一种大直径浮式联合抱桩系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大直径浮式联合抱桩系统，包括半潜式浮体、浮体链接结构、浮体固定装置、垂向波浪补偿装置、推顶机构，抱桩的直径不受船体结构的限制，可用于大直径的桩腿打桩，同时不需要制作庞大的钢结构部件，降低了成本，减少了桩腿爬升下降所需的时间，提高效率，通过半潜式浮体的自动找平及抗风浪好的能力，减少了横向受力，再加上浮体固定装置保证浮体联合后位置水平方向不变，同时根据波浪补偿的顶推保证浮体的多方向受力点的竖直方向不变，从而保证了抱桩的稳定性，提高精度，可选用不同浮体结构形式，适应不同海况；可选用不同数量浮体及浮体之间的链接结构，适应不同的结构形式，不同直径的桩，较灵活。

A Large Diameter Floating Joint Pile Holding System and Its Construction Method

【技术实现步骤摘要】
一种大直径浮式联合抱桩系统及其施工方法
本专利技术涉及海上打桩抱桩
，具体为一种大直径浮式联合抱桩系统及其施工方法。
技术介绍
现如今海上风力发电的基础结构由传统的多桩变为单桩，直径重量也在不断增大。基础桩的施工多采用抱桩器，抱桩器多安装在自升式平台上，因此目前抱桩器钢结构的大小也在不断增大，因此，为了配合不断增大的单桩，亟待设计一种大直径抱桩系统解决现有技术中所存在的这一问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大直径浮式联合抱桩系统，抱桩的直径不受船体结构的限制，可用于大直径的桩腿打桩，同时不需要制作庞大的钢结构部件，降低了成本，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大直径浮式联合抱桩系统，包括半潜式浮体、浮体链接结构、浮体固定装置、垂向波浪补偿装置、推顶机构，所述半潜式浮体有若干个，所述半潜式浮体之间通过浮体链接结构相互连接，所述浮体固定装置与半潜式浮体相连，所述半潜式浮体上表面设置有垂向波浪补偿装置，所述垂向波浪补偿装置上表面安装有推顶机构。优选的，所述半潜式浮体包括下浮体、中部立柱、上部作业平台、防撞块、导向轮，所述下浮体上表面设置有若干中部立柱，所述中部立柱顶端与上部作业平台下表面相连，所述下浮体的内侧面设置有防撞块，所述下浮体外侧面设置有导向轮。优选的，所述浮体链接结构采用刚性或柔性其中任意一种连接结构，所述浮体链接结构包括抱箍、连接杆及绞点，所述连接杆两端分别通过绞点与抱箍相连，所述抱箍与中部立柱相连。优选的，所述浮体固定装置包括锚、绳索及绞车，所述绞车安装于上部作业平台上表面，所述绳索一端与绞车相连，所述绳索另一端穿过导向轮并与锚相连。优选的，所述推顶机构包括轮盒、顶推油缸、滚轮，所述轮盒固定安装在垂向波浪补偿装置上表面，所述顶推油缸设置于轮盒内，所述顶推油缸位于轮盒内部一端与滚轮相连。优选的，包括以下步骤：步骤一：首先根据施工海况，以及桩的形状选择不同的浮体间链接结构和浮体；步骤二：如有需要可以先在码头进行组装，后拉至需要打桩的位置；步骤三：抛锚，并定位各个浮体；步骤四：通过卷扬机收放锚索改变浮体的位置，比对浮体中的gps定位，控制浮体中心在需要打桩位置的1米以内；步骤五：通过吊机下放单桩，下放过程中再次通过调整绳索长度控制单桩与浮体的相对的位置；步骤六：待单桩触底后通过浮体上的可进行垂向补偿的油缸水平顶推机构进行桩腿位置微调；步骤七：进行打桩，在打桩的过程中通过实时更新的桩腿垂直度数据调整水平顶推机构；步骤八：最后拆卸浮体链接结构，回收浮体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)抱桩的直径不受船体结构的限制，可用于大直径的桩腿打桩，同时不需要制作庞大的钢结构部件，降低了成本。(2)减少了桩腿爬升下降所需的时间，提高效率。(3)通过半潜式浮体的自动找平及抗风浪好的能力，减少了横向受力，再加上浮体固定装置保证浮体联合后位置水平方向不变，同时根据波浪补偿的顶推保证浮体的多方向受力点的竖直方向不变，从而保证了抱桩的稳定性，提高精度。(4)可选用不同浮体结构形式，适应不同海况；可选用不同数量浮体及浮体之间的链接结构，适应不同的结构形式，不同直径的桩，较灵活。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术俯视结构示意图。图3为半潜式浮体、浮体固定装置及推顶机构结构及其连接示意图。图4为浮体链接结构示意图。图5为本专利技术俯视(外围增加半潜式浮体)示意图。图中：半潜式浮体1、浮体链接结构2、浮体固定装置3、垂向波浪补偿装置4、推顶机构5、下浮体11、中部立柱12、上部作业平台13、防撞块14、导向轮15、抱箍21、连接杆22、绞点23、锚31、绳索32、绞车33、轮盒51、顶推油缸52、滚轮53。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：一种大直径浮式联合抱桩系统，包括半潜式浮体1、浮体链接结构2、浮体固定装置3、垂向波浪补偿装置4、推顶机构5，半潜式浮体1有若干个，半潜式浮体1之间通过浮体链接结构2相互连接，浮体固定装置3与半潜式浮体1相连，半潜式浮体1上表面设置有垂向波浪补偿装置4，垂向波浪补偿装置4上表面安装有推顶机构5。如图3所示，半潜式浮体1包括下浮体11、中部立柱12、上部作业平台13、防撞块14、导向轮15，下浮体11上表面设置有若干中部立柱12，中部立柱12顶端与上部作业平台13下表面相连，下浮体11的内侧面设置有防撞块14，下浮体11外侧面设置有导向轮15。浮体固定装置3包括锚31、绳索32及绞车33，绞车33安装于上部作业平台13上表面，绳索32一端与绞车33相连，绳索32另一端穿过导向轮15并与锚31相连。推顶机构5包括轮盒51、顶推油缸52、滚轮53，轮盒51固定安装在垂向波浪补偿装置4上表面，顶推油缸52设置于轮盒51内，顶推油缸52位于轮盒51内部一端与滚轮53相连。如图4所示，浮体链接结构2采用刚性或柔性其中任意一种连接结构，浮体链接结构2包括抱箍21、连接杆22及绞点23，连接杆22两端分别通过绞点23与抱箍21相连，抱箍21与中部立柱12相连，绞点23锁死即为刚性结构，绞点23未锁死即为柔性结构。一种大直径浮式联合抱桩系统的施工方法，对于浮体之间刚性连接的系统，包括以下步骤：步骤一：首先根据施工海况，以及桩的形状选择不同的浮体间链接结构和浮体；步骤二：如有需要可以先在码头进行组装，后拉至需要打桩的位置；步骤三：抛锚，并定位各个浮体；步骤四：通过卷扬机收放锚索改变浮体的位置，比对浮体中的gps定位，控制浮体中心在需要打桩位置的1米以内；步骤五：通过吊机下放单桩，下放过程中再次通过调整绳索长度控制单桩与浮体的相对的位置；步骤六：待单桩触底后通过浮体上的可进行垂向补偿的油缸水平顶推机构进行桩腿位置微调；步骤七：进行打桩，在打桩的过程中通过实时更新的桩腿垂直度数据调整水平顶推机构；步骤八：最后拆卸浮体链接结构，回收浮体。柔性链接结构的浮体件之间会出现垂向相对运动，因此对于柔性链接结构，需补偿波浪，根据波浪收放柔性链接长度，保证顶推受力，实时感应顶推力与柔性链接点相对垂向位置，适用于升沉作用明显的海域，柔性链接配有最大限位，根据桩的水平顶推力跟踪，配有力的警报机构，当顶推力远大于所需的力时，该方向柔性链接放松，当该力未超限额，可通过水平油缸补偿。实施例的，为了使整体稳定性更强，可以在外围通过浮体链接结构再连接若干个半潜式浮体，如图5所示。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大直径浮式联合抱桩系统，其特征在于：包括半潜式浮体(1)、浮体链接结构(2)、浮体固定装置(3)、垂向波浪补偿装置(4)、推顶机构(5)，所述半潜式浮体(1)有若干个，所述半潜式浮体(1)之间通过浮体链接结构(2)相互连接，所述浮体固定装置(3)与半潜式浮体(1)相连，所述半潜式浮体(1)上表面设置有垂向波浪补偿装置(4)，所述垂向波浪补偿装置(4)上表面安装有推顶机构(5)。

