海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法技术

海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，包括以下步骤：(1)铺设砂袋；(2)砂袋抛填；(4)充填控制；(5)分层分段；(6)海缆从钢管桩牵出部分有20米悬空段，牵出口距离泥面1.5

【技术实现步骤摘要】
海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法


[0001]本专利技术涉及海上风电桩基防冲刷的
，更具体地涉及海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法。

技术介绍

[0002]海上风电桩基会使该区域原来波浪、海流等水动力条件发生改变,打破原本已经建立的泥沙输运平衡,从而使桩基
[0003]周围海底发生冲刷。海流遇到桩的阻碍发生绕流,桩周围流速加大,在桩周围形成的马蹄形漩涡以及桩后方的剥蚀漩涡是对桩基形成冲刷的主要动力。马蹄形漩涡形成的原因是水流受阻而发生旋转。当海底表层土颗粒所受重力及颗粒间粘结力无法抵御漩涡对其施加的作用力,则土颗粒发生起动,从而在桩周围形成了冲刷坑,桩两侧流体流动时发生绕流,流速加大,将会使已起动的泥沙处于悬浮状态。桩后方的水质点发生裂流,形成向海面运动的尾流,进而将泥沙颗粒带出冲刷坑，水体的含沙量的变化受制于地形、潮流、径流、波浪、水深、风速和地质等诸多因素，不同海域的含沙量有较明显的变化。在波浪的联合作用下,更有利于漩涡的形成与发展。当漩涡紊流带走的泥沙总量与推移质和悬移质带入冲刷坑的泥沙总量相等时，冲刷坑就达到了平衡，冲刷停止，这时冲刷坑保持稳定的形状。
[0004]目前，针对冲刷坑的防治做了一些尝试，比如抛石护桩，由于块石抛入桩基坑内，石头之间缝隙仍然阻止不了潮汐抽流带走下面的沙土后导致块石下沉，由于块石有棱角沉至电缆后，电缆被潮汐抽空流荡使电缆受损，通过一年后扫测发现，块石下沉、基坑仍在增大，其防冲刷效果并不好，而且成本很大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的提供海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
[0006]本专利技术提供海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，包括以下步骤：
[0007](1)铺设砂袋：吹砂袋在沉放前，先用GPS定位，充灌砂袋，采用铺排船施工，砂袋铺放在滑板上，利用水力冲挖机组充灌砂袋，充满后利用高压水流辅助下放滑板使得砂袋下放至指定位置；
[0008](2)砂袋抛填：桩基冲刷坑为漏斗状，坑内砂袋充填时，先抛填桩基附近砂袋，使得砂袋缓慢下沉且与基桩结合紧密，然后再抛填外部砂袋，直至冲刷坑填满，由内而外、由下而上逐层错开，确保表层砂袋充填平整，且与海床面柔性结合；
[0009](4)充填控制：充填砂袋设置一个充填袖口，一个排水袖口，采用多次充填确保砂袋充填饱满且相对平整，砂袋袖口用聚丙烯扎带绑扎牢固；
[0010](5)分层分段，对回填区域进行网格划分定量抛投：网格划分按40m长
×
2m宽或40m长
×
4m宽的网格进行划分，每次移船距离控制为2m，每个网格根据相应厚度的断面面积用
横断面法计算相应网格方量，并按照网格方量除以单个砂袋方量，得到每个网格所需抛砂袋的数量，根据网格面积计算砂袋抛投数量，抛完一个网格立即作好记录，然后采用GPS控制绞船移位，进行下一个网格的抛投，每抛完一层砂袋，立即用测深仪进行检测，符合要求后进行下一层的抛投施工；
[0011](6)海缆从钢管桩牵出部分有20米悬空段，牵出口距离泥面1.5
‑
3米，悬空段海缆敷设时留有部分余量，海缆牵出范围防冲刷砂袋回填以3m*3m的小型砂袋充填后平行电缆线方向投放。
[0012]在一些实施方式中，所述砂袋为半柔性结构，该砂袋布料采用380g/m2编织复合布，所述编织复合布为230g/m2编织布和150g/m2无纺布针刺复合。
[0013]在一些实施方式中，所述编织复合布的单位面积质量≥380g/m2，CBR顶破强力≥1.8KN，经向断裂强力≥24KN/m，经向断裂伸长率≤28％，纬向断裂强力≥16KN/m，纬向断裂伸长率≤28％，纵向梯形撕破强力≥0.3KN，有效孔径O
95
为0.08～0.50mm，垂直渗透系数≥1.0
×
10
‑3。
[0014]在一些实施方式中，所述砂袋采用工业缝纫机缝制，缝制线采用锦纶线，强度不小于150N，所述砂袋缝缝或拼缝采用包缝或丁缝，缝缝处折叠三道，折叠宽度5
‑
10cm，所述砂袋尺寸为6m长
×
5m宽或3m长
×
3m宽。
[0015]在一些实施方式中，所述砂袋设置一个充填袖口，一个排水袖口，所述袖口伸出所述砂袋表面长1m，所述袖口采用230g/m2机织布，所述袖口与所述砂袋缝制连接平顺紧密。
[0016]在一些实施方式中，所述砂袋充填料采用砂土，所述砂土中粒径d≥0.05mm的颗粒含量≥60％，粘粒d≤0.005mm的颗粒含量≤10％，充填施工时，所述砂袋内充填饱满度为80％～85％，并经排水密实后，用于抛投施工。
