一种非坐底式限位平台沉桩测量方法技术

本发明专利技术公开了一种非坐底式限位平台沉桩测量方法，S1、建立施工坐标系；S2、施工就位工作；S3、测定桩锚基础；S4、喂桩前中后操作；S5、测量沉桩过程的高程；S6、沉桩至设计桩底高程测量；本发明专利技术涉及海上风电工程技术领域。该非坐底式限位平台沉桩测量方法，解决了海上风电测量工程岸基信号无法覆盖的问题，同时沉桩测量精度高、速度快，可以在恶劣的海况及不稳定的天气状况中稳定作业；其测量集成系统操作简便、安全、实用、不受场地距离限制、静态定位可获取精度相比于陆域精度的三位坐标；沉桩导向架油缸调节短时间动态定位精度高，对深远海超长超重桩锚基础可实时测量获取实时三维坐标辅助沉桩施工。辅助沉桩施工。辅助沉桩施工。

【技术实现步骤摘要】
一种非坐底式限位平台沉桩测量方法


[0001]本专利技术涉及海上风电工程
，具体为一种非坐底式限位平台沉桩测量方法。

技术介绍

[0002]由于海上风电行业临海到近海海上风电资源的开发日趋规模化，海上风电工程结构正朝着深远海转型,深远海风电工程场址离岸距离远、场区面积大、开阔海域缺少固定点，无法按传统的陆上工程测量规范要求建立施工测量控制网。
[0003]另外深远海风电施工的桩基础普遍长细比较大，柔细桩锚基础的承载着巨大的风、波浪、水流等环境载荷，沉桩期间桩身的运动响应复杂程度加剧，通过传统沉桩测量方法显然不能满足施工要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种非坐底式限位平台测量方法解决了上述现有技术中存在的技术问题，该测量方法，提高了深远海柔细桩锚基础沉桩过程中的测量精度，能准确控制桩锚平面位置、桩身垂直度和方位角，满足沉桩施工设计及规范要求。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种非坐底式限位平台沉桩测量方法，具体包括以下步骤：
[0006]S1、建立施工坐标系：在主施工船随船导向架附近无遮蔽位置设置高精度DGPS定位定向系统，对导向架中心进行精确定位从而确定桩锚自沉时的初始位置，建立导向架施工坐标系；
[0007]S2、施工就位工作：施工前主作业船舶在导航定位软件的人机配合下开始就位，确保船艏与导向架的平面位置满足实际位置与设计位置偏差数值；
[0008]S3、测定桩锚基础：通过仪器测定桩锚基础中心水下位置、桩锚基础垂直度、桩锚基础桩顶标高、桩锚基础方位角；
[0009]S4、喂桩前中后操作：建立控制点、求出控制点坐标以及桩锚中心坐标、拟合出桩锚的圆心坐标并与桩锚中心坐标比对，根据比对结果利用油缸行程调整桩锚位置及基础方位角；
[0010]S5、测量沉桩过程的高程：利用全站仪测出激光笔打在桩锚上的点的高程，测量技术人员在离桩锚安全距离的地方用目视估读桩锚上光点的刻度读数；
[0011]S6、沉桩至设计桩底高程测量：测量技术人员在控制点上架设好全站仪，对中调平，用卷尺量得仪器高，设置好测站的x、y、z坐标，以及仪器高，然后设置后视，将全站仪的十字丝对准桩锚上的任一刻度线上沿，测量出该刻度线的高程。
[0012]S1包括：S11：DGPS定位定向系统安装完成并开机后，需半小时进行信号锁定，仪器的测量精度可达稳定状态；
[0013]S12：根据导向架设计图纸及相关参数，准确测量DGPS和导向架中心的相对位置关
系，对导向架中心进行精确定位从而确定桩锚自沉时的初始位置，进而建立导向架施工坐标系。
[0014]S2中施工就位包括平面位置和船艏向，数据及集成化显示于“海洋工程施工船舶管理系统”，用网络的方式实现多终端的界面显示，根据实时数据输出调整随船艏与导向架的平面位置，达到实际位置与设计位置偏差小于500mm。
[0015]S3包括：S31：桩锚基础中心水下位置通过导向架高精度DGPS和倾斜仪推算得到，以满足相关精度要求；
[0016]S32：桩锚基础垂直度监测采用倾斜仪直接监测和水平靠尺读数相结合的方法，相互检核；
[0017]S33：桩锚基础桩顶标高控制采用DGPS高程传递来得到；
[0018]S34：桩锚基础方位角通过测定桩锚艏向指示线和导向架艏向的相对偏角来调整和控制。
[0019]S4包括：S41：在喂桩开始之前现场测量技术人员将在随船导向架上建立不少于6个控制点，要求至少两个控制点可以满足通视要求；
[0020]S42：喂桩时将建立的控制点坐标以及桩锚中心坐标求出；
[0021]S43：龙口喂桩完成后，在任意控制点设站，后视定向，拟合出桩锚的圆心坐标并与桩锚中心坐标比对，根据比对结果利用油缸行程调整桩锚位置；
[0022]S44：桩芯位置调整后，采用倾斜仪和水平靠尺直接监测垂直度，再次使用油缸螺旋杆调整垂直度及基础方位角。
