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

申请日：2019-06-19

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN110195433B

主分类号：E02D5/28

分类号：E02D5/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.09.27#实质审查的生效;2019.09.03#公开

摘要：本发明公开了一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，所述用于海上单桩浮运的桩尖封堵器包括封堵器主体，所述封堵器主体上设有限位结构和密封结构，所述封堵器主体可直接放置进钢管桩内，并通过限位结构进行限位固定和通过密封结构对钢管桩进行密封。本发明安装和拆卸都非常方便，密封性高，可适合各种尺寸的钢管桩，且不需要人工操作，效率和安全性都得到很大提高。

主权项：1.一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述用于海上单桩浮运的桩尖封堵器包括封堵器主体，所述封堵器主体上设有限位结构和密封结构，所述封堵器主体可直接放置进钢管桩内，并通过限位结构进行限位固定和通过密封结构对钢管桩进行密封；所述密封结构包括第一环状橡胶圈、第一压环和若干个第一液压缸，这些第一液压缸相互并联的设置在封堵器主体上，所述第一环状橡胶圈设置在封堵器主体的上侧，并与钢管桩的内壁可接触，所述第一压环一侧与第一环状橡胶圈连接，另一侧分别连接各个第一液压缸；所述密封结构还包括第二环状橡胶圈、第二压环和若干个第二液压缸，这些第二液压缸相互并联的设置在封堵器主体上，所述第二环状橡胶圈设置在封堵器主体的下侧，并与钢管桩的内壁可接触，所述第二压环一侧与第二环状橡胶圈连接，另一侧分别连接各个第二液压缸；所述用于海上单桩浮运的桩尖封堵器还包括一控制系统，所述控制系统分别连接各个第一液压缸和第二液压缸，所述控制系统具体包括一动力柜，动力柜上设有控制板，第一液压缸和第二液压缸的油泵放置在动力柜中，通过液压泵驱动各个第一液压缸和第二液压缸，通过控制板分别控制各个油路工作；当封堵器主体放置进钢管桩内后，通过控制系统控制各个第一液压缸和第二液压缸进行工作，从而对钢管桩形成双重密封，而当需要拆卸封堵器主体时，只需通过控制系统控制各个第一液压缸和第二液压缸停止工作。

