[發明專利]一種淺海風電場嵌巖單樁基礎施工方法

無效

• 申請號: 201410311277.6
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104032765A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李澤;張海生;張樂平;王徽華;曹春潼
• 申請（專利權）人: 江蘇龍源振華海洋工程有限公司
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D7/06;E21B3/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及近海風電行業的施工工程，具體涉及近海風電場基礎施工工藝設計。

背景技術

隨著海上風電行業的快速發展，海上風力發電基礎也出現了高樁承臺、單樁和多樁導管架等多種基礎結構形式。其中，單樁基礎成本最低、施工效率最高。但是，單樁基礎在國內目前普遍應用于浙江以北的軟土地基海上風電場，在福建、廣東等南部沿海地區的巖石地基環境中應用極少，從而限制了單樁式基礎在海上風電場的全面使用，增加了巖石地基環境的海上風電場的建設成本。

巖石地基風電場采用的傳統基礎形式是群樁式高樁承臺基礎，其主要施工工序為：單管樁沉樁—測量、截樁—鉆孔—樁芯清泥—吊裝樁芯鋼筋籠、澆筑樁芯砼—夾樁、安裝底模板—綁扎承臺鋼筋—安裝鋼套筒、澆筑承臺第一步砼—預埋過渡段連接鋼管—綁扎承臺第二步鋼筋、并澆筑第二步砼—拆除鋼套筒、底?！惭b防撞箱梁。該套方法存在如下缺點：

1、施工工序復雜；

2、施工周期長，每臺風機基礎施工時間約兩個半月；

3、基礎施工成本高，每風機基礎(不包括單管樁成本)約為1041萬元。

發明內容

根據現有技術，在綜合保證基礎施工的高精度、低成本、短周期的前提下，如何解決巖石地基的淺海風電場風機基礎單樁順利沉入基巖內的難題，本發明提供了一種淺海風電場嵌巖單樁基礎施工方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種淺海風電場嵌巖單樁基礎施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)自升式起重平臺和運輸船定位；

b)單管樁錘擊沉樁；

c)鉆孔作業；

d)繼續錘擊沉樁；

e)安裝附屬件。

作為優選方案，步驟a)包括如下操作：

a1)自升式起重平臺利用船載GPS將抱樁器中心坐標移至設計機位中心附近；

a2)將4個定位錨拖送拋入海底；

a3)自升式起重平臺通過絞錨將抱樁器中心坐標精確定位在設計機位上；

a4)自升式起重平臺開始壓載，完畢后將船抬離水面，當船底脫離水面后將壓載艙水適量排去，繼續抬升將船體升至離最低潮位水面上5～7米左右停止。

a5)將運輸船拖至自升式起重平臺側面，并拋4個定位錨定位。

作為優選方案，步驟b)包括如下操作：

b1)將兩套索具分別掛于800T起重機2個鉤頭上，然后將兩套索具下端分別掛于單管樁兩個吊耳上；

b2)鋼管樁沿著運輸船甲板上滑道滑行，當鋼管樁抬起至安全高度，同時緩慢起升兩個鉤頭，直至鋼管樁豎立；

b3)旋轉800T起重機臂架，將單管樁放入抱樁器，然后抱緊以抓住鋼管樁；

b4)緩慢下降800T起重機鉤頭，自沉單管樁；

b5)單管樁自沉完畢后，拆除上端吊耳索具，并放置在甲板上。

b6)利用800T起重機將打樁錘起吊至單管樁上端，并壓錘。

b7)啟動打樁錘開始連續沉樁，直至巖石層。

作為優選方案，步驟c)包括如下操作：

c1)吊離打樁錘，抱樁器保持夾持單樁狀態；

c2)將鉆頭油缸收回，保證鉆頭外形尺寸小于樁上端直徑5米，吊運鉆機至樁頂使鉆頭進入樁筒內；

c3)鉆頭進入樁內后伸出油缸，將鉆頭直徑擴張至5.8米，進行鉆孔作業；

c4)為保證鉆孔的垂直度，需增加鉆桿穩定器以維持鉆桿的穩定性，防止其橫向晃動；

c5)針對鉆屑，采用高壓氣體，邊鉆邊排；

c6)鉆孔至樁底設計高程，鉆孔完畢，吊離鉆機。

作為優選方案，步驟d)包括如下操作：

吊運打樁錘至樁頂，按照上述錘擊沉樁步驟繼續沉樁施工，直至樁底設計高程。

作為優選方案，步驟e)包括如下操作：

以上船舶定位、錘擊沉樁、鉆孔作業、再沉樁、安裝附屬件。

作為優選方案，抱樁器中心坐標精確定位在設計機位上的中心誤差小于200mm。

一種用于本發明所述方法中的海上大直徑鉆機，其包括：

鉆機的上部結構；

鉆桿，連接鉆機上部結構與鉆頭，增加鉆孔深度；

鉆桿穩定器，設置于鉆孔恰當深度處的鉆桿，用于穩定鉆桿，防止其橫向晃動，從而影響鉆孔垂直度；

鉆頭，處于鉆機最下方。