CN113863361B - 水下螺旋锚基础、施工设备以及锚固方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及螺旋锚技术领域，该水下螺旋锚基础以及施工设备包括螺旋锚本体，所述螺旋锚本体的上端设有锁孔；驱动套管，位于所述螺旋锚本体的上方，且所述驱动套管的外壁上设有连通的销孔，所述销孔与所述锁孔对应设置；连接组件，位于所述驱动套管内，且所述连接组件包括插销和牵引件，所述插销与所述锁孔和所述销孔配合，所述牵引件的一端与所述插销连接，另一端从所述驱动套管的上端伸出，螺旋锚本体与驱动套管通过插销、锁孔和销孔的配合完成连接与分体，不仅操作简单，连接可靠，并且还能够通过插销上连接的牵引件使连接或分离螺旋锚本体和驱动套管的工作更加方便简便。

Description

水下螺旋锚基础、施工设备以及锚固方法

技术领域

本公开涉及螺旋锚技术领域，尤其涉及一种水下螺旋锚基础、施工设备以及锚固方法。

背景技术

随着浮标、浮码头等水上设施的应用越来越普及，其中水下锚固设备是浮标、浮码头等水上设施的重要基础，水下锚固设备直接决定了这些水上设施的稳定性和可靠性，如果水下锚固设备与这些水上设施脱离，这些水上设施不仅无法起到指示、固定和供船只停靠的功能，反而会在水面上随着水流飘动，成为水上垃圾的同时为其他水面上的船只和人员造成安全隐患。

目前水下锚固设备使用较多的是价格昂贵的混凝土锚块、定位桩等，由于其价格昂贵的特点，导致很多地区还仍然未使用到浮标、浮码头等水上设施，价格昂贵的水下锚固设备直接影响了浮标、浮码头等水上设施的普及。

发明内容

为了解决目前使用的水下锚固设备成本较高，直接影响浮标、浮码头等水上设施普及率的技术问题，本公开提供了一种水下螺旋锚基础、施工设备以及锚固方法。

第一方面，本公开提供了一种水下螺旋锚基础以及施工设备，包括螺旋锚本体，所述螺旋锚本体的上端设有锁孔；

驱动套管，位于所述螺旋锚本体的上方，且所述驱动套管的外壁上设有连通的销孔，所述销孔与所述锁孔对应设置；以及

连接组件，位于所述驱动套管内，且所述连接组件包括插销和牵引件，所述插销与所述锁孔和所述销孔配合，所述牵引件的一端与所述插销连接，另一端从所述驱动套管的上端伸出；当向上拉动所述牵引件时，所述插销从所述锁孔内脱出，所述驱动套管与所述螺旋锚本体分离；当松开所述牵引件时，所述插销插设到所述销孔和所述锁孔内，将所述驱动套管和所述螺旋锚本体固定。

可选的，所述插销沿所述驱动套管的周向间隔布置有多个，所述销孔的数量与所述插销的数量相同，所述销孔与所述插销一一对应设置。

可选的，还包括弹性件，所述弹性件设置在所述驱动套管与所述插销之间，用于在松开所述牵引件时，将所述插销复位到能够***到所述锁孔内的位置。

可选的，还包括导向管，所述导向管安装在所述插销穿过所述驱动套管的位置处，并且套在所述插销外侧，所述导向管用于稳定所述插销的滑动工作。

可选的，还包括支架，所述支架安装在所述驱动套管的内壁上，所述弹性件和所述导向管均设置在所述支架上。

可选的，还包括锚链，所述锚链的一端与所述螺旋锚本体连接，另一端与所述驱动套管连接，所述驱动套管的下端面设置有弹力套管，所述锚链的一端与所述螺旋锚本体连接，另一端从所述弹力套管内穿过并连接到所述驱动套管的内壁上。

可选的，还包括注浆组件，所述注浆组件包括注浆管、喷头和注浆设备，所述喷头安装在所述驱动套管的底部，并且侧面开设有喷射孔，所述注浆管设置在所述驱动套管的内部并且连通所述喷头和所述注浆设备，所述注浆设备内的混凝土从所述喷头处喷射到所述螺旋锚本体的顶部与侧面，待混凝土凝固后与所述螺旋锚本体形成新的锚固基础。

