍装置在桥梁工程、基础工程和交通工程等领域广泛使用，近年来，抗拔桩基检测中也广泛使用单抱箍形式的检测装置。海上抗拔桩的检测装置需要与海水接触，海水浸润可能会减小桩基和抱箍装置间的摩阻力。海上检测抗拔桩会受各种外界环境的影响，检测过程中风浪对普通船舶的定位影响较大，若不消除风浪等外界因素的影响可能会造成检测结果的不准确，并影响施工进度。
技术实现思路
1、为了克服或缓解以上一个或多个技术问题，本专利技术
2、本专利技术提供了如下的技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种浮力式海洋桩基抗拔检测装置，包括抱箍装置，还包括两艘动力定位船筏(8)，大梁(3)水平设于两艘动力定位船筏(8)之间，所述大梁(3)中心点与桩基同轴位置固定设有圆盘(4)；所述抱箍装置顶端通过多根钢筋(5)固定于所述圆盘(4)下方；所述抱箍装置包括固定相连的内箍(12)和外箍(13)，所述内箍(12)抱紧桩基，所述内箍(12)外侧和所述外箍(13)内侧排布对应设置多个凹槽，所述凹槽内设有压紧的弹簧(14)；所述动力定位船筏(8)上设有动力定位系统，所述动力定位系统根据传感器组采集的外部环境数据，计算并产生推力将所述动力定位船筏(8)在海中定位；所述动力定位船筏(8)上分别设有海水存储仓(9)和抽水泵(10)，所述抽水泵(10)等量地将存储在所述海水存储仓(9)内的海水从所述动力定位船筏(8)抽出，进行海洋桩基抗拔检测。
4、根据一些实施方式，所述内箍(12)和所述外箍(13)均为两个半圆，通过左右对称的两侧向外延伸的钢板贴合和多组螺栓固定相连，所述外箍(13)的钢板和所述外箍(13)外表面之间均设有加强筋(15)。
5、根据一些实施方式，所述内箍(12)外壁上匀布设有固定套筒(11)，所述钢筋(5)下端通过所述固定套筒(11)固定，上端穿过所述圆盘(4)匀布的通孔，并通过套筒(22)固定。
6、根据一些实施方式，所述动力定位船筏(8)上均设有用于调整所述大梁(3)水平位置的梁垫(7)，所述大梁(3)上表面设有多组水平尺；所述大梁置于所述海水存储仓(9)的中部1/2长度处。
7、根据一些实施方式，所述梁垫(7)为多个垂直叠放，材质为石制；所述圆盘(3)的材质为钢制。
8、根据一些实施方式，所述动力定位系统包括艏侧推(28)、全回转推进器(29)、声纳定位系统(30)、风速计(32)、差分gps(31)、艏向传感器(33)、运动传感器(34)和船筏水准尺(35)，所述艏侧推(28)位于所述动力定位船筏(8)的船身两侧靠近船头和船尾的位置，所述全回转推进器(28)位于船底中部位置，每艘所述动力定位船筏(8)搭配两个全回转推进器(28)，所述声纳定位系统(30)位于船底中部远离所述全回转推进器(28)的位置，所述声纳信号接收器(20)设于海底泥面上；所述风速计(32)和差分gps(31)均位于桅杆上；艏向传感器(33)设于动力定位船筏(8)的的船首尾线上；运动传感器(34)设于船舱内靠近船重心的位置；船筏水准尺(35)设于船舷上。
9、第二方面，本专利技术还提供了一种上述浮力式海洋桩基抗拔检测装置的安装方法，包括以下步骤：
10、s1：内箍安装，将所述内箍(12)吊装至桩基外侧的预定位置后，并将两个半圆的所述内箍12采用螺母和螺杆连接；
11、s2：外箍安装，将所述弹簧(14)一端放入内箍外侧凹槽，其次将所述外箍(13)吊放至与所述内箍(12)平行的位置，同时将所述弹簧(14)另一端安装至外箍内侧凹槽，再次以船为固定不动点采用6～9组千斤顶水平等力地同时将两个对称的所述外箍(13)通过压紧所述弹簧(14)抱紧所述内箍(12)，然后采用螺母和螺杆连接两个半圆的所述外箍(13)，最后将所述钢筋(5)安装在固定套筒(11)上；
12、s3：圆盘安装，在两个所述动力定位船筏(8)之前架设所述大梁(3)，在所述大梁(3)上表面中心与桩基同轴位置放置所述圆盘(4)，其次将所述钢筋(5)穿过通孔，然后采用所述梁垫(7)调节所述大梁(3)至合适的高度，最后将所述钢筋(5)顶端通过所述套筒(22)固定；
13、s4：动力定位船筏定位，首先在海底泥面上放置声纳信号接收器(20)，然后使用差分gps(31)和声纳定位系统(30)进行精准定位于待测桩附近，接着打开艏向传感器(33)、风速计(32)和运动传感器(34)，根据各类传感器测得数据控制艏侧推(28)和全回转推进器(29)，最后开始观测船筏水准尺(35)。
14、s5：抽出海水存储仓的海水，两艘所述动力定位船筏8通过所述抽水泵(10)等量地将海水从所述海水存储仓(9)抽出；
15、s6：若需对所述抱箍装置(2)拆卸，首先以所述动力定位船筏(8)为固定不动点采用多组千斤顶水平等力地同时对两个的所述外箍(13)施加外力，之后卸除螺杆和螺母，再以所述动力定位船筏(8)为固定不动点将多组千斤顶水平同时慢慢均匀的卸力，当所述弹簧(14)弹力卸载完毕后，拆除所述外箍(13)，最后再根据顺序拆除所述弹簧(14)和所述内箍(12)。
16、相比于现有技术，本专利技术具备以下有益效果：
17、1、本专利技术通过使用船舶浮力的原理，将动力定位船筏上的海水通过抽水泵抽出，增大船筏的浮力进行抗拔桩的检测，采取这样海上桩基抗拔检测的方法，解决传统锚桩法需要在待检测桩基附近打入四根锚桩而带来的造价高、施工周期长、污染大等问题，也可以解决自平衡法不可以重复使用检测装置的问题，降低施工成本、加快工程进度；
