[發明專利]植入式嵌巖樁的“先樁法”內插式導管架基礎施工系統

在審

• 申請號: 202010507906.8
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111593728A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 潘曉煒;汪冬冬;蘇豫東;吳海兵;王大鵬;張悅然;高健岳;呂東良;王巖松;許衛士;劉恒;楊正翔;劉輝
• 申請（專利權）人: 中交第三航務工程局有限公司;中交港灣（上海）科技有限公司;中交上海港灣工程設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D5/66;E02D15/04;E02D27/42;E02D27/12;E02D27/52;E02D15/06
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 王奎宇;楊孟娟

本申請公開了植入式嵌巖樁的“先樁法”內插式導管架基礎施工系統，施工系統包括：鋼護筒、預制有樁芯封底混凝土的鋼管樁和導管架；將鋼護筒沉樁至預設位置，預制有樁芯封底混凝土的鋼管樁植入鋼護筒內側，鋼管樁底部、鋼管樁和嵌巖孔壁之間的第一環形空間、鋼管樁和覆蓋層之間的第二環形空間均預制有灌漿管線；待第一環形空間和第二環形空間灌漿完成后，將導管架的樁腿柱插尖部位插入鋼管樁內并與鋼管樁固定連接，第三環形空間預制有灌漿管線。本申請提出了在鋼管樁出運前預先澆筑樁芯混凝土進行樁內封底，不僅降低了施工風險，節省了海上施工窗口，更保證了樁芯混凝土施工質量和嵌巖段灌漿施工質