全文数据：一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器技术领域本发明涉及一种封堵器，具体涉及一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器。背景技术海上风电产业已成为我国开发清洁能源一个重要的新领域，海上风电机组开始向大型化发展，其运输的成本与难度越来越高。单桩由于其自身结构特点，可以使用海上浮运的方式进行运输，节约成本，提高效率。但是实现单桩浮运需要对单桩的两端进行封堵，对封堵的密封性和可靠性有很高的要求。目前，海上单桩浮运封堵的方法如图1所示。在钢管桩1两端装入两个橡胶胶囊2堵头，由于优质的橡胶胶囊2具有良好的膨胀性，通过气门芯3充气使橡胶胶囊2膨胀，当橡胶胶囊2内部气压达到一定值后，橡胶胶囊2充满钢管桩1内断面，利用橡胶胶囊2与钢管桩1内壁产生的摩擦力堵住海水，防止海水渗入。但是，橡胶胶囊2只适用于小直径的单桩，对于大直径的单桩，首先相应大小的橡胶胶囊2难以制造，再者密封性会降低。另外，上述结构需要人工操作，故效率和安全性都非常低。发明内容本发明为了解决上述问题，从而提供一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器。为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，所述用于海上单桩浮运的桩尖封堵器包括封堵器主体，所述封堵器主体上设有限位结构和密封结构，所述封堵器主体可直接放置进钢管桩内，并通过限位结构进行限位固定和通过密封结构对钢管桩进行密封。在本发明的一个优选实施例中，所述封堵器主体放置进钢管桩内后先通过限位结构进行限位固定，再通过密封结构进行密封。在本发明的一个优选实施例中，所述封堵器主体为一圆柱体，且直径小于钢管桩。在本发明的一个优选实施例中，所述密封结构包括至少三个钩爪，这三个钩爪固设在封堵器主体的上表面，每个钩爪可钩住钢管桩的管口边缘。在本发明的一个优选实施例中，每个钩爪通过一个焊接支架与封堵器主体连接。在本发明的一个优选实施例中，所述钩爪为L形或T形。在本发明的一个优选实施例中，其中一个钩爪上设有一尾舵。在本发明的一个优选实施例中，所述密封结构包括第一环状橡胶圈、第一压环和若干个第一液压缸，这些第一液压缸相互并联的设置在封堵器主体上，所述第一环状橡胶圈设置在封堵器主体的上侧，并与钢管桩的内壁可接触，所述第一压环一侧与第一环状橡胶圈连接，另一侧分别连接各个第一液压缸。在本发明的一个优选实施例中，所述密封结构还包括第二环状橡胶圈、第二压环和若干个第二液压缸，这些第二液压缸相互并联的设置在封堵器主体上，所述第二环状橡胶圈设置在封堵器主体的下侧，并与钢管桩的内壁可接触，所述第二压环一侧与第二环状橡胶圈连接，另一侧分别连接各个第二液压缸。在本发明的一个优选实施例中，所述封堵器主体上表面上设有一吊耳。本发明的有益效果是：本发明安装和拆卸都非常方便，密封性高，可适合各种尺寸的钢管桩，且不需要人工操作，效率和安全性都得到很大提高。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的封堵器的结构示意图；图2为本发明的结构示意图；图3为本发明的侧视图；图4为本发明的剖视图；图5为本发明的安装示意图；图6为图5的剖视图；图7为控制系统与第一液压缸及第二液压缸的控制原理图。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。参见图2至图6，本发明提供的用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其包括封堵器主体100，在封堵器主体100上设有限位结构200和密封结构300。封堵器主体100，其为一实心的圆柱体，且直径小于钢管桩400，可直接放置进钢管桩400内。在封堵器主体100的上表面的中部可设有一吊耳110，这样便于吊运设备起吊封堵器主体100。限位结构200，其设置在封堵器主体100的上表面上，其是用于对放置进钢管桩400内的封堵器主体100进行限位，使得封堵器主体100固定在钢管桩400的管口，不会滑落。限位结构200包括至少三个钩爪210，具体可采用三个钩爪210，这三个钩爪210呈三角分布在封堵器主体100的上表面。钩爪210具体固定在封堵器主体100上表面的边缘上，当封堵器主体100放置进钢管桩400内时，钩爪210刚好可钩住钢管桩的管口边缘，从而对封堵器主体100进行限位。另外，当需要将封堵器主体100从钢管桩内吊出时，只需通过吊运设备将封堵器主体100向上起吊，钩爪210就可与钢管桩的管口边缘分离，非常方便。钩爪210具体可为L形或T形或其他形状，具体可根据实际需求而定，只需能钩住钢管桩的管口边缘即可。在每个钩爪210上设有一焊接支架220，焊接支架220与封堵器主体100焊接固定，焊接支架220可提高钩爪210的强度，防止钩爪210与钢管桩的管口边缘接触时断裂。另外，在其中一个钩爪210上设有一尾舵230，尾舵230用于保持封堵器主体100在托运过程中的稳定和航行控制姿态。尾舵230具体为一梯形金属板或矩形金属板或三角形金属板或其他形状。密封结构300，其设置在封堵器主体100上，其是用于将封堵器主体100与钢管桩400之间的密封连接。密封结构300具体包括第一环状橡胶圈310、第一压环320和若干个第一液压缸330。这些第一液压缸330的个数具体为18，相互并联的设置在封堵器主体100外表面的上侧，用于对第一环状橡胶圈310进行挤压。第一环状橡胶圈310，其套设在封堵器主体100的上侧，其可与钢管桩的内壁接触。第一压环320，其设置在第一环状橡胶圈310的下表面，并分别与各个第一液压缸330连接，其是用于保证第一环状橡胶圈310受力均匀，从而提高密封性。这样，当封堵器主体100放置进钢管桩400内后，只需通过控制各个第一液压缸330同时工作，对第一环状橡胶圈310进行挤压，使得第一环状橡胶圈310产生形变，从而紧贴钢管桩400的内壁，保证密封性。另外，为了进一步提高密封性，密封结构300还包括第二环状橡胶圈340、第二压环350和若干个第二液压缸360。这些第二液压缸360的个数具体为18，相互并联的设置在封堵器主体100外表面的下侧，用于对第二环状橡胶圈340进行挤压。第二环状橡胶圈340，其套设在封堵器主体100的下侧，其可与钢管桩400的内壁接触。第二压环350，其设置在第二环状橡胶圈340的上表面，并分别与各个第二液压缸360连接，其是用于保证第二环状橡胶圈340受力均匀，从而提高密封性。当封堵器主体100放置进钢管桩400内后，只需通过控制各个第二液压缸360同时工作，对第二环状橡胶圈340进行挤压，使得第二环状橡胶圈340产生形变，从而紧贴钢管桩400的内壁，保证密封性。这样，通过上述结构设置，本申请采用双重密封，大大提高了密封性，并且，即使出现当其中一个橡胶圈发生泄漏时，另一个橡胶圈仍能正常封堵，使钢管桩400不至于沉没，大大提高了安全性。另外，为了便于控制，本申请可包括一控制系统，控制系统分别连接各个第一液压缸330和第二液压缸360，当封堵器主体100放置进钢管桩400内后，可通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360进行工作，从而实现对钢管桩400的双重密封，而当需要拆卸封堵器主体100时，只需通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360停止工作即可。参见图7，控制系统具体包括一动力柜500，动力柜500上设有控制板510，第一液压缸330和第二液压缸360的油泵放置在动力柜500中，通过液压泵驱动各个第一液压缸330和第二液压缸360，通过控制板510分别控制各个油路工作。在每条油路上都装有一个压力表用于观察油管内油压，以及一个蓄能器蓄积压力能以保证整个系统压力正常，在各液压油缸进油、回油管路处均装有平衡阀，完成封堵动作后，利用平衡阀可以实现液压油缸的保压，然后便可切断封堵器与外部泵站的连接，同时使封堵器保持封堵状态。下面是本申请的具体工作过程：当钢管桩400需要封堵时，通过控制系统控制吊运设备工作，将封堵器主体100放置进钢管桩400内；封堵器主体100在钢管桩400内下落时，直至各个钩爪210钩住钢管桩的管口边缘停止下落，并进行固定；然后通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360同时工作，分别对第一环状橡胶圈310和第二环状橡胶圈340进行挤压，使得第一环状橡胶圈310和第二环状橡胶圈340紧贴钢管桩400的外壁，实现密封；而当钢管桩400不需要封堵时，只需通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360停止工作，然后再控制吊运设备将封堵器主体100从钢管桩400上移出即可。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