可选的，所述驱动套管的上端设置有驱动设备，所述驱动设备驱动所述驱动套管旋转并且沿其轴向方向运动。

可选的，所述牵引件为牵引线，所述牵引线的数量为多根，并且与所述插销的数量相同，多根所述牵引线与所述插销一一对应设置，所述插销位于所述驱动套管内的端部与所述牵引线的下端连接，所述牵引线的上端均连接有牵引设备。

第二方面，本公开还提供了一种利用如上述的水下螺旋锚基础以及施工设备的锚固方法，包括以下步骤：

S1、将驱动套管内部的插销利用牵引设备驱动牵引件收回到驱动套管内部的导向管中，然后把锚链的一端连接到螺旋锚本体上，另一端穿过弹力套管并且连接到驱动套管上，接着将螺旋锚本体安装在驱动套管的端部，并且使销孔、锁孔以及插销对齐；

S2、控制牵引设备松开牵引件，使插销在导向管和弹性件的共同作用下穿过销孔，并且***到螺旋锚本体上的锁孔内，完成螺旋锚本体的安装锁定；

S3、将驱动套管连接到驱动设备上，启动驱动设备，使驱动设备带动驱动套管旋转向下运动，把螺旋锚本体钻入到水底，直到这个螺旋锚本体完全钻入到水底泥土或沙石层以后，停止启动驱动设备；

S4、启动牵引设备，牵引设备带动牵引件，牵引件将插销重新收回到导向管内，使驱动套管与螺旋锚本体分离；

S5、重新启动驱动设备，使驱动设备带动驱动套管朝向水面运动，直到驱动套管上的喷头露出时，停止驱动设备并且启动注浆设备，混凝土经注浆管从喷头喷出，使混凝土覆盖在螺旋锚本体的顶部和侧面；

S6、重新启动驱动设备，将驱动套管带出水中，收回设备，待混凝土凝固后，完成螺旋锚本体的锚固工作。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的水下螺旋锚基础、施工设备以及锚固方法，螺旋锚本体与驱动套管通过插销、锁孔和销孔的配合完成连接与分体，不仅操作简单，连接可靠，并且还能够通过插销上连接的牵引件使连接或分离螺旋锚本体和驱动套管的工作更加方便简便，只需要通过提拉和释放牵引件连接插销的一端即可控制插销完成对螺旋锚本体和驱动套管的连接与分离工作。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的水下螺旋锚基础以及施工设备中驱动套管的结构示意图；

图2为本公开实施例所述的水下螺旋锚基础以及施工设备中螺旋锚本体的结构示意图；

图3为本公开实施例所述的水下螺旋锚基础以及施工设备与牵引设备和注浆设备连接的结构示意图；

图4为本公开实施例所述的水下螺旋锚基础以及施工设备中螺旋锚本体伸入到河底的结构示意图；

图5为本公开实施例所述的水下螺旋锚基础以及施工设备中喷头工作时的结构示意图；

图6为本公开实施例所述的水下螺旋锚基础以及施工设备中螺旋锚本体安装完成后的结构示意图。

其中，1、螺旋锚本体；11、锁孔；2、驱动套管；21、销孔；31、插销；32、支架；33、牵引线；34、弹性件；35、导向管；4、锚链；41、第一连接环；42、第二连接环；51、注浆管；52、喷头；53、注浆设备；6、驱动设备；7、牵引设备；8、弹力套管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

随着浮标、浮码头等水上设施的应用越来越普及，其中水下锚固设备是浮标、浮码头等水上设施的重要基础，水下锚固设备直接决定了这些水上设施的稳定性和可靠性，如果水下锚固设备与这些水上设施脱离，这些水上设施不仅无法起到指示、固定和供船只停靠的功能，反而会在水面上随着水流飘动，成为水上垃圾的同时为其他水面上的船只和人员造成安全隐患。

目前水下锚固设备使用较多的是价格昂贵的混凝土锚块、定位桩等，由于其价格昂贵的特点，导致很多地区还仍然未使用到浮标、浮码头等水上设施，价格昂贵的水下锚固设备直接影响了浮标、浮码头等水上设施的普及。

