单点起吊立桩系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种单点起吊立桩系统，属于海上风电桩基施工技术领域，实现了海上风电桩的单点起吊立桩。该单点起吊立桩系统包括起重机、导向架、翻桩器，以及设置于桩体的卡块和吊点；卡块和吊点分别靠近桩体的轴向两端设置，且卡块位于桩体水平放置时的下侧面；起重机的吊缆与吊点相连接；导向架固定支撑于待立桩位置处的海底，导向架位于桩体水平放置时设有卡块一端的下方，导向架背离吊点的一侧开设有供桩体翻入并限制桩体直立后位置的U型开口；导向架顶部背离U型开口的一侧安装翻桩器，翻桩器朝向U型开口的方向翻转，翻桩器托住桩体水平放置时的下侧面，翻桩器靠近吊点的一侧与卡块背离吊点的一侧相抵。

【技术实现步骤摘要】
单点起吊立桩系统
本技术属于海上风电桩基施工
，尤其涉及一种单点起吊立桩系统。
技术介绍
风电桩的桩重通常在600-1200t，目前，在海上风电桩基施工中，通常是采用两点起吊的方式进行立桩。有的工程中，通过在单艘起重船上设置两个起重钩对风电桩进行起吊立桩，其要求每个起重钩均要满足桩重要求，这种立桩方式对单艘起重船吊重要求高，起重船造价高，施工成本高。还有的工程中，通过两艘起重船分别吊起风电桩两侧的吊点，其中，一艘起重船作为主起重船主要承载桩重，另一艘起重船用于辅助立桩，然而，这种立桩方式需要两艘起重船，施工成本高且占用海域面积大。除两点起吊立桩方式外，还有的工程是通过全回转起重机配合翻桩器进行施工的，其中，全回转起重机主要承载桩重，翻桩器用于辅助立桩，然而，这种立桩方式中，全回转起重机需满足桩重要求，造价较高，而且，由于全回转起重机只能提供单点吊力，翻桩器通常需要设置用于推动风电桩翻转的推动部件，例如液压杆等，其造价同样较高，施工成本整体较高。若翻桩器不设置推动部件，要实现单点起吊立桩，需要克服至少200-300t的水平力，通过常规船舶锚系无法满足要求。
技术实现思路
本技术针对现有风电桩立桩施工时存在的上述不足，提出一种单点起吊立桩系统，实现了海上风电桩的单点起吊立桩，且施工便捷、成本低。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为：单点起吊立桩系统，包括起重机、导向架、翻桩器，以及设置于桩体的卡块和吊点；所述卡块和吊点分别靠近所述桩体的轴向两端设置，且所述卡块位于所述桩体水平放置时的下侧面；所述起重机的吊缆与所述吊点相连接；所述导向架固定支撑于待立桩位置处的海底，所述导向架位于所述桩体水平放置时设有所述卡块一端的下方，所述导向架背离所述吊点的一侧开设有供所述桩体翻入并限制所述桩体直立后位置的U型开口，所述U型开口沿竖直方向贯通，所述U型开口的开口尺寸大于所述桩体的直径，所述U型开口的对称面与所述桩体的轴线位于同一竖直平面内；所述导向架顶部背离所述U型开口的一侧安装所述翻桩器，所述翻桩器位于所述U型开口的边缘处，且所述翻桩器朝向所述U型开口的方向翻转，所述翻桩器托住所述桩体水平放置时的下侧面，所述翻桩器靠近所述吊点的一侧与所述卡块背离所述吊点的一侧相抵。作为优选，所述翻桩器包括底座和托座，所述底座固定连接于所述导向架，所述托座包括铰接于所述底座的铰接部，以及固定连接于所述铰接部的托板；所述托座的铰接部和底座的铰接轴沿水平方向设置且与所述桩体水平放置时的中轴线相垂直，所述托板与桩体水平放置时的下侧面相贴合以托住所述桩体，所述托板靠近所述吊点的一侧与所述卡块背离所述吊点的一侧相抵。作为优选，所述托板的厚度大于或等于所述卡块的厚度。作为优选，所述导向架通过多根固定桩支撑于待立桩位置处的海底，多根所述固定桩均布于所述导向架的外周，每根所述固定桩的顶端均与所述导向架固定连接，每根所述固定桩的底端均插入海底。作为优选，所述导向架包括上下平行设置的导向平台和支撑平台，所述导向平台和支撑平台通过多根斜撑固定连接，所述U型开口开设于所述导向平台的一侧，所述支撑平台位于所述U型开口下方的部分呈镂空设置，所述支撑平台的一侧边缘设有与镂空部分相连通的豁口，所述豁口与U型开口位于同侧，所述豁口的开口尺寸大于或等于所述U型开口的开口尺寸。作为优选，所述支撑平台的底部外周设有多根支腿，多根所述支腿均布于所述支撑平台的底部外周，每根所述支腿的底端连接一固定套筒，所述固定桩穿设于所述固定套筒内，且所述固定桩的顶端固定连接于所述固定套筒。作为优选，所述导向架的U型开口边沿设有多个千斤顶以抱住直立后的桩体，多个所述千斤顶均布于所述U型开口的边沿。作为优选，所述单点起吊立桩系统还包括用于水平放置桩体的船舶。与现有技术相比，本技术的优点和有益效果在于：1、本技术提供的单点起吊立桩系统，通过一台起重机起吊桩体上的一个吊点，在桩体起吊过程中，导向架顶部设置的翻桩器随桩体一并翻转，且翻桩器始终顶住桩体上设置的卡块，进而利用导向架的固定支撑力克服桩体单点起吊时的水平作用力，实现了海上单点起吊立桩，施工便捷，特别适合于海上风电桩基施工；2、本技术提供的单点起吊立桩系统，对起重机的吊重要求低，采用普通的扒杆式起重机即可满足吊重要求，设备造价低，施工成本低；3、本技术提供的单点起吊立桩系统中，翻桩器随桩体翻转，翻桩器无需设置用于推动桩体翻转的推动部件，设备造价低，施工成本低。附图说明图1为本技术实施例提供的单点起吊立桩系统的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为本技术实施例提供的安装有翻桩器的导向架的主视图；图4为本技术实施例提供的安装有翻桩器的导向架的俯视图；图5为本技术实施例提供的单点起吊立桩系统的施工流程图；以上各图中：1、桩体；2、起重机；3、吊点；4、导向架；41、导向平台；42、斜撑；43、支撑平台；44、支腿；45、固定套筒；5、固定桩；6、船舶；7、翻桩器；71、底座；72、托座；721、铰接部；722、托板；8、卡块；9、千斤顶。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1-图4所示，本技术实施例涉及一种单点起吊立桩系统，包括起重机2、导向架4、翻桩器7，以及设置于桩体1的卡块8和吊点3；卡块8和吊点3分别靠近桩体1的轴向两端设置，且卡块8位于桩体1水平放置时的下侧面；起重机2的吊缆与吊点3相连接；导向架4固定支撑于待立桩位置处的海底，导向架4位于桩体1水平放置时设有卡块8一端的下方，导向架4背离吊点3的一侧开设有供桩体1翻入并限制桩体1直立后位置的U型开口，U型开口沿竖直方向贯通，U型开口的开口尺寸大于桩体1的直径，U型开口的开口方向朝向背离吊点3的一侧，U型开口的对称面与桩体1的轴线位于同一竖直平面内；导向架4顶部背离U型开口的一侧安装翻桩器7(即U型开口的开口朝向背离翻桩器7的方向)，翻桩器7位于U型开口的边缘处，且翻桩器7朝向U型开口的方向翻转，翻桩器7托住桩体1水平放置时的下侧面，翻桩器7靠近吊点3的一侧与卡块8背离吊点3的一侧相抵。上述单点起吊立桩系统，通过一台起重机2起吊桩体1上的一个吊点3，在桩体1起吊过程中，导向架4顶部设置的翻桩器7随桩体1一并翻转，且翻桩器7始终顶住桩体1上设置的卡块8，进而利用导向架4的固定支撑力克服桩体1单点起吊时的水平作用力，实现了海上单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.单点起吊立桩系统，其特征在于：包括起重机、导向架、翻桩器，以及设置于桩体的卡块和吊点；所述卡块和吊点分别靠近所述桩体的轴向两端设置，且所述卡块位于所述桩体水平放置时的下侧面；所述起重机的吊缆与所述吊点相连接；所述导向架固定支撑于待立桩位置处的海底，所述导向架位于所述桩体水平放置时设有所述卡块一端的下方，所述导向架背离所述吊点的一侧开设有供所述桩体翻入并限制所述桩体直立后位置的U型开口，所述U型开口沿竖直方向贯通，所述U型开口的开口尺寸大于所述桩体的直径，所述U型开口的对称面与所述桩体的轴线位于同一竖直平面内；所述导向架顶部背离所述U型开口的一侧安装所述翻桩器，所述翻桩器位于所述U型开口的边缘处，且所述翻桩器朝向所述U型开口的方向翻转，所述翻桩器托住所述桩体水平放置时的下侧面，所述翻桩器靠近所述吊点的一侧与所述卡块背离所述吊点的一侧相抵。/n