[0017]在一些实施方式中，3m长
×
3m宽的小型砂袋充填完成后尺寸为2.5m长
×
2.5m，6m长
×
5m宽的砂袋充填完成后尺寸为5.5m长
×
4.5m。
[0018]在一些实施方式中，所述铺排船施工包括以下步骤：
[0019]铺排船：铺排船顺水流布设，采用6锚定位法，铺排船上采用6个液压绞车控制6根钢缆，从而控制铺排船的定位和移动，铺排船沿铺设方向移船，抛锚避让开海缆位置，抛锚位置远离海缆线路不小于50m，铺排船滑板距风电桩不小于2m，其在，冲刷坑抛填以桩为界分为左半幅、右半幅，分别进行抛填；
[0020]定位：施工前先利用大比例水下地形测量图，通过绘制横断面图，根据地形计算层数、每层排列个数和充砂袋排列组合方式，确定铺排船位置及相应袋装砂工程量；
[0021]水下充砂管袋施工时，首先利用GPS
‑
RTK软件绘制袋体平面位置图，指导铺排船在下袋位置进行定位；
[0022]充砂量根据袋体尺寸及计划充填厚度确定，砂袋由岸边按照要求叠置好，运至铺排船上。
[0023]在一些实施方式中，所述左半幅采取转角施工，分五次转角抛填，中间移一次锚，抛填范围为220
°
，所述右半幅采取平移施工分4次进行，距基桩边分别为3m、5m、10m、15m。
[0024]在一些实施方式中，所述左半幅和右半幅对称抛投，每半幅施工分六次抛填，距基桩边3m转角2次，采取平移施工分4次进行，距基桩边分别为3m、5m、10m、15m，，每个基桩防护抛移锚2次。
[0025]在一些实施方式中，所述砂袋施工时分层充填，每层厚度为0.5至0.7m，所述砂袋袋体堆叠整齐，上下层错缝搭接，所述砂袋袋体之间紧靠、挤密。
[0026]有益效果：本申请的海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，施工工艺简单、原材料不复杂、编织充填砂袋在水下不腐烂、水土保持稳定性强、施工周期短、施工过程中对海缆和风电口桩基不受影响，且施工成本低、投资小。
附图说明
[0027]图1为一实施例中海上风电桩基础防冲刷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海上风电桩基础防冲刷柔性吹砂袋滚滑垒叠施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)铺设砂袋：吹砂袋在沉放前，先用GPS定位，充灌砂袋，采用铺排船施工，砂袋铺放在滑板上，利用水力冲挖机组充灌砂袋，充满后利用高压水流辅助下放滑板使得砂袋下放至指定位置；(2)砂袋抛填：桩基冲刷坑为漏斗状，坑内砂袋充填时，先抛填桩基附近砂袋，使得砂袋缓慢下沉且与基桩结合紧密，然后再抛填外部砂袋，直至冲刷坑填满，由内而外、由下而上逐层错开，确保表层砂袋充填平整，且与海床面柔性结合；(4)充填控制：充填砂袋设置一个充填袖口，一个排水袖口，采用多次充填确保砂袋充填饱满且相对平整，砂袋袖口用聚丙烯扎带绑扎牢固；(5)分层分段，对回填区域进行网格划分定量抛投：网格划分按40m长
×
2m宽或40m长
×
4m宽的网格进行划分，每次移船距离控制为2m，每个网格根据相应厚度的断面面积用横断面法计算相应网格方量，并按照网格方量除以单个砂袋方量，得到每个网格所需抛砂袋的数量，根据网格面积计算砂袋抛投数量，抛完一个网格立即作好记录，然后采用GPS控制绞船移位，进行下一个网格的抛投，每抛完一层砂袋，立即用测深仪进行检测，符合要求后进行下一层的抛投施工；(6)海缆从钢管桩牵出部分有20米悬空段，牵出口距离泥面1.5
‑
3米，悬空段海缆敷设时留有部分余量，海缆牵出范围防冲刷砂袋回填以3m*3m的小型砂袋充填后平行电缆线方向投放。2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述砂袋为半柔性结构，该砂袋布料采用380g/m2编织复合布，所述编织复合布为230g/m2编织布和150g/m2无纺布针刺复合。3.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述编织复合布的单位面积质量≥380g/m2，CBR顶破强力≥1.8KN，经向断裂强力≥24KN/m，经向断裂伸长率≤28％，纬向断裂强力≥16KN/m，纬向断裂伸长率≤28％，纵向梯形撕破强力≥0.3KN，有效孔径O
95
为0.08～0.50mm，垂直渗透系数≥1.0
×
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‑3。4.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述砂袋采用工业缝纫机缝制，缝制线采用锦纶线，强度不小于150N，所述砂袋缝缝或拼缝采用包缝或丁缝，缝缝处折叠三道，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国华，龚柏森，龚长松，
申请(专利权)人：江苏在铭建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：