18本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种浮力式海洋桩基抗拔检测装置，包括抱箍装置，其特征在于：还包括两艘动力定位船筏(8)，大梁(3)水平设于两艘动力定位船筏(8)之间，所述大梁(3)中心点与桩基同轴位置固定设有圆盘(4)；所述抱箍装置顶端通过多根钢筋(5)固定于所述圆盘(4)下方；所述抱箍装置包括固定相连的内箍(12)和外箍(13)，所述内箍(12)抱紧桩基，所述内箍(12)外侧和所述外箍(13)内侧排布对应设置多个凹槽，所述凹槽内设有压紧的弹簧(14)；所述动力定位船筏(8)上设有动力定位系统，所述动力定位系统根据传感器组采集的外部环境数据，计算并产生推力将所述动力定位船筏(8)在海中定位；所述动力定位船筏(8)上分别设有海水存储仓(9)和抽水泵(10)，所述抽水泵(10)等量地将存储在所述海水存储仓(9)内的海水从所述动力定位船筏(8)抽出，进行海洋桩基抗拔检测。
2.根据权利要求1所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置，其特征在于：所述内箍(12)和所述外箍(13)均为两个半圆，通过左右对称的两侧向外延伸的钢板贴合和多组螺栓固定相连，所述外箍(13)的钢板和所述外箍(13)外表面之间均设有加强筋(1
3.根据权利要求2所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置，其特征在于：所述内箍(12)外壁上匀布设有固定套筒(11)，所述钢筋(5)下端通过所述固定套筒(11)固定，上端穿过所述圆盘(4)匀布的通孔，并通过套筒(22)固定。
4.根据权利要求3所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置，其特征在于：所述动力定位船筏(8)上均设有用于调整所述大梁(3)水平位置的梁垫(7)，所述大梁(3)上表面设有多组水平尺；所述大梁置于所述海水存储仓(9)的中部1/2长度处。
5.根据权利要求4所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置，其特征在于：所述梁垫(7)为多个垂直叠放，材质为石制；所述圆盘(3)的材质为钢制。
6.根据权利要求5所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置，其特征在于：所述动力定位系统包括艏侧推(28)、全回转推进器(29)、声纳定位系统(30)、风速计(32)、差分GPS(31)、艏向传感器(33)、运动传感器(34)和船筏水准尺(35)，所述艏侧推(28)位于所述动力定位船筏(8)的船身两侧靠近船头和船尾的位置，所述全回转推进器(28)位于船底中部位置，每艘所述动力定位船筏(8)搭配两个全回转推进器(28)，所述声纳定位系统(30)位于船底中部远离所述全回转推进器(28)的位置，所述声纳信号接收器(20)设于海底泥面上；所述风速计(32)和差分GPS(31)均位于桅杆上；艏向传感器(33)设于动力定位船筏(8)的的船首尾线上；运动传感器(34)设于船舱内靠近船重心的位置；船筏水准尺(35)设于船舷上。
7.一种根据权利要求6所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种浮力式海洋桩基抗拔检测装置，包括抱箍装置，其特征在于：还包括两艘动力定位船筏(8)，大梁(3)水平设于两艘动力定位船筏(8)之间，所述大梁(3)中心点与桩基同轴位置固定设有圆盘(4)；所述抱箍装置顶端通过多根钢筋(5)固定于所述圆盘(4)下方；所述抱箍装置包括固定相连的内箍(12)和外箍(13)，所述内箍(12)抱紧桩基，所述内箍(12)外侧和所述外箍(13)内侧排布对应设置多个凹槽，所述凹槽内设有压紧的弹簧(14)；所述动力定位船筏(8)上设有动力定位系统，所述动力定位系统根据传感器组采集的外部环境数据，计算并产生推力将所述动力定位船筏(8)在海中定位；所述动力定位船筏(8)上分别设有海水存储仓(9)和抽水泵(10)，所述抽水泵(10)等量地将存储在所述海水存储仓(9)内的海水从所述动力定位船筏(8)抽出，进行海洋桩基抗拔检测。
2.根据权利要求1所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置，其特征在于：所述内箍(12)和所述外箍(13)均为两个半圆，通过左右对称的两侧向外延伸的钢板贴合和多组螺栓固定相连，所述外箍(13)的钢板和所述外箍(13)外表面之间均设有加强筋(15)。
3.根据权利要求2所述浮力式海洋桩基抗拔检测装置，其特征在于：所述内箍(12)外壁上匀布设有固定套筒(11)，所述钢筋(5)下端通过所述固定套筒(11)固定，上端穿过所述圆盘(4)匀布的通孔，并通过套筒(22...
【专利技术属性】
技术研发人员：田乙，鲁宇城，华伦，吴文兵，桂跃，许汉华，眭素刚，欧明喜，张蕾，刘瑞佳，张洪硕，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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