浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法及其复合基础。上述施工方法，包括以下步骤：S1，将支撑结构锚固于海床地基覆盖层；S2，将稳桩平台可拆卸地固定安装在支撑结构上；S3，将单桩移入稳桩平台的抱桩器内后，进一步下放单桩，单桩穿过导向筒并沉放至泥面；抱桩器抱紧单桩并调整单桩的桩身垂直度；S4，单桩打入至设计深度；S5，清除固定介质容置腔中的土体；之后，向固定介质容置腔内灌注用于连接单桩和支撑结构的固定介质，以形成单桩复合基础结构；S6，将稳桩平台从支撑结构上拆卸。通过上述结构可以有效地解决现有技术中得浅覆盖层、软土地基海床的施工成本高，且建设周期长的问题。且建设周期长的问题。且建设周期长的问题。
【技术实现步骤摘要】
浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法及其复合基础
[0001]本专利技术涉及海洋桩基工程
，具体涉及一种浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法及其复合基础。
技术介绍
[0002]海上风电具有清洁高效的优势，是国家能源转型的重要战略支撑。海上风电基础结构是海上风电场建设的关键环节。相对于欧洲，我国海上风电场地质条件更加复杂，不同海域或同一海上风电场不同机位点的海床地基均存在显著差异。
[0003]例如，如何在保证复合基础的安全性条件下，有效低降低浅覆盖层、软土地基海床的施工成本，一直是我国急需解决的施工难题。在现有技术中，对于浅覆盖层、软土地基海床，通过需要采用嵌岩单柱、嵌岩导管架等基础形式，然而大直径桩基嵌岩施工不仅增加海上风电场投资成本，而且延长了海上风电建设周期。因此，本领域技术人员迫切需要研发新的海上风电新型基础结构，从而降低海上风电场投资成本和建设周期，进而促进海上风电平价上网。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在提供一种浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法及其复合基础，以解决现有技术中浅覆盖层、软土地基海床的施工成本高，且建设周期长的问题。为此，本专利技术提供一种浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，包括以下步骤：
[0005]S1，将锚固于海床地基覆盖层，支撑结构上设置有用于容置单桩的导向筒；
[0006]S2，将稳桩平台可拆卸地固定安装在支撑结构上；
[0007]S3，将单桩移入稳桩平台的抱桩器内后，进一步下放单桩，单桩穿过导向筒并沉放至泥面；最后，抱桩器抱紧单桩并调整单桩的桩身垂直度；
[0008]S4，所述单桩先在自重作用下入土，随后所述单桩在锤击作用下打入至设计深度；
[0009]S5，清除单桩的外周壁与导向筒的内腔壁围城的固定介质容置腔中的土体；之后，向固定介质容置腔内灌注用于连接单桩和支撑结构的固定介质，以形成单桩复合基础结构；
[0010]S6，将稳桩平台从支撑结构上拆卸，并将该稳桩平台吊起，移动至下一个机位点的支撑结构位置并与该支撑结构可拆卸地固定连接。
[0011]可选地，在步骤S5中，固定介质为高强水泥砂浆或超早强灌浆料，水泥砂浆凝固后将支撑结构与单桩固定相连。
[0012]可选地，在步骤S1中，支撑结构为吸力筒支撑结构，支撑结构在吸力筒驱动下以负压下沉的方式将支撑结构锚固于海床地基覆盖层；和/或，
[0013]在步骤S1中，导向筒的中心线与单桩中心线共线。
[0014]可选地，在步骤S1中，还包括：通过调整吸力筒下沉深度，以使支撑结构的水平度满足要求。
[0015]可选的，在步骤S2中，稳桩平台上设置有抱桩器，抱桩器的中心线与导向筒的中心线共线设置。
[0016]可选的，在步骤S3中，抱桩器抱紧单桩并通过该抱桩器上的千斤顶调整单桩的桩身垂直度。
[0017]可选的，在步骤S2和步骤S3中，单桩在起重船驱动下完成吊装工作。
[0018]可选的，在步骤S4中，单桩受驱动地到达设计深度时，单桩桩底位于覆盖层或全风化、强风化岩层中；和/或，
[0019]在步骤S1中，支撑结构锚固于海床地基覆盖层时，吸力筒的筒底位于覆盖层中的粘土层或砂土层中。
[0020]浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法的复合基础，复合基础为单桩结构，其包括：
[0021]单桩；
[0022]支撑结构，用于固定单桩，支撑结构上设置有用于使其锚固于海床地基覆盖层的吸力筒；
[0023]稳桩平台，用于在安装单桩的过程中，对单桩进行定位；稳桩平台包括：支腿机构，以及设置在支腿机构上与单桩相适配的抱桩器；稳桩平台与支撑结构通过支腿机构可拆卸相连。
[0024]可选的，支撑结构上设置有连接吸力筒和导向筒的连接梁；支撑结构锚固于海床地基覆盖层时，连接梁位于海床表面；
[0025]支腿机构包括：
[0026]支腿桩，与支撑结构配合可拆卸相连，支腿桩朝向连接梁的一端还设置有支腿桩挡板；支腿桩穿过支撑结构上的预留连接孔，并且支撑结构通过振动打桩法沉入海床覆盖层直至上述支腿桩挡板与连接梁过盈配合相连。
[0027]可选的，支腿机构还包括：
[0028]磁吸系统，包括：供电设备和设置在支腿桩挡板内的磁场线圈；支腿桩穿过预留连接孔且支腿桩挡板与连接梁(8)配合相连后，磁吸系统向支腿桩挡板供电以使支腿桩挡板产生磁吸力并与连接梁(8)紧固相连。
[0029]可选的，单桩为桩径大于等于8m的管桩；和/或，
[0030]支撑结构的周向方向设置有至少3个吸力筒，吸力筒横截面为圆形；和/或，