[0023]S5中测量沉桩过程的高程时，在导向架上与桩锚通视的位置安装一只激光笔，激光笔的俯仰角以及方位可调节，然后沉桩作业时将激光笔对准导向架油缸上方位置，固定其俯仰角以及方位，利用全站仪测出激光笔打在桩锚上的点的高程，测量技术人员在离桩锚安全距离的地方用目视估读桩锚上光点的刻度读数，高程贯入度则可直接通过每阵锤击前光点刻度线处的值与每阵锤击后光点刻度线的差来求得。
[0024]S6中沉桩至设计桩底高程测量时，沉桩至设计桩底标高1.5米以内阶段高程测量，测量技术人员在控制点上架设好全站仪，对中调平，用卷尺量得仪器高，设置好测站的坐标，以及仪器高，然后设置后视，将全站仪的十字丝对准桩锚上的任一刻度线上沿，测量出该刻度线的高程。
[0025]有益效果
[0026]本专利技术提供了一种非坐底式限位平台沉桩测量方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0027]该技术解决了海上风电测量工程岸基信号无法覆盖的问题，同时沉桩测量精度高、速度快，可以在恶劣的海况及不稳定的天气状况中稳定作业；其测量集成系统操作简便、安全、实用、不受场地距离限制、静态定位可获取精度相比于陆域精度的三位坐标；沉桩导向架油缸调节短时间动态定位精度高，对深远海超长超重桩锚基础可实时测量获取实时三维坐标辅助沉桩施工；在紧张的海上施工窗口期中，缩短了海上风电基础施工的时间，加速推进项目进度，并且该测量方法，提高了深远海柔细桩锚基础沉桩过程中的测量精度，能准确控制桩锚平面位置、桩身垂直度和方位角，满足沉桩施工设计及规范要求。
附图说明
[0028]图1为施工坐标系示意图；
[0029]图2为沉桩导向架示意图；
[0030]图3为非坐底式限位平台沉桩测量方法的流程图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1
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图3，本专利技术提供一种技术方案：一种非坐底式限位平台沉桩测量方法，具体包括以下步骤：
[0033]S1、建立施工坐标系：在主施工船随船导向架附近无遮蔽位置设置高精度DGPS定位定向系统，对导向架中心进行精确定位从而确定桩锚自沉时的初始位置，建立导向架施工坐标系；
[0034]S2、施工就位工作：施工前主作业船舶在导航定位软件的人机配合下开始就位，确保船艏与导向架的平面位置满足实际位置与设计位置偏差数值；
[0035]S3、测定桩锚基础：通过仪器测定桩锚基础中心水下位置、桩锚基础垂直度、桩锚基础桩顶标高、桩锚基础方位角；
[0036]S4、喂桩前中后操作：建立控制点、求出控制点坐标以及桩锚中心坐标、拟合出桩锚的圆心坐标并与桩锚中心坐标比对，根据比对结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非坐底式限位平台沉桩测量方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、建立施工坐标系：在主施工船随船导向架附近无遮蔽位置设置高精度DGPS定位定向系统，对导向架中心进行精确定位从而确定桩锚自沉时的初始位置，建立导向架施工坐标系；S2、施工就位工作：施工前主作业船舶在导航定位软件的人机配合下开始就位，确保船艏与导向架的平面位置满足实际位置与设计位置偏差数值；S3、测定桩锚基础：通过仪器测定桩锚基础中心水下位置、桩锚基础垂直度、桩锚基础桩顶标高、桩锚基础方位角；S4、喂桩前中后操作：建立控制点、求出控制点坐标以及桩锚中心坐标、拟合出桩锚的圆心坐标并与桩锚中心坐标比对，根据比对结果利用油缸行程调整桩锚位置及平面方位角；S5、测量沉桩过程的高程：利用全站仪测出激光笔打在桩锚上的点的高程，测量技术人员在离桩锚安全距离的地方用目视估读桩锚上光点的刻度读数；S6、沉桩至设计桩底高程测量：测量技术人员在控制点上架设好全站仪，对中调平，用卷尺量得仪器高，设置好测站的x、y、z坐标，以及仪器高，然后设置后视，将全站仪的十字丝对准桩锚上的任一刻度线上沿，测量出该刻度线的高程。2.根据权利要求1的一种非坐底式限位平台沉桩测量方法，其特征在于：S1包括：S11：DGPS定位定向系统安装完成并开机后，需半小时进行信号锁定，仪器的测量精度可达稳定状态；S12：根据导向架设计图纸及相关参数，准确测量DGPS和导向架中心的相对位置关系，对导向架中心进行精确定位从而确定桩锚自沉时的初始位置，进而建立导向架施工坐标系。3.根据权利要求1的一种非坐底式限位平台沉桩测量方法，其特征在于：S2中施工就位包括平面位置和船艏向，数据及集成化显示于“海洋工程施工船舶管理系统”，用网络的方式实现多终端的界面显示，根据实时数据输出调整随船艏与导向架的平面位置，达到实际位置与设计位置偏差小于500mm。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭小亮，李斌，卢浩，张显雄，刘红志，唐子昭，罗国兵，黎洪，
申请(专利权)人：保利长大港航工程有限公司，
类型：发明
国别省市：