基于此，本实施例提供一种水下螺旋锚基础以及施工设备，螺旋锚本体与驱动套管通过插销、锁孔和销孔的配合完成连接与分体，不仅操作简单，连接可靠，并且还能够通过插销上连接的牵引件使连接或分离螺旋锚本体和驱动套管的工作更加方便简便，只需要通过提拉和释放牵引件连接插销的一端即可控制插销完成对螺旋锚本体和驱动套管的连接与分离工作。下面通过具体的实施例对其进行详细说明：

参照图1至图6所示，本实施例提供的一种水下螺旋锚基础以及施工设备包括螺旋锚本体1，螺旋锚本体1的上端设有锁孔11；

驱动套管2，位于螺旋锚本体1的上方，且驱动套管2的外壁上设有连通的销孔21，销孔21与锁孔11对应设置；

连接组件，位于驱动套管2内，且连接组件包括插销31和牵引件，插销31与锁孔11和销孔21配合，牵引件的一端与插销31连接，另一端从驱动套管2的上端伸出；当向上拉动牵引件时，插销31从锁孔11内脱出，驱动套管2与螺旋锚本体1分离；当松开牵引件时，插销31插设到销孔21和锁孔11内，将驱动套管2和螺旋锚本体1固定，螺旋锚本体1与驱动套管2通过插销31、锁孔11和销孔21的配合完成连接与分体，不仅操作简单，连接可靠，并且还能够通过插销31上连接的牵引件使连接或分离螺旋锚本体1和驱动套管2的工作更加方便简便，只需要通过提拉和释放牵引件连接插销31的一端即可控制插销31完成对螺旋锚本体1和驱动套管2的连接与分离工作。

其中，插销31沿驱动套管2的周向间隔布置有多个，销孔21的数量与插销31的数量相同，销孔21与插销31一一对应设置，插销31沿周向布置多个能够使螺旋锚本体1与驱动套管2连接的更加牢固、稳定，并且还能够使每个插销31承受到的外力更小，延长自身的使用寿命，保证整个装置的可靠性。

较为优选的，还包括弹性件34，弹性件34设置在驱动套管2与插销31之间，用于在松开牵引件时，将插销31复位到能够***到锁孔11内的位置，其中弹性件34的设置能够有效的保证插销31在不被牵引件影响时***到锁孔11和销孔21中，将螺旋锚本体1和驱动套管2连接到一起，需要说明的是，弹性件34为圆柱弹簧，套在插销31上，同时弹性件34还可以其他具有弹性的部件，只需要能够将不受牵引件影响的插销31从销孔21中拉出并送入到锁孔11内即可。

示例性的，还包括导向管35，导向管35安装在插销31穿过驱动套管2的位置处，并且套在插销31外侧，导向管35用于稳定插销31的滑动工作。

需要说明的是，还包括支架32，支架32安装在驱动套管2的内壁上，弹性件34和导向管35均设置在支架32上，支架32能够为弹性件34和导向管35提供一个方便安装的安装平台，更方便导向管35和弹性件34的固定工作。

具体实现时，还包括锚链4，锚链4的一端与螺旋锚本体1连接，另一端与驱动套管2连接，需要说明的是，螺旋锚本体1上设置有与锚链4下端连接的第二连接环42，驱动套管2的内壁上设置有与锚链4上端连接的第一连接环41，当驱动套管2将螺旋锚本体1钻入到河底后，使驱动套管2脱离螺旋锚本体1并且将锚链4的上端从第一连接环41上取下，安装到需要连接的浮标或浮码头等装置上。

其中，驱动套管2的下端面设置有弹力套管8，锚链4的一端与螺旋锚本体1连接，另一端从弹力套管8内穿过并连接到驱动套管2的内壁上，通过弹力套管8的设置，能够有效地将驱动套管2与螺旋锚本体1之间的锚链4段拉伸到趋近于直线状态，能够防止锚链4掉落到驱动套管2与螺旋锚本体1之间的缝隙过多，影响螺旋锚本体1与驱动套管2的连接与分离工作，或者是影响注浆与其他工作。

