一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统及工艺，包括浮式稳桩平台、浮式起重船、分体桁架、补偿器和钢管桩；在所述浮式稳桩平台的上表面中间位置设有辅助吊机，且在所述浮式起重船的上表面一侧设有主吊机；在所述浮式稳桩平台的首尾两侧还分别左右舷对称间隔设有数个补偿器，每一所述补偿器分别沿浮式稳桩平台的U型口长度方向水平间隔设置，且其调节端均朝对应U型口的中心方向设置；两个所述分体桁架分别设置在所述浮式稳桩平台的对应U型口处，并分别水平放置在对应所述补偿器上；通过主吊机和辅助吊机的双吊机交叉配合，依次进行分体桁架定位、钢管桩沉桩以及分体桁架回收作业。本发明专利技术形成流水线作业模式，提高了施工效率。提高了施工效率。提高了施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统及工艺


[0001]本专利技术涉及海上风电领域，具体涉及一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统及工艺。

技术介绍

[0002]现有的风机基础多使用单条浮式起重船与单个稳桩平台配合的方式，但是单项工程一般都涉及稳桩平台定位、钢管桩翻身、钢管桩压锤沉桩、稳桩平台回收等工序，这就导致无法实现流水线作业，工效较低。
[0003]另外，钢管桩调平一般采用人工经纬仪观测并指挥稳桩平台液压油缸矫正的方式；由于经纬仪无法在浮吊船上架设，故只能架设于稳桩平台上，但在施工过程稳桩平台受震动影响较多，因此在打桩锤开锤期间即要完成经纬仪的架设，在停锤之后再架设经纬仪测量；而且液压油缸的矫正数据均由人工估算，精度差。因此，以上问题亟需解决。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统及工艺，浮式稳桩平台具备双分体桁架，可以形成流水线作业模式，减少了基础施工中分体桁架定位与回收所用的有效工时，提高了施工效率、节约了成本。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术的一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统，其创新点在于：包括浮式稳桩平台、浮式起重船、分体桁架、补偿器和钢管桩；在所述浮式稳桩平台的上表面中间位置设有辅助吊机，且在所述浮式起重船的上表面一侧设有主吊机；在所述浮式稳桩平台的首尾两侧还分别左右舷对称间隔设有数个补偿器，每一所述补偿器分别沿浮式稳桩平台的U型口长度方向水平间隔设置，且其调节端均朝对应U型口的中心方向设置；两个所述分体桁架分别设置在所述浮式稳桩平台的对应U型口处，并分别水平放置在对应所述补偿器上；通过主吊机和辅助吊机的双吊机交叉配合，依次进行分体桁架定位、钢管桩沉桩以及分体桁架回收作业。
[0006]优选的，每一所述补偿器均包括补偿器外壳、横向补偿气缸、上滑轨、下滑轨、电磁铁、支撑块、第一旋转支架和第二旋转支架；每一所述补偿器外壳均沿浮式稳桩平台的左右舷方向水平设置，且在其下表面两端还竖直间隔设有第一旋转支架和第二旋转支架；每一所述第一旋转支架均设置在远离U型口一侧，且其下端分别与所述浮式稳桩平台的上表面对应位置垂直固定连接，每一所述第一旋转支架的上端分别与对应所述补偿器外壳的下表面对应位置竖直铰接；每一所述第二旋转支架均设置在靠近U型口一侧，且其下端分别与所述浮式稳桩平台的上表面对应位置竖直铰接，每一所述第二旋转支架的上端分别与对应所述补偿器外壳的下表面对应位置抵紧贴合，并分别对对应所述补偿器外壳进行水平支撑；每一所述补偿器壳体的转动方向以及每一所述第二旋转支架的转动方向均为沿浮式稳桩平台的左右舷方向进行竖直转动，且在每一所述补偿器外壳内还同轴心套接设有横向补偿气缸，每一所述横向补偿气缸的活动端分别朝U型口的方向垂直延伸出对应所述补偿器外
壳，并分别与对应所述支撑块同轴心固定连接；在每一所述横向补偿气缸的活动端上下两侧还分别沿其长度方向水平贴合设有上滑轨和下滑轨，且每一所述横向补偿气缸的活动端分别通过上滑轨和下滑轨与对应所述补偿器外壳水平滑动连接，并分别对对应所述支撑块进行竖直方向稳定加强；在每一所述支撑块的上表面还水平贴合设有电磁铁，且每一所述分体桁架分别水平放置在对应所述电磁铁上，并通过横向补偿气缸分别对对应分体桁架进行横向定位调节。
