一种桩基浮式系缆环结构的制作方法

本技术属于水利工程，具体涉及一种桩基浮式系缆环结构。

背景技术：

1、在水利工程中，经常涉及到河流中存储工程浮体重物和停靠船舶的问题。工程浮体重物常运行于水上，但体积大，难以吊运上岸，搬运又极易破坏物体，岸上停靠储存场地要求高，影响美观，例如浮坞检修门；或船舶临时停靠岸边，水流比较湍急时，附近无系缆停靠点，停靠岸边容易导致船舶漂移侧翻。

2、随着水电梯级开发建设，受电站调峰以及泄水闸泄洪影响下游河道水位将在较短时段内大起大落，直接危及装卸作业船舶和工程浮体重物的靠泊安全，从而引发船舶或浮体重物翻沉事故，造成人员伤亡和巨大经济损失。因此，电站调峰以及泄水闸泄洪影响引起的安全系缆问题亟待解决。为解决水位瞬间变化情况下的靠泊安全问题，工程上采用了靠船墩系缆或浮体重物吊运上岸存储。靠船墩施工复杂，需布置施工围堰，费时费力、工程量大。吊运上岸需配备吊车并提供宽阔的吊运空间和岸上储存场地，工程浮体重物下水时，需再次吊运，对设备和场地要求高。

3、本实用新型旨在探索一种适用于水位瞬时变幅的桩基浮式系缆环结构，借鉴船闸中浮式系船柱的成功经验，开发出一种适应水位变幅大，水流流态紊乱、横向流速大的水流条件，具有结构简单，系缆储存方便，受力强度高、浮力大和不会被卡住的浮式系缆装置。

技术实现思路

1、本实用新型针对以上现有传统靠船墩施工复杂，工程量大和吊运上岸存储对设备和场地需求高，操作复杂，危险程度高的缺点，本实用新型提供了一种桩基浮式系缆环结构，在不影响枢纽泄洪和通航等功能的基础上，选择水流较为稳定的角落区域设置桩基浮式系缆环结构，船舶可自动停靠或者浮体重物通过船舶拖引至系缆区域进行系缆存储。桩基浮式系缆环结构对场地要求低，施工方便，结构简单，适应水位变动，系缆存储操作简单，便于即停即走。

2、为达到上述目的，具体通过以下技术实现：

3、一种桩基浮式系缆环结构，包括桩基、系缆绳、浮式系缆环，其特征在于：桩基外层覆盖钢护筒，嵌入稳定土层，浮式系缆环套于桩基上并只能沿桩基的钢护筒上下浮动，系缆绳一端固定在浮式系缆环上，系缆绳另一端系缆船舶或浮体重物。使用时，两套桩基浮式系缆环结构为一组，分别系缆船舶或浮体重物前后两端。

4、所述浮式系缆环呈环柱体，采用不锈钢管铸铁构建。

5、所述浮式系缆环包括内钢板、外钢板、两块封板、吊耳板；所述内钢板、外钢板由两块封板上下密封组成中空环柱体，吊耳板焊接于外钢板迎水面。

6、所述浮式系缆环还包括支撑板、加劲板、锚固板，所述吊耳板的内部设有系缆孔，底部焊接加劲板，并通过两道支撑板加固，加劲板为矩形平板，支撑板为三角板；加劲板底部左右侧各通过三道锚固板焊接于外钢板上，用于系缆绳系缆。

7、所述浮式系缆环还还包括控水阀，外钢板背水侧设置控水阀控制环柱体水量。通过控水阀的阀门控制，可根据系缆物重量调节浮式系缆环内存储水量。

8、所述浮式系缆环还还包括滑环板，在内钢板上下各设置一道滑环板，缓解浮式系缆环和桩基钢护筒的摩擦。

9、所述内钢板组成的环柱体截面直径为1.45m，外钢板组成的环柱体截面直径分别为2.0m，内钢板、外钢板厚度均为6mm；滑环板为半径0.25m的半环，焊接在内钢板上成环体，凸面接触钢护筒摩擦。