[0031]导向筒位于稳桩平台的中心位置，且与稳桩平台与导向筒固定相连。
[0032]可选的，支撑结构包括：管桩、导向筒和支撑平台；管桩位于支撑平台四周位置，导向筒位于支撑平台中心位置，钢筋堆石混凝土是由钢筋笼、堆石和自密实混凝土形成的大体积混凝土；在起重机起吊支撑结构的过程中，支撑结构在其自身重力作用下，管桩逐渐嵌入海床覆盖层，支撑平台位于海床覆盖层表面。
[0033]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0034]1.本专利技术提供的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，包括以下步骤：
[0035]S1，将锚固于海床地基覆盖层，支撑结构上设置有用于容置单桩的导向筒；
[0036]S2，将稳桩平台可拆卸地固定安装在支撑结构上；
[0037]S3，将单桩移入稳桩平台的抱桩器内后，进一步下放单桩，单桩穿过导向筒并沉放
至泥面；最后，抱桩器抱紧单桩并调整单桩的桩身垂直度；
[0038]S4，所述单桩先在自重作用下入土，随后所述单桩在锤击作用下打入至设计深度；
[0039]S5，清除单桩的外周壁与导向筒的内腔壁围城的固定介质容置腔中的土体；之后，向固定介质容置腔内灌注用于连接单桩和支撑结构的固定介质，以形成单桩复合基础结构；
[0040]S6，将稳桩平台从支撑结构上拆卸，并将该稳桩平台吊起，移动至下一个机位点的支撑结构位置并与该支撑结构可拆卸地固定连接。
[0041]在本专利技术中，通过将稳桩平台可拆卸地固定安装在支撑结构上，从而使稳桩平台和支撑结构成为独立结构，相对独立设置的稳桩平台和支撑结构可以使其二者在安装过程中分别安装从而提高稳桩平台和支撑结构的安装效率。而且，上述稳桩平台可拆卸地固定安装在支撑结构上，使得稳桩平台可以再次应用于下一个单桩的安装工作，进而有效地解决现有技术中浅覆盖层、软土地基海床的施工成本高，且建设周期长的问题。
[0042]2.本专利技术提供的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，在步骤S5中，固定介质为高强水泥砂浆或超早强灌浆料，水泥砂浆凝固后将支撑结构与单桩固定相连。
[0043]在本专利技术中，先通过稳桩平台从而对单桩进行预定位，然后再通过高强水泥砂浆或者超早强灌浆料等材料牢固地固定上述单桩。在本专利技术中通过稳桩平台的抱桩器和支撑结构的导向筒可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将支撑结构(1)锚固于海床地基覆盖层，所述支撑结构(1)上设置有用于容置单桩(2)的导向筒(3)；S2，将稳桩平台(4)可拆卸地固定安装在所述支撑结构(1)上；S3，将单桩(2)移入所述稳桩平台(4)的抱桩器(5)内后，进一步下放所述单桩(2)，所述单桩(2)穿过所述导向筒(3)并沉放至泥面；所述抱桩器(5)抱紧单桩(2)并调整所述单桩(2)的桩身垂直度；S4，所述单桩(2)先在自重作用下入土，随后所述单桩(2)在锤击作用下打入至设计深度；S5，清除所述单桩(2)的外周壁与所述导向筒(3)的内腔壁围城的固定介质容置腔(6)中的土体；之后，向所述固定介质容置腔(6)内灌注用于连接所述单桩(2)和所述支撑结构(1)的固定介质，以形成单桩复合基础结构；S6，将所述稳桩平台(4)从所述支撑结构(1)上拆卸，并将该稳桩平台(4)吊起，移动至下一个机位点的所述支撑结构(1)位置并与该支撑结构(1)可拆卸地固定连接。2.根据权利要求1所述的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，其特征在于，在步骤S5中，所述固定介质为高强水泥砂浆或超早强灌浆料，所述固定介质凝固后将所述支撑结构(1)与所述单桩(2)固定相连。3.根据权利要求1所述的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，其特征在于，在步骤S1中，所述支撑结构(1)为吸力筒支撑结构，所述支撑结构(1)在吸力筒(7)驱动下以负压下沉的方式将所述支撑结构(1)锚固于海床地基覆盖层；和/或，在步骤S1中，所述导向筒(3)的中心线与所述单桩(2)中心线共线。4.根据权利要求3所述的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，其特征在于，在步骤S1中，还包括：通过调整所述吸力筒(7)下沉深度，以使所述支撑结构(1)的水平度满足要求。5.根据权利要求1所述的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述稳桩平台(4)上设置有抱桩器(5)，所述抱桩器(5)的中心线与所述导向筒(3)的中心线共线设置。6.根据权利要求1所述的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述抱桩器(5)抱紧单桩(2)并通过该抱桩器(5)上的千斤顶调整所述单桩(2)的桩身垂直度。7.根据权利要求1所述的浅覆盖层的海上风电单桩复合基础施工方法，其特征在于，在步骤S3中，所述单桩(2)在起重船驱动下完成吊装工作；和/或，在步骤S4中，所述单桩(2)受驱动地到达设计深度时，所述单桩(2)桩底位于覆盖层...
【专利技术属性】
技术研发人员：王卫，张泽超，于光明，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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