[0007]优选的，还包括纵向补偿气缸；在每一所述补偿器外壳的下表面靠第二旋转支架一侧还竖直设有纵向补偿气缸，每一所述纵向补偿气缸分别与对应所述第二旋转支架紧靠设置，且其固定端分别与所述浮式稳桩平台的上表面对应位置垂直固定连接，每一所述纵向补偿气缸的活动端分别竖直向上设置，并分别与对应所述补偿器外壳的下表面对应位置抵紧贴合；通过纵向补偿气缸和第二旋转支架的配合使用，对对应分体桁架进行纵向定位调节。
[0008]优选的，还包括数个垂直度检测机构；在每一所述分体桁架的两侧还分别相对于钢管桩外表面呈90
°
间隔设有两个垂直度检测机构，每一所述垂直度检测机构分别搭载在所述浮式稳桩平台的对应U型口处，且均包括第二定位桩、测量平台、支腿、下底板、上顶板、回转轴承、精调螺母、旋转轴承、旋转底座、测量机头、第一测量孔和第二测量孔；每一所述分体桁架分别通过竖直设置的四个第二定位桩进行海上定位，且在每一所述第二定位桩偏上位置处还同轴心水平套接固定设有测量平台；三个所述支腿呈三角形竖直设置在所述测量平台的上表面靠近钢管桩一侧，且在三个所述支腿的上端还水平固定设有下底板；所述上顶板水平平行间隔设置在所述下底板的正上方，且所述上顶板通过回转轴承与所述下底板水平转动连接；在所述上顶板的正上方还设有U形的旋转底座，所述旋转底座的开口端朝上设置，且其底部通过精调螺母与所述上顶板的上表面相连，并随上顶板进行水平转动；在所述旋转底座的内部还竖直设有测量机头，且所述测量机头通过旋转轴承与所述旋转底座竖直转动连接；在所述测量机头靠近钢管桩的一侧面还左右间隔设有第一测量孔和第二测量孔，且所述第一测量孔和第二测量孔分别绕测量机头进行水平旋转。
[0009]优选的，还包括行程记录仪；在每一所述分体桁架上还设有行程记录仪，并通过行程记录仪和对应垂直度检测机构的配合使用，对钢管桩沉桩进行垂直度矫正。
[0010]优选的，还包括第一钢丝绳、吊梁、第二钢丝绳、溜尾C型夹具和第三钢丝绳；所述浮式起重船上的主吊机通过第一钢丝绳与水平设置的所述吊梁的上端相连，且所述吊梁的下端通过第二钢丝绳与水平设置的对应所述钢管桩的上吊耳相连；所述溜尾C型夹具卡接在对应所述钢管桩远离上吊耳一侧的上端口处，且通过第三钢丝绳与所述浮式稳桩平台上的辅助吊机相连；通过主吊机和辅助吊机的配合使用，对钢管桩进行翻身，并通过主吊机对钢管桩进行水平移动。
[0011]本专利技术的一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工工艺，其创新点在于包括以下步骤：步骤一：首先纵向补偿气缸的活动端缩回，使第二旋转支架支撑补偿器外壳，再将两个分体桁架分别放置在浮式稳桩平台首尾两侧的对应电磁铁上，然后浮式稳桩平台和浮式起重船分别进场；步骤二：浮式稳桩平台和浮式起重船行进到施工位置后分别定位；然后纵向补偿
气缸的活动端伸出将补偿器外壳顶起，再将第二旋转支架翻身至水平状态，通过横向补偿气缸和纵向补偿气缸的配合，分别对对应分体桁架进行横向及纵向的定位调节，确保分体桁架水平定位；步骤三：然后辅助吊机起吊振动锤，并通过四个第一定位桩将浮式稳桩平台船尾侧的分体桁架进行定位；然后辅助吊机起吊再分别通过第二定位桩对浮式稳桩平台船尾侧的两个垂直度检测机构进行定位；步骤四：然后通过主吊机和辅助吊机的配合使用，对钢管桩进行翻身；再通过主吊机将钢管桩移动至浮式稳桩平台船尾侧的分体桁架处，并通过对应分体桁架对钢管桩进行定位；然后浮式稳桩平台移动使其船尾侧的分体桁架退出U型口，并行进至下一施工位置后再次定位；步骤五：然后通过主吊机起吊打桩锤对钢管桩进行压锤、沉桩；在此过程中，通过垂直度检测机构和行程记录仪的配合使用，对钢管桩沉桩进行垂直度矫正；步骤六：浮式稳桩平台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统，其特征在于：包括浮式稳桩平台、浮式起重船、分体桁架、补偿器和钢管桩；在所述浮式稳桩平台的上表面中间位置设有辅助吊机，且在所述浮式起重船的上表面一侧设有主吊机；在所述浮式稳桩平台的首尾两侧还分别左右舷对称间隔设有数个补偿器，每一所述补偿器分别沿浮式稳桩平台的U型口长度方向水平间隔设置，且其调节端均朝对应U型口的中心方向设置；两个所述分体桁架分别设置在所述浮式稳桩平台的对应U型口处，并分别水平放置在对应所述补偿器上；通过主吊机和辅助吊机的双吊机交叉配合，依次进行分体桁架定位、钢管桩沉桩以及分体桁架回收作业。