本實(shí)用新型涉及海上沉樁技術(shù)，尤其涉及一種海上靜載沉樁裝置。

背景技術(shù)：
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樁基礎(chǔ)已被廣泛應(yīng)用于港口、海洋和橋梁工程領(lǐng)域中。目前，在海上進(jìn)行沉樁施工一般有兩類方法：一類是加動態(tài)沖擊力將樁打入到海床土中，另一類是加靜態(tài)壓載將樁結(jié)構(gòu)壓入到海床土中。

在海上采用打樁船打樁時(shí)，所需的專用打樁船使用費(fèi)用高，存在噪聲污染，對其它建筑物存在潛在的振動破壞，施工過程容易受到風(fēng)浪因素的影響，特別是在河道、河口和潮流大的海域，由于水流速度大，通過錨纜定位、移位的打樁船定位、移位困難，打樁效率低?？梢?，在不宜采用動力沖擊打樁的環(huán)境中，需選用靜載沉樁方法。

中國專利授權(quán)公告號CN2464778Y公布了一種水上靜載沉樁的裝置，其主要由樁帽、筒式吸力錨、鋼纜及鋼纜上的張緊器構(gòu)成，通過鋼纜的拉力使樁體滿滿沉入水下地基土中。該專利的局限性在于：鋼纜傾斜作用在樁帽上，假設(shè)鋼纜拉力為F、鋼纜與水平面的夾角為θ，則每個(gè)筒式吸力錨提供的豎向下拉力僅為Fsinθ；若θ＝30°則Fsinθ＝0.5F，即僅鋼纜拉力F的一半對沉樁有幫助，可見其沉樁荷載較小、效率較低；另外，鋼纜拉力F的水平分量Fcosθ不僅對沉樁無幫助，還會使筒式吸力錨產(chǎn)生傾斜、旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而降低桶形基礎(chǔ)的沉樁能力?？梢姡写l(fā)展簡便、高效的靜載沉樁裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本實(shí)用新型的目的是提供及一種海上靜載沉樁裝置，其操作簡單，方便對海上靜載沉樁進(jìn)行施工。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

海上靜載沉樁裝置，其特征在于，包括成一條直線分布的、沉入海床面下的四個(gè)桶形基礎(chǔ)，四個(gè)桶形基礎(chǔ)對稱分布在樁體的兩側(cè)，四個(gè)桶形基礎(chǔ)上端面上間隔設(shè)有吊點(diǎn)、進(jìn)出水閥，待沉貫樁體上端套裝有樁帽，樁帽上端固定連接有加載桁架，加載桁架下端面與四個(gè)桶形基礎(chǔ)上的吊點(diǎn)分別通過豎向鋼纜相連接，每根鋼纜上均設(shè)有鋼纜張緊器。

所述的海上靜載沉樁裝置，其特征在于，所述的吊點(diǎn)設(shè)置在桶形基礎(chǔ)的頂部中心。

所述的海上靜載沉樁裝置，其特征在于，所述的加載桁架由中間加載桁架及其兩側(cè)的延長加載桁架構(gòu)成，中間加載桁架的中點(diǎn)位于樁體中心軸線上。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本實(shí)用新型四個(gè)桶形基礎(chǔ)對稱分布于樁體兩側(cè)，鋼纜沿豎向分布連接桶形基礎(chǔ)與加載桁架，鋼纜上豎向荷載均轉(zhuǎn)變成樁體的下沉荷載，其不會產(chǎn)生對樁體下沉無幫助的水平分量，沉樁荷載大、效率高。

2、本實(shí)用新型施工簡單、方便，無需大型設(shè)備，具有經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型海上靜載沉樁裝置主視圖。

圖2為本實(shí)用新型海上靜載沉樁裝置俯視圖。

圖3為本實(shí)用新型桶形基礎(chǔ)對稱貫入樁基兩側(cè)海床示意圖。

圖4為本實(shí)用新型安裝樁帽及中間加載桁架示意圖。

圖5為本實(shí)用新型臨近樁基的兩個(gè)桶形基礎(chǔ)安裝與張拉鋼纜示意圖。

圖6為本實(shí)用新型加載桁架兩側(cè)加長續(xù)接示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、桶形基礎(chǔ)；2、進(jìn)出水閥；3、吊點(diǎn)；4、鋼纜；5、鋼纜張緊器；6、樁體；7、樁帽；8、加載桁架；A、海床面；B、海平面。

具體實(shí)施方式：

參見附圖：

海上靜載沉樁裝置，包括成一條直線分布的、沉入海床面下的四個(gè)桶形基礎(chǔ)1，四個(gè)桶形基礎(chǔ)1對稱分布在樁體6的兩側(cè)，四個(gè)桶形基礎(chǔ)1上端面上間隔設(shè)有吊點(diǎn)3、進(jìn)出水閥2，供連接外部管道抽取負(fù)壓使用，待沉貫樁體6上端套裝有樁帽7，樁帽7上端固定連接有加載桁架8，加載桁架8下端面與四個(gè)桶形基礎(chǔ)1上的吊點(diǎn)3分別通過豎向鋼纜4相連接，每根鋼纜4上均設(shè)有鋼纜張緊器5，通過張緊鋼纜4上的鋼纜張緊器5使加載桁架8受到下拉荷載，加載桁架8受到的下拉荷載最終傳遞給樁體6，進(jìn)而使樁體6逐漸下沉，從而達(dá)到靜載沉樁的目的。

