【技术实现步骤摘要】
一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺
[0001]本专利技术涉及沉桩
，更具体地说，涉及一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺。
技术介绍
[0002]利用上部荷载压入地下的桩叫沉桩，按施工方法的不同，桩基础施工的基本形式可分为沉桩和灌注桩。
[0003]沉桩的施工方法均为将各种预先制作好的桩（主要是钢筋混凝土或预应力混凝土实心桩或管桩，也有钢桩或木桩）以不同的沉入方式沉至地基内达到所需要的深度。
[0004]海上升压站的搭建需要进行钢管桩基础施工，现有技术中大多采用导管架进行导向沉桩的方式，然后配备外部的测量仪器对沉桩精度进行控制，但是由于海上环境复杂，同时沉桩的过程需要施加外力进行干预，因此钢管桩容易出现倾斜和偏移的情况，一旦出现上述情况，仅仅依靠起重船和测量仪器进行调整十分的费时费力，极大的延缓工程进度。
技术实现思路
[0005]1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺，可以通过在现有技术的基础上，通过在导管架上增设辅沉套环的方式，在沉桩时主动套上钢管桩并进行同步下沉，可以起到实时检测和导向的效果，极大的降低沉桩过程中出现倾斜和偏位的概率，即使出现倾斜和偏位，辅沉套环可以及时感知并检测出来，从而配合起重船和测量仪器对钢管桩进行调整，从而恢复正常状态，与现有技术相比，本专利技术中的辅沉套环不仅可以对钢管桩进行导向，同时在发生倾斜和偏位时可以及时检测出来，并极大的降低调整时的难度，可以明显提高沉桩效率以及质量。>[0006]2．技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0007]一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺，包括以下步骤：S1、施工准备：起重船和运输船就位，并准备好吊装索具，检查其完好度；S2、起桩：基础钢管桩对角位起桩，并保证桩身完全竖直；S3、插桩及自重沉桩：用GPS定位系统配合全站仪进行以确定桩位的精确位置后开始插桩，按对角插桩方式完成四根钢管桩的插桩施工，并在沉桩前套上滑动安装于导管上的辅沉套环进行辅助检测和导向；S4、初打：采用对角施工的方式，利用振动锤完成钢管桩初打；S5、终沉桩：起重船前主钩起吊送桩器，后主钩起吊液压锤，进行送桩器安装及液压锤沉桩施工，直至钢管桩沉至设计标高。
[0008]进一步的，所述步骤S3待四根桩插桩完成后，测量人员再进行导管架水平度复测，通过起重船在打桩前将导管架再次进行调平，调平后导管架水平度偏差≤0.2%。
[0009]进一步的，所述步骤S4初打前对其中三根钢管桩利用卡板焊接在导管架上保持固定，每根钢管桩焊接8块卡板，对剩余的一根钢管桩进行优先初打。
[0010]进一步的，所述步骤S4初打后钢管桩入泥20m对其进行焊接固定。
[0011]进一步的，所述辅沉套环包括外定主环、多个滑轮以及内变辅环，所述滑轮均匀安装于外定主环外端，所述套管上安装有多个与滑轮相匹配的轨道，所述内变辅环固定连接于外定主环内环壁上，所述外定主环内环壁上开设有多个均匀分布的感知槽，所述感知槽内侧安装有内弹性鼓膜和电磁铁，且内弹性鼓膜位于电磁铁外侧，所述内弹性鼓膜与内变辅环之间固定连接有相变支柱，所述外定主环上端开设有屏蔽槽，所述屏蔽槽与感知槽之间开设有流道，所述屏蔽槽内覆盖有预警浮板，且预警浮板与内弹性鼓膜固定连接，通过电磁铁对内变辅环施加排斥力，使其向外膨胀并贴紧钢管桩，可以与其同步下沉进行导向和检测，当钢管桩发生倾斜和偏位时会对内变辅环形成挤压，并通过相变支柱对内弹性鼓膜进行挤压，进而触发预警浮板的上浮预警动作，此时可以暂停沉桩，并通过起重船和电磁铁的排斥力进行及时调整。
[0012]进一步的，所述内变辅环包括多个环形阵列分布的辅沉块，且辅沉块为中空结构并填充有水，所述辅沉块包括外摩擦层、内防水膜层以及磁性基板，所述外摩擦层覆盖连接于内防水膜层外端，所述磁性基板镶嵌连接于内防水膜层内侧并与相变支柱相对应，外摩擦层用来增大与钢管桩之间的摩擦力，从而实现同步下沉，依靠电磁铁对磁性基板施加的排斥力，不仅可以用于初始状态下膨胀贴合，同时可以用于后期的调整动作。
[0013]进一步的，所述相变支柱采用弹性材料制成管状结构，所述相变支柱内填充有电流变液，正常状态下相变支柱可以随着内变辅环的膨胀进行形变适应，在通电后电流变液会迅速变硬，从而对膨胀后的内变辅环进行支撑，同时在钢管桩倾斜或者偏位时可以通过相变支柱对内弹性鼓膜进行挤压收缩，进而触发预警浮板的上浮预警动作。
[0014]进一步的，所述预警浮板包括浮力覆板、荧光柱以及控制拉绳，所述荧光柱固定连接于荧光柱下端，所述控制拉绳一端与浮力覆板固定连接，且控制拉绳另一端贯穿荧光柱并延伸至内弹性鼓膜内侧与其连接，正常状态下浮力覆板可以对屏蔽槽进行覆盖，当内弹性鼓膜受到挤压收缩后，控制拉绳变松弛，此时浮力覆板在浮力作用下上移，从而使得荧光柱暴露在外界并进行发光预警。