2.根据权利要求1所述的一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统，其特征在于：每一所述补偿器均包括补偿器外壳、横向补偿气缸、上滑轨、下滑轨、电磁铁、支撑块、第一旋转支架和第二旋转支架；每一所述补偿器外壳均沿浮式稳桩平台的左右舷方向水平设置，且在其下表面两端还竖直间隔设有第一旋转支架和第二旋转支架；每一所述第一旋转支架均设置在远离U型口一侧，且其下端分别与所述浮式稳桩平台的上表面对应位置垂直固定连接，每一所述第一旋转支架的上端分别与对应所述补偿器外壳的下表面对应位置竖直铰接；每一所述第二旋转支架均设置在靠近U型口一侧，且其下端分别与所述浮式稳桩平台的上表面对应位置竖直铰接，每一所述第二旋转支架的上端分别与对应所述补偿器外壳的下表面对应位置抵紧贴合，并分别对对应所述补偿器外壳进行水平支撑；每一所述补偿器壳体的转动方向以及每一所述第二旋转支架的转动方向均为沿浮式稳桩平台的左右舷方向进行竖直转动，且在每一所述补偿器外壳内还同轴心套接设有横向补偿气缸，每一所述横向补偿气缸的活动端分别朝U型口的方向垂直延伸出对应所述补偿器外壳，并分别与对应所述支撑块同轴心固定连接；在每一所述横向补偿气缸的活动端上下两侧还分别沿其长度方向水平贴合设有上滑轨和下滑轨，且每一所述横向补偿气缸的活动端分别通过上滑轨和下滑轨与对应所述补偿器外壳水平滑动连接，并分别对对应所述支撑块进行竖直方向稳定加强；在每一所述支撑块的上表面还水平贴合设有电磁铁，且每一所述分体桁架分别水平放置在对应所述电磁铁上，并通过横向补偿气缸分别对对应分体桁架进行横向定位调节。3.根据权利要求2所述的一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统，其特征在于：还包括纵向补偿气缸；在每一所述补偿器外壳的下表面靠第二旋转支架一侧还竖直设有纵向补偿气缸，每一所述纵向补偿气缸分别与对应所述第二旋转支架紧靠设置，且其固定端分别与所述浮式稳桩平台的上表面对应位置垂直固定连接，每一所述纵向补偿气缸的活动端分别竖直向上设置，并分别与对应所述补偿器外壳的下表面对应位置抵紧贴合；通过纵向补偿气缸和第二旋转支架的配合使用，对对应分体桁架进行纵向定位调节。4.根据权利要求1所述的一种基于浮式稳桩平台的钢管桩施工系统，其特征在于：还包括数个垂直度检测机构；在每一所述分体桁架的两侧还分别相对于钢管桩外表面呈90
°
间隔设有两个垂直度检测机构，每一所述垂直度检测机构分别搭载在所述浮式稳桩平台的对应U型口处，且均包括第二定位桩、测量平台、支腿、下底板、上顶板、回转轴承、精调螺母、旋转轴承、旋转底座、测量机头、第一测量孔和第二测量孔；每一所述分体桁架分别通过竖直设置的四个第二定位桩进行海上定位，且在每一所述第二定位桩偏上位置处还同轴心水平套接固定设有测量平台；三个所述支腿呈三角形竖直设置在所述测量平台的上表面靠近钢管桩一侧，且在三个所述支腿的上端还水平固定设有下底板；所述上顶板水平平行间隔设置在所述下底板的正上方，且所述上顶板通过回转轴承与所述下底板水平转动连接；在所
述上顶板的正上方还设有U形的旋转底座，所述旋转底座的开口端朝上设置，且其底部通过精调螺母与所述上顶板的上表面相连，并随上顶板进行水平转动；在所述旋转底座的内部还竖直设有测量机头，且所述测量机头通过旋转轴承与所述旋转底座竖直转动连接；在所述测量机头靠近钢管桩的一侧面还左右间隔设有第一测量孔和第二测量孔，且所述第一测量孔和第二测量孔分别绕测量机头进行水平旋转。5.根据权利要求4所述的一种基于浮式稳桩平台的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏龙，吴春寒，郑为，姚景棋，张鹏鹏，
申请(专利权)人：江苏中天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：