[發(fā)明專利]海上風電導管架基礎鋼管樁用浮式穩(wěn)樁平臺的沉樁工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811648759.5
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109629568A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 曹寶勇;練學標;季景遠;焦守增;張廣杰;徐華峰;劉大海;朱國虎;趙偉;丁園園;孫海飛
• 申請（專利權）人: 中交第三航務工程局有限公司江蘇分公司
• 主分類號: E02D13/00
• 分類號: E02D13/00;E02D13/04;E02D27/42;E02D27/44;E02D27/12
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 嚴敏

一種海上風電導管架基礎鋼管樁用浮式穩(wěn)樁平臺的沉樁工藝，包括平臺主體、用于定位平臺主體中心位置的中心定位樁和用于連接及固定平臺主體的輔助樁，平臺主體的中心設有與中心定位樁套接的中心定位樁套筒，平臺主體的四個角上均設有輔助樁限位導向孔，平臺主體四條邊的中間位置設有用于沉樁過程中對風機基礎鋼管樁進行定位導向的限位導向龍口，本發(fā)明先搭設浮式穩(wěn)樁平臺，再風機基礎鋼管樁沉樁，沉樁完后對浮式穩(wěn)樁平臺進行拆除。本發(fā)明通過設1根定位樁及4根輔助樁，將控制平臺連接固定于海面之上，通過設限位導向龍口，對風機基礎鋼管樁沉樁偏位及垂直度進行控制，確保導管架安裝時鋼管樁與導管架之間的間隙滿足設計要求。

技術領域

本發(fā)明涉及一種海上導管架式風機基礎鋼管樁施工用穩(wěn)樁平臺，特別涉及一種海上風電導管架基礎鋼管樁用浮式穩(wěn)樁平臺的沉樁工藝。

背景技術

目前，海上風電場建設有兩個發(fā)展趨勢：一是其建設水深由潮間帶向淺海發(fā)展，例如廣東省近年在建或擬建項目水深達到20~30m；二是風機的單機容量不斷增大以及機組逐步大型化。這勢必對海上風電機組的基礎提出新的要求，目前已經(jīng)投入使用的風電機組的基礎形式有單樁式、高樁承臺式、重力式、負壓桶式、導管架式等，其中導管架式基礎因結構簡單、安全可靠、施工速度快、所需施工設備要求較低，近幾年淺海區(qū)域的風電場項目大多采用四樁導管架式風機基礎。

四樁導管架式風機基礎是一種鋼制結構架，該結構架主要由兩部分組成：一是四角導管架，每個角上焊接有導管；二是風機基礎鋼管樁，用來將導管架固定在海床上，并承受通過導管架傳來的荷載。

導管架與風機基礎鋼管樁的連接方式有兩種：一種是鋼管樁穿過導管架上的導管打入海底地層中；另一種是先在海床上打入鋼管樁，再將導管架端部插入鋼管樁中。兩種連接方式都需要在鋼管樁與導管架導管之間的環(huán)形間隙中灌入特制的漿狀材料，將導管架與鋼管樁連接成一個有機整體，形成風力發(fā)電機組的基礎。

采用第二種連接方式的風機基礎鋼管樁樁頂標高一般位于水面以下10~20m，導管架安裝對位均在水下進行，對鋼管樁沉樁精度要求極高，目前國內控制水下鋼管樁沉樁精度的成熟工藝僅有坐底式穩(wěn)樁平臺。

現(xiàn)有水下導管架安裝的鋼管樁采用液壓錘沉樁施工，樁頂位置偏位較大。水深越深、海況越差的條件下，液壓錘沉樁的樁位偏差越大。在海上打樁過程中，由于施工區(qū)域廣、作業(yè)面大、施工環(huán)境和氣候條件差，按照常規(guī)定位方式采用GPS-RTK測量技術，樁位誤差僅能達到≤300mm。如果不采取特殊的施工工藝和控制措施，樁頂相對位置誤差無法滿足設計的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種設計合理，結構簡單，用于風機基礎鋼管樁的精確沉樁定位和導向的浮式穩(wěn)樁平臺的沉樁工藝。

本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明是一種海上風電導管架基礎鋼管樁用浮式穩(wěn)樁平臺的，其特點是，該工藝所使用的浮式穩(wěn)樁平臺包括平臺主體、用于定位平臺主體中心位置的中心定位樁和用于連接及固定平臺主體的輔助樁，平臺主體的中心設有與中心定位樁套接的中心定位樁套筒，平臺主體的四個角上均設有輔助樁限位導向孔，平臺主體四條邊的中間位置設有用于沉樁過程中對風機基礎鋼管樁進行定位導向的限位導向龍口；

該工藝的具體步驟如下，

（1）浮式穩(wěn)樁平臺搭設

1.1中心定位樁沉樁

起重船至機位中心位置附近拋錨定位后，通過測量儀器，指揮起重船絞錨調整船位，使得抱樁器的中心位于機位中心，機位中心定位完成后，中心定位樁及輔助樁運輸船進場拋錨定位，中心定位樁通過運輸船上的翻樁器起吊至抱樁器的龍口內，穩(wěn)樁，自重入土，中心定位樁自重入土完畢后，起吊振動錘對中心定位樁進行沉樁，沉樁至設計標高；

1.2平臺主體安放