[0015]进一步的，所述屏蔽槽和内变辅环之间还开设有斜导孔，且斜导孔下端开口位于内变辅环上侧，在预警浮板上浮之后海水通过斜导孔进入到内变辅环进行填充，从而实现利用水压辅助钢管桩进行矫正的效果，并在预警浮板复位后进行隔断保持稳定。
[0016]进一步的，所述辅沉套环的使用步骤如下：a、将钢管桩沉入至内变辅环中间，然后启动电磁铁施加磁性排斥力，使得内变辅环向外膨胀并贴紧钢管桩；b、然后向相变支柱通电迫使其硬化，对膨胀后的内变辅环进行支撑；c、钢管桩在沉桩时辅沉套环同步下沉，当钢管桩出现倾斜或者偏位时会对相变支柱进行挤压收缩，此时预警浮板可以上浮进行警示；d、暂停沉桩，并通过起重船对钢管桩进行调整，同时通过电磁铁施加更大的排斥力来推动钢管桩辅助进行调整，直至预警浮板复位；e、继续沉桩直至沉入设计标高。
[0017]3．有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：（1）本方案可以通过在现有技术的基础上，通过在导管架上增设辅沉套环的方式，在沉桩时主动套上钢管桩并进行同步下沉，可以起到实时检测和导向的效果，极大的降低沉桩过程中出现倾斜和偏位的概率，即使出现倾斜和偏位，辅沉套环可以及时感知并检测出来，从而配合起重船和测量仪器对钢管桩进行调整，从而恢复正常状态，与现有技术相比，本专利技术中的辅沉套环不仅可以对钢管桩进行导向，同时在发生倾斜和偏位时可以及时检测出来，并极大的降低调整时的难度，可以明显提高沉桩效率以及质量。
[0018]（2）辅沉套环包括外定主环、多个滑轮以及内变辅环，滑轮均匀安装于外定主环外端，套管上安装有多个与滑轮相匹配的轨道，内变辅环固定连接于外定主环内环壁上，外定主环内环壁上开设有多个均匀分布的感知槽，感知槽内侧安装有内弹性鼓膜和电磁铁，且内弹性鼓膜位于电磁铁外侧，内弹性鼓膜与内变辅环之间固定连接有相变支柱，外定主环上端开设有屏蔽槽，屏蔽槽与感知槽之间开设有流道，屏蔽槽内覆盖有预警浮板，且预警浮板与内弹性鼓膜固定连接，通过电磁铁对内变辅环施加排斥力，使其向外膨胀并贴紧钢管桩，可以与其同步下沉进行导向和检测，当钢管桩发生倾斜和偏位时会对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、施工准备：起重船和运输船就位，并准备好吊装索具，检查其完好度；S2、起桩：基础钢管桩对角位起桩，并保证桩身完全竖直；S3、插桩及自重沉桩：用GPS定位系统配合全站仪进行以确定桩位的精确位置后开始插桩，按对角插桩方式完成四根钢管桩的插桩施工，并在沉桩前套上滑动安装于导管上的辅沉套环进行辅助检测和导向；S4、初打：采用对角施工的方式，利用振动锤完成钢管桩初打；S5、终沉桩：起重船前主钩起吊送桩器，后主钩起吊液压锤，进行送桩器安装及液压锤沉桩施工，直至钢管桩沉至设计标高。2.根据权利要求1所述的一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺，其特征在于：所述步骤S3待四根桩插桩完成后，测量人员再进行导管架水平度复测，通过起重船在打桩前将导管架再次进行调平，调平后导管架水平度（四个套管的任意两个之间）偏差≤0.2%。3.根据权利要求1所述的一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺，其特征在于：所述步骤S4初打前对其中三根钢管桩利用卡板焊接在导管架上保持固定，每根钢管桩焊接8块卡板，对剩余的一根钢管桩进行优先初打。4.根据权利要求1所述的一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺，其特征在于：所述步骤S4初打后钢管桩入泥20m对其进行焊接固定。5.根据权利要求1所述的一种基于海上升压站导管架的沉桩工艺，其特征在于：所述辅沉套环包括外定主环（1）、多个滑轮（2）以及内变辅环（3），所述滑轮（2）均匀安装于外定主环（1）外端，所述套管上安装有多个与滑轮（2）相匹配的轨道，所述内变辅环（3）固定连接于外定主环（1）内环壁上，所述外定主环（1）内环壁上开设有多个均匀分布的感知槽，所述感知槽内侧安装有内弹性鼓膜（4）和电磁铁（5），且内弹性鼓膜（4）位于电磁铁（5）外侧，所述内弹性鼓膜（4）与内变辅环（3）之间固定连接有相变支柱（7），所述外定主环（1）上端开设有屏蔽槽，所述屏蔽槽与感知槽之间开设有流道，所述屏蔽槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹春潼，李泽，冯小星，施惠庆，梅卫东，袁司，王荣华，朱娟，
申请(专利权)人：江苏龙源振华海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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