【技术特征摘要】
1.一种大直径浮式联合抱桩系统，其特征在于：包括半潜式浮体(1)、浮体链接结构(2)、浮体固定装置(3)、垂向波浪补偿装置(4)、推顶机构(5)，所述半潜式浮体(1)有若干个，所述半潜式浮体(1)之间通过浮体链接结构(2)相互连接，所述浮体固定装置(3)与半潜式浮体(1)相连，所述半潜式浮体(1)上表面设置有垂向波浪补偿装置(4)，所述垂向波浪补偿装置(4)上表面安装有推顶机构(5)。2.根据权利要求1所述的一种大直径浮式联合抱桩系统，其特征在于：所述半潜式浮体(1)包括下浮体(11)、中部立柱(12)、上部作业平台(13)、防撞块(14)、导向轮(15)，所述下浮体(11)上表面设置有若干中部立柱(12)，所述中部立柱(12)顶端与上部作业平台(13)下表面相连，所述下浮体(11)的内侧面设置有防撞块(14)，所述下浮体(11)外侧面设置有导向轮(15)。3.根据权利要求1所述的一种大直径浮式联合抱桩系统，其特征在于：所述浮体链接结构(2)采用刚性或柔性其中任意一种连接结构，所述浮体链接结构(2)包括抱箍(21)、连接杆(22)及绞点(23)，所述连接杆(22)两端分别通过绞点(23)与抱箍(21)相连，所述抱箍(21)与中部立柱(12)相连。4.根据权利要求1所述的一种大直径浮式联合抱桩系统，其特征在于：所述浮体固...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜浩楠，李飞，周锋，
申请(专利权)人：江苏亨通蓝德海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32