基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，其主要工艺流程是将套有附着式稳桩装置的深水导管架放入海底，深水导管架依靠自重入泥，此时附着式稳桩装置附着在深水导管架上，形成了水下的稳桩装置；再将钢管桩基础垂直吊装入水，只需通过起重吊臂将钢管桩基础相对深水导管架四个支腿所在圆的圆心旋转一个角度就可实现桩钢管桩基础定位，钢管桩基础可依靠自重落入稳桩套管中；钢管桩基础沉桩完成后，首先将附着式稳桩装置吊出水面；然后将深水导管架垂直起吊，桩腿拔出泥面，并水平自转一定角度，插入钢管桩基础内。应用本发明专利技术提供的施工工艺，提高了施工工效，降低了施工成本，解决了深水导管架与钢管桩基础水下对接困难的问题。

Construction technology of installing deep water jacket based on attached pile stabilizing device

【技术实现步骤摘要】
基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺
本专利技术涉及深水导管架水下稳桩
，尤其涉及一种基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺。
技术介绍
在节能减排、应对气候变化、能源短缺、能源供应安全形势日趋严峻的大形势下，海上风资源作为一种绿色能源，具有风资源稳定、易于规模化开发等优点，目前正在我国大规模应用。目前国内已建成的海上风电场采用的均为近海风场，水深条件一般小于10m，其支承结构型式主要为高桩承台基础、单桩基础。随着海上风电场的开发，风场离岸距离和水深不断增加，近海传统基础结构型式已难以满足深海风能开发的要求。在水深30m左右及更深的海域，导管架基础相对拥有较好的经济优势。传统内插式先桩法导管架安装施工中利用导向定位架稳桩装置进行稳桩，其施工工艺流程如图1a-1d所示，首先，将导向定位架稳桩装置4吊起放入海底(图1a)；然后，使用振动锤将临时定位桩5打入海底，用于导向定位架稳桩装置定位，使用专用结构或通过焊接将临时定位桩5与导向定位架稳桩装置4(图1b)固定连接；接着，使用振动锤沉打钢管桩基础3(图1c)，打桩完成后，需要将临时定位桩与导向定位架稳桩装置之间的连接拆除，再使用振动锤，将临时定位桩拔出，将导向定位架稳桩装置吊离；最后，深水导管架2与钢管桩基础3水下对接，完成导管架安装(图1d)。传统内插式先桩法导管架安装施工中，导向定位架稳桩装置4搭建时，需先将其放入海底，装置要露出水面以上1-2m，故装置的数量和尺寸需要根据水深确定，水越深，需要的装置数量越多、尺寸越大，对深水导管架2基础施工适用性较低。另外，导向定位架稳桩装置4搭设、拆除工艺复杂，搭设、拆除时间长，施工工效低，且船机成本高。
技术实现思路
针对现有技术中内插式先桩法导管架安装施工中存在的施工成本高，效率低、以及深水导管架与钢管桩基础水下对接困难的问题，本专利技术提供一种利用附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，可适用于深水环境，可靠性较高，稳桩平台搭设、拆除方便，所需船机设备少，施工工效高，施工成本较低，能够有效解决导管架与钢管桩基础水下对接困难的问题。为了达到上述目的，本专利技术提供一种基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，其主要施工工艺流程包括：(1)在岸上预先将附着式稳桩装置套在深水导管架上；(2)将套有附着式稳桩装置的深水导管架一起吊装下水放至相应施工位置的海床面上；(3)深水导管架在自身重力的作用下自重入泥与附着式稳桩装置一起形成稳桩平台；(4)钢管桩基础沉桩：将钢管桩基础垂直吊入附着式稳桩装置的稳桩套管，用振动锤将钢管桩基础打至桩顶高程，四个钢管桩基础的圆心与深水导管架四条支腿的圆心处于同一圆周上。(5)附着式稳桩装置吊出水面：将附着式稳桩装置吊出水面，与深水导管架分离。(6)深水导管架起吊旋转：将深水导管架垂直起吊，支腿拔出泥面，并：水平自转一定角度；(7)深水导管架支腿插入钢管桩基础：将旋转一定角度的深水导管架垂直下放，深水导管架的四个支腿分别内插入四根钢管桩基础；(8)水下灌浆，连接钢管桩基础与深水导管架。进一步的，所述附着式稳桩装置包括四个箱形框架和四个转角支撑件，所述四个箱形框架依次首尾相连；所述四个转角支撑件固定设置在箱形框架体内的四个边角处，并分别对应于深水导管架上四个支腿，每个转角支撑件上具有弧形边；所述四个箱形框架体的四个边上分别设置有一个稳桩套管。进一步的，所述附着式稳桩装置与深水导管架进行装配时，其上四个转角支撑件上的弧形三角板弧形边的中心分别与深水导管架上对应的支腿的中心重合，同时四个箱形框架体上的四个稳桩套管的中心与深水导管架的四个支腿的中心在同一圆周上，且中心距尽量小。本专利技术提供的基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，通过将附着式稳桩装置附着在深水导管架上，借助导管架自身结构定位，无需临时定位桩，解决了传统导向定位架稳桩装置需要配置全回转起重船和振动锤打、拔临时定位桩，船机设备投入多的问题，以及传统导向定位架稳桩装置制作高度和层数受水深影响的问题，以减少船机设备的使用，降低施工成本。