10、桩基间隔并排布置，用于系缆同一船舶或浮体重物的两根桩基间距不大于3倍系缆船舶或浮体重物的长度。

11、桩基采用钢筋混凝土灌注桩，直径1.2m，钢护筒采用防腐镀锌钢，厚度10mm。

12、系缆绳采用钢缆，两端设有卡扣，分别系缆于浮式系缆环的吊耳板和船舶或浮体重物上。

13、本实用新型的浮式系缆环不仅具有足够强度和刚度，而且自重较轻，浮力大，适应水位，随水位升降能在桩基上垂直运动。

14、桩基浮式系缆环结构受到的缆绳拉力主要来自于两个方向：一是垂直于岸线的船舶或浮体重物缆绳拉力，另一个是顺流方向的流速力和水流的脉动力，船舶或浮体重物在河道水流作用下，还会产生较大的横向作用力，该横向作用力不仅产生较大的缆绳拉力，还会对浮式系缆环的造成较大阻力，从而导致桩基浮式系缆环结构在升降过程中容易被卡死；采用该结构的滑环板9具有摩擦阻力较小，承受压力大，制造、安装和使用简单、经济、可靠的优点。

技术特征：

1.一种桩基浮式系缆环结构，包括桩基、系缆绳、浮式系缆环，其特征在于：桩基外层覆盖钢护筒，嵌入稳定土层，浮式系缆环套于桩基上并只能沿桩基的钢护筒上下浮动，系缆绳一端固定在浮式系缆环上，系缆绳另一端系缆船舶或浮体重物。

2.根据权利要求1所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：所述浮式系缆环呈环柱体，采用不锈钢管铸铁构建。

3.根据权利要求2所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：所述浮式系缆环包括内钢板、外钢板、两块封板、吊耳板；所述内钢板、外钢板由两块封板上下密封组成中空环柱体，吊耳板焊接于外钢板迎水面。

4.根据权利要求3所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：所述浮式系缆环还包括支撑板、加劲板、锚固板，所述吊耳板的内部设有系缆孔，底部焊接加劲板，并通过两道支撑板加固，加劲板为矩形平板，支撑板为三角板；加劲板底部左右侧各通过三道锚固板焊接于外钢板上，用于系缆绳系缆。

5.根据权利要求3或4所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：所述浮式系缆环还包括控水阀，外钢板背水侧设置控水阀控制环柱体水量。

6.根据权利要求5所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：所述浮式系缆环还包括滑环板，在内钢板上下各设置一道滑环板。

7.根据权利要求5所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：所述内钢板组成的环柱体截面直径为1.45m，外钢板组成的环柱体截面直径分别为2.0m，内钢板、外钢板厚度均为6mm；滑环板为半径0.25m的半环，焊接在内钢板上成环体，凸面接触钢护筒摩擦。

8.根据权利要求1所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：桩基间隔并排布置，用于系缆同一船舶或浮体重物的两根桩基间距不大于3倍系缆船舶或浮体重物的长度。

9.根据权利要求1所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：桩基采用钢筋混凝土灌注桩，直径1.2m，钢护筒采用防腐镀锌钢，厚度10mm。

10.根据权利要求1所述桩基浮式系缆环结构，其特征在于：系缆绳采用钢缆，两端设有卡扣，分别系缆于浮式系缆环的吊耳板和船舶或浮体重物上。

技术总结
本技术公开了一种桩基浮式系缆环结构，包括桩基、系缆绳、浮式系缆环，其特征在于：桩基外层覆盖钢护筒，嵌入稳定土层，浮式系缆环套于桩基上并只能沿桩基的钢护筒上下浮动，系缆绳一端固定在浮式系缆环上，系缆绳另一端系缆船舶或浮体重物。使用时，两套桩基浮式系缆环结构为一组，分别系缆船舶或浮体重物前后两端。本技术桩基浮式系缆环结构能够有效的固定存储河道的工程浮体重物，浮式系缆环根据工程浮体重物的规模确定中空环体内水量，保证系船环稳定，本技术可水上布置，适应水位变动，储存稳定，运行阻力小，灵活方便，施工、制造、安装和使用简单。

技术研发人员：罗海程,孙保虎,徐洪强,杨洪祥,张信伟,万宇飞
受保护的技术使用者：湖北省交通规划设计院股份有限公司
技术研发日：20230714
技术公布日：2024/2/8