权利要求：1.一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述用于海上单桩浮运的桩尖封堵器包括封堵器主体，所述封堵器主体上设有限位结构和密封结构，所述封堵器主体可直接放置进钢管桩内，并通过限位结构进行限位固定和通过密封结构对钢管桩进行密封。2.根据权利要求1所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述封堵器主体放置进钢管桩内后先通过限位结构进行限位固定，再通过密封结构进行密封。3.根据权利要求1所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述封堵器主体为一圆柱体，且直径小于钢管桩。4.根据权利要求1所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述密封结构包括至少三个钩爪，这三个钩爪固设在封堵器主体的上表面，每个钩爪可钩住钢管桩的管口边缘。5.根据权利要求4所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，每个钩爪通过一个焊接支架与封堵器主体连接。6.根据权利要求4所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述钩爪为L形或T形。7.根据权利要求4所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，其中一个钩爪上设有一尾舵。8.根据权利要求1所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述密封结构包括第一环状橡胶圈、第一压环和若干个第一液压缸，这些第一液压缸相互并联的设置在封堵器主体上，所述第一环状橡胶圈设置在封堵器主体的上侧，并与钢管桩的内壁可接触，所述第一压环一侧与第一环状橡胶圈连接，另一侧分别连接各个第一液压缸。9.根据权利要求8所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述密封结构还包括第二环状橡胶圈、第二压环和若干个第二液压缸，这些第二液压缸相互并联的设置在封堵器主体上，所述第二环状橡胶圈设置在封堵器主体的下侧，并与钢管桩的内壁可接触，所述第二压环一侧与第二环状橡胶圈连接，另一侧分别连接各个第二液压缸。10.根据权利要求1所述的一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器，其特征在于，所述封堵器主体上表面上设有一吊耳。

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