吊點(diǎn)設(shè)3置在桶形基礎(chǔ)1的頂部中心。

為了便于運(yùn)輸與安裝，加載桁架一般采用多段桁架組裝而成；加載桁架8由中間加載桁架及其兩側(cè)相同長度的延長加載桁架構(gòu)成，使加載桁架能超過兩端最遠(yuǎn)兩個(gè)桶形基礎(chǔ)1的正上方，中間加載桁架的中點(diǎn)位于樁體中心軸線上，整體組裝后的加載桁架8的中點(diǎn)也位于樁體中心軸線上。

加載桁架8應(yīng)有足夠的強(qiáng)度與剛度，能夠承受鋼纜4傳遞過來的軸力、剪力與彎矩，并具有足夠的安全儲備。

加載桁架8上與鋼纜4接觸的部位，應(yīng)采用加筋鋼板強(qiáng)化，防止應(yīng)力集中而發(fā)y生桿件局部屈服變形。

使用輔助板材、螺栓連接或其它辦法，使加載桁架8與樁帽7連接成整體，且樁帽7上應(yīng)設(shè)有限位構(gòu)造，使加載桁架8在使用過程中不會滑動、脫落，確保載桁架8的整體穩(wěn)定。

鋼纜4的上部連接有鋼纜張緊器5，其能使鋼纜4張緊，且能提供所需的足夠拉力。

海上靜載沉樁裝置施工過程如下：

1)、樁體定位與桶形基礎(chǔ)沉貫：

在指定的海上施工點(diǎn)，使用設(shè)備將樁體6豎直就位于擬貫入點(diǎn)，貫入深度以能保證樁體6自身的垂直度、且能承受一定的豎向荷載而不發(fā)生側(cè)向位移為準(zhǔn)。再以樁體6為中心，兩側(cè)對稱地共將四個(gè)桶形基礎(chǔ)1下沉接觸海床，通過桶形基礎(chǔ)1的進(jìn)出水閥2抽取真空使其沉入海床土體中足夠的深度；施工結(jié)束后，四個(gè)桶形基礎(chǔ)1及樁體6成一直線分布；

一般地，可在樁體6頂部鑲嵌一個(gè)半球面體后，再套上樁帽7，樁帽7帶相應(yīng)的內(nèi)凹的球面孔洞；這樣，樁帽7與樁體6之間的連接相當(dāng)于點(diǎn)接觸，其只傳遞豎向荷載，而不傳遞彎矩，確保樁體6被沿著豎向壓入海床而不發(fā)生側(cè)向位移。

2)、安裝樁帽及中間加載桁架：

將樁帽7及輔助裝置套在樁體6上，再將中間加載桁架8放在樁帽7上。樁帽7與中間加載桁架8通過輔助裝置相互固定連接；

樁帽7或樁體6上應(yīng)設(shè)有限位構(gòu)造，使加載桁架8在使用過程中不會滑動、脫落，確保載桁架8的整體穩(wěn)定。

3)、安裝離樁體最近的兩個(gè)桶形基礎(chǔ)的鋼纜：

對離樁體6最近的兩個(gè)桶形基礎(chǔ)，使鋼纜4豎直的連接桶形基礎(chǔ)1上的吊點(diǎn)3與中間加載桁架8，通過初步張緊鋼纜張緊器5使連接兩個(gè)桶形基礎(chǔ)1的鋼纜4拉緊加載桁架8，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；

此處張緊鋼纜張緊器5，僅使鋼纜4拉住加載桁架8形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)即可，方便后續(xù)加載桁架的續(xù)接與延長。

4)、在中間加載桁架兩側(cè)續(xù)接、延長加載桁架：

在中間加載桁架8兩側(cè)對稱地續(xù)接、延長加載桁架，使加載桁架8能超過兩端最遠(yuǎn)兩個(gè)桶形基礎(chǔ)1的正上方；

加載桁架相互續(xù)接的部分，設(shè)有連接鋼板與螺栓孔，采用螺栓固定連接。連接處應(yīng)能承受施工過程中的最大軸力、剪力與彎矩，并具有一定的安全儲備。

5)、安裝剩余的兩個(gè)桶形基礎(chǔ)的鋼纜，并實(shí)施均勻加載作業(yè)：

對離樁體6最遠(yuǎn)的兩個(gè)桶形基礎(chǔ)，使鋼纜4豎直的連接桶形基礎(chǔ)1上的吊點(diǎn)3與加載桁架8，通過初步張緊鋼纜張緊器5使連接這兩個(gè)桶形基礎(chǔ)1的鋼纜4拉緊加載桁架8；

至此，四個(gè)桶形基礎(chǔ)均已初步張緊、拉住加載桁架8，形成穩(wěn)定的加載體系；同時(shí)逐漸張緊四個(gè)桶形基礎(chǔ)上方的鋼纜張緊器5，且保持每根鋼纜4的拉力基本相同，使鋼纜4的拉力變成樁體6的下沉荷載，逐漸把樁體6貫入海床中；

靜載沉樁過程中，應(yīng)保持加載桁架8的水平度。若發(fā)現(xiàn)加載桁架8產(chǎn)生傾斜，應(yīng)通過調(diào)整不同位置鋼纜4上的拉力，使加載桁架8重回水平狀態(tài)；樁體6下沉達(dá)到預(yù)定值后，經(jīng)過檢測其鉛錘度滿足要求后，靜載沉樁施工即完成。

利用本實(shí)用新型所提裝置靜載沉樁結(jié)束后，松開各鋼纜張緊器5，解下鋼纜4，拆除加載桁架8，通過各桶形基礎(chǔ)的進(jìn)出水閥2向桶內(nèi)注水，桶形基礎(chǔ)逐漸向上移動并最終拔出海床，提離各桶形基礎(chǔ)即完成本實(shí)用新型所提裝置的拆除工作.

本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。