同时，还包括注浆组件，注浆组件包括注浆管51、喷头52和注浆设备53，喷头52安装在驱动套管2的底部，并且侧面开设有喷射孔，注浆管51设置在驱动套管2的内部并且连通喷头52和注浆设备53，注浆设备53内的混凝土从喷头52处喷射到螺旋锚本体1的顶部与侧面，待混凝土凝固后与螺旋锚本体1形成新的锚固基础，通过注浆组件的设置，能够使螺旋锚本体1在河底固定的更加稳定牢靠，降低螺旋锚本体1被外力从河底拔出的概率。

需要说明的是，驱动套管2的上端设置有驱动设备6，驱动设备6驱动驱动套管2旋转并且沿其轴向方向运动。

在本实施例中，较为优选的，牵引件为牵引线33，牵引线33的数量为多根，并且与插销31的数量相同，多根牵引线33与插销31一一对应设置，插销31位于驱动套管2内的端部与牵引线33的下端连接，牵引线33的上端均连接有牵引设备7，通过牵引设备7来实现提拉与释放牵引线33的工作，这样设置操作方便简单，并且还能配合弹性件34的设置，使整个螺旋锚本体1与驱动套管2的连接与分离工作更加方便快捷，简单可靠。

本公开还提供了一种利用如上述的水下螺旋锚基础以及施工设备的锚固方法，包括以下步骤：

S1、将驱动套管2内部的插销31利用牵引设备7驱动牵引件收回到驱动套管2内部的导向管35中，然后把锚链4的一端连接到螺旋锚本体1上，另一端穿过弹力套管8并且连接到驱动套管2上，接着将螺旋锚本体1安装在驱动套管2的端部，并且使销孔21、锁孔11以及插销31对齐；

S2、控制牵引设备7松开牵引件，使插销31在导向管35和弹性件34的共同作用下穿过销孔21，并且***到螺旋锚本体1上的锁孔11内，完成螺旋锚本体1的安装锁定；

S3、将驱动套管2连接到驱动设备6上，启动驱动设备6，使驱动设备6带动驱动套管2旋转向下运动，把螺旋锚本体1钻入到水底，直到这个螺旋锚本体1完全钻入到水底泥土或沙石层以后，停止启动驱动设备6；

S4、启动牵引设备7，牵引设备7带动牵引件，牵引件将插销31重新收回到导向管35内，使驱动套管2与螺旋锚本体1分离；

S5、重新启动驱动设备6，使驱动设备6带动驱动套管2朝向水面运动，直到驱动套管2上的喷头52露出时，停止驱动设备6并且启动注浆设备53，混凝土经注浆管51从喷头52喷出，使混凝土覆盖在螺旋锚本体1的顶部和侧面；

S6、重新启动驱动设备6，将驱动套管2带出水中，收回设备，待混凝土凝固后，完成螺旋锚本体1的锚固工作。

具体实现方式和实现原理与上述实施例相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述水下螺旋锚基础以及施工设备及其使用方法实施例的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，包括：

螺旋锚本体（1），所述螺旋锚本体（1）的上端设有锁孔（11）；

驱动套管（2），位于所述螺旋锚本体（1）的上方，且所述驱动套管（2）的外壁上设有连通的销孔（21），所述销孔（21）与所述锁孔（11）对应设置；以及

连接组件，位于所述驱动套管（2）内，且所述连接组件包括插销（31）和牵引件，所述插销（31）与所述锁孔（11）和所述销孔（21）配合，所述牵引件的一端与所述插销（31）连接，另一端从所述驱动套管（2）的上端伸出；当向上拉动所述牵引件时，所述插销（31）从所述锁孔（11）内脱出，所述驱动套管（2）与所述螺旋锚本体（1）分离；当松开所述牵引件时，所述插销（31）插设到所述销孔（21）和所述锁孔（11）内，将所述驱动套管（2）和所述螺旋锚本体（1）固定；