【技术特征摘要】
1.单点起吊立桩系统，其特征在于：包括起重机、导向架、翻桩器，以及设置于桩体的卡块和吊点；所述卡块和吊点分别靠近所述桩体的轴向两端设置，且所述卡块位于所述桩体水平放置时的下侧面；所述起重机的吊缆与所述吊点相连接；所述导向架固定支撑于待立桩位置处的海底，所述导向架位于所述桩体水平放置时设有所述卡块一端的下方，所述导向架背离所述吊点的一侧开设有供所述桩体翻入并限制所述桩体直立后位置的U型开口，所述U型开口沿竖直方向贯通，所述U型开口的开口尺寸大于所述桩体的直径，所述U型开口的对称面与所述桩体的轴线位于同一竖直平面内；所述导向架顶部背离所述U型开口的一侧安装所述翻桩器，所述翻桩器位于所述U型开口的边缘处，且所述翻桩器朝向所述U型开口的方向翻转，所述翻桩器托住所述桩体水平放置时的下侧面，所述翻桩器靠近所述吊点的一侧与所述卡块背离所述吊点的一侧相抵。


2.根据权利要求1所述的单点起吊立桩系统，其特征在于：所述翻桩器包括底座和托座，所述底座固定连接于所述导向架，所述托座包括铰接于所述底座的铰接部，以及固定连接于所述铰接部的托板；所述托座的铰接部和底座的铰接轴沿水平方向设置且与所述桩体水平放置时的中轴线相垂直，所述托板与桩体水平放置时的下侧面相贴合以托住所述桩体，所述托板靠近所述吊点的一侧与所述卡块背离所述吊点的一侧相抵。


3.根据权利要求2所述的单点起吊立桩系统，其特征在于：所述托...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，鞠鹏，冯甲鑫，王明玉，付大伟，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，中交一航局第二工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12