本专利技术提供的基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，解决了传统导向定位架搭设、拆除工艺繁琐、施工工效低的问题，以简化施工流程，提高施工工效。本专利技术提供的基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，解决了深水导管架与钢管桩基础水下对接困难的问题。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1a为传统利用导向定位架稳桩装置安装深水导管架施工工艺流程中深水导管架吊装示意图；图1b为传统利用导向定位架稳桩装置安装深水导管架施工工艺流程中临时定位桩插打示意图；图1c为传统利用导向定位架稳桩装置安装深水导管架施工工艺流程中钢管桩沉桩示意图；图1d为传统利用导向定位架稳桩装置安装深水导管架施工工艺流程中导管架与钢管桩对接示意图；图2为本实例中附着式稳桩装置的结构示意图；图3为本实例中深水导管架的结构示意图；图4为本实例中附着式稳桩装置附着在深水导管架上的结构示意图；图5为本实例中稳桩套管中心与深水导管架支腿中心位置示意图；图6为本实例中利用附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺流程示意图；图7为本实例中附着式稳桩装置和深水导管架套装的俯视示意图；图8为本实例中深水导管架自重入泥与附着式稳桩装置形成稳桩平台的示意图；图9为本实例中钢管桩基础吊入稳桩套管示意图；图10为本实例中钢管桩基础沉桩示意图；图11为本实例中全部钢管桩基础沉桩完成示意图；图12为本实例中附着式稳桩装置吊出水面示意图；图13为本实例中深水导管架起吊旋转示意图；图14为本实例中深水导管架桩腿内插入钢管桩基础示意图。图中标号的含义：附着式稳桩装置1、箱形框架1-1、稳桩套管1-1-1、转角支撑件1-2、三角板1-2-1、深水导管架2、钢支撑管2-1、斜撑管2-2、过渡连接段2-3、平台2-4、支腿2-5和支撑板2-6、钢管桩基础3、导向定位架稳桩装置4、临时定位桩5、水面A、泥面B、桩顶高程C、深水导管架旋转角度θ。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、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，进一步阐述本专利技术。现有技术中的传统导向定位架稳桩装置用于深水导管架稳桩时，需要拼接高度、搭设拆除时需额外配置起重船和振动锤、深水导管架与钢管桩基础水下对接困难，本专利技术提供的基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，通过将其附着在深水导管架上，依靠深水导管架定位，实现深水导管架和钢管桩基础精准对接，不需要打拔临时定位桩，不需要现场装拆，提高了施工工效。如图2所示，本实例中的附着式稳桩装置1由四个箱形框架1-1和四个转角支撑件1-2通过螺栓连接构成。这里的四个箱形框架1-1依次首尾相连，且连接处的内侧分别通过转角支撑件1-2进行固定连接，同时四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，其主要施工工艺流程包括：/n(1)在岸上预先将附着式稳桩装置套在深水导管架上；/n(2)将套有附着式稳桩装置的深水导管架一起吊装下水放至相应施工位置的海床面上；/n(3)深水导管架在自身重力的作用下自重入泥与附着式稳桩装置一起形成稳桩平台；/n(4)钢管桩基础沉桩：将钢管桩基础垂直吊入附着式稳桩装置的稳桩套管，用振动锤将钢管桩基础打至桩顶高程，四个钢管桩基础的圆心与深水导管架四条支腿的圆心处于同一圆周上；/n(5)附着式稳桩装置吊出水面：将附着式稳桩装置吊出水面，与深水导管架分离；/n(6)深水导管架起吊旋转：将深水导管架垂直起吊，支腿拔出泥面，并水平自转一定角度；/n(7)深水导管架支腿插入钢管桩基础：将旋转一定角度的深水导管架垂直下放，深水导管架的四个支腿分别内插入四根钢管桩基础；/n(8)水下灌浆，连接钢管桩基础与深水导管架。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于附着式稳桩装置安装深水导管架的施工工艺，其主要施工工艺流程包括：
(1)在岸上预先将附着式稳桩装置套在深水导管架上；
(2)将套有附着式稳桩装置的深水导管架一起吊装下水放至相应施工位置的海床面上；
(3)深水导管架在自身重力的作用下自重入泥与附着式稳桩装置一起形成稳桩平台；
(4)钢管桩基础沉桩：将钢管桩基础垂直吊入附着式稳桩装置的稳桩套管，用振动锤将钢管桩基础打至桩顶高程，四个钢管桩基础的圆心与深水导管架四条支腿的圆心处于同一圆周上；
(5)附着式稳桩装置吊出水面：将附着式稳桩装置吊出水面，与深水导管架分离；
(6)深水导管架起吊旋转：将深水导管架垂直起吊，支腿拔出泥面，并水平自转一定角度；
(7)深水导管架支腿插入钢管桩基础：将旋转一定角度的深水导管架垂直下放，深水导管架的四个支腿分别内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成芹，刘璐，黄艳红，王俊杰，刘玉霞，张晨天，龚权华，
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，
类型：发明
国别省市：上海;31