还包括注浆组件，所述注浆组件包括注浆管（51）、喷头（52）和注浆设备（53），所述喷头（52）安装在所述驱动套管（2）的底部，并且侧面开设有喷射孔，所述注浆管（51）设置在所述驱动套管（2）的内部并且连通所述喷头（52）和所述注浆设备（53），所述注浆设备（53）内的混凝土从所述喷头（52）处喷射到所述螺旋锚本体（1）的顶部与侧面，待混凝土凝固后与所述螺旋锚本体（1）形成新的锚固基础；所述注浆管（51）位于所述驱动套管（2）的轴线位置处，且所述喷头（52）与所述驱动套管（2）同轴设置。

2.根据权利要求1所述的水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，所述插销（31）沿所述驱动套管（2）的周向间隔布置有多个，所述销孔（21）的数量与所述插销（31）的数量相同，所述销孔（21）与所述插销（31）一一对应设置。

3.根据权利要求1所述的水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，还包括弹性件（34），所述弹性件（34）设置在所述驱动套管（2）与所述插销（31）之间，用于在松开所述牵引件时，将所述插销（31）复位到能够***到所述锁孔（11）内的位置。

4.根据权利要求3所述的水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，还包括导向管（35），所述导向管（35）安装在所述插销（31）穿过所述驱动套管（2）的位置处，并且套在所述插销（31）外侧，所述导向管（35）用于稳定所述插销（31）的滑动工作。

5.根据权利要求4所述的水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，还包括支架（32），所述支架（32）安装在所述驱动套管（2）的内壁上，所述弹性件（34）和所述导向管（35）均设置在所述支架（32）上。

6.根据权利要求4所述的水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，还包括锚链（4），所述锚链（4）的一端与所述螺旋锚本体（1）连接，另一端与所述驱动套管（2）连接，所述驱动套管（2）的下端面设置有弹力套管（8），所述锚链（4）的一端与所述螺旋锚本体（1）连接，另一端从所述弹力套管（8）内穿过并连接到所述驱动套管（2）的内壁上。

7.根据权利要求6所述的水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，所述驱动套管（2）的上端设置有驱动设备（6），所述驱动设备（6）驱动所述驱动套管（2）旋转并且沿其轴向方向运动。

8.根据权利要求7所述的水下螺旋锚基础的施工设备，其特征在于，所述牵引件为牵引线（33），所述牵引线（33）的数量为多根，并且与所述插销（31）的数量相同，多根所述牵引线（33）与所述插销（31）一一对应设置，所述插销（31）位于所述驱动套管（2）内的端部与所述牵引线（33）的下端连接，所述牵引线（33）的上端均连接有牵引设备（7）。

9.一种利用如权利要求8所述的水下螺旋锚基础的施工设备的锚固方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将驱动套管（2）内部的插销（31）利用牵引设备（7）驱动牵引件收回到驱动套管（2）内部的导向管（35）中，然后把锚链（4）的一端连接到螺旋锚本体（1）上，另一端穿过弹力套管（8）并且连接到驱动套管（2）上，接着将螺旋锚本体（1）安装在驱动套管（2）的端部，并且使销孔（21）、锁孔（11）以及插销（31）对齐；

S2、控制牵引设备（7）松开牵引件，使插销（31）在导向管（35）和弹性件（34）的共同作用下穿过销孔（21），并且***到螺旋锚本体（1）上的锁孔（11）内，完成螺旋锚本体（1）的安装锁定；

S3、将驱动套管（2）连接到驱动设备（6）上，启动驱动设备（6），使驱动设备（6）带动驱动套管（2）旋转向下运动，把螺旋锚本体（1）钻入到水底，直到这个螺旋锚本体（1）完全钻入到水底泥土或沙石层以后，停止启动驱动设备（6）；

S4、启动牵引设备（7），牵引设备（7）带动牵引件，牵引件将插销（31）重新收回到导向管（35）内，使驱动套管（2）与螺旋锚本体（1）分离；

S5、重新启动驱动设备（6），使驱动设备（6）带动驱动套管（2）朝向水面运动，直到驱动套管（2）上的喷头（52）露出时，停止驱动设备（6）并且启动注浆设备（53），混凝土经注浆管（51）从喷头（52）喷出，使混凝土覆盖在螺旋锚本体（1）的顶部和侧面；

S6、重新启动驱动设备（6），将驱动套管（2）带出水中，收回设备，待混凝土凝固后，完成螺旋锚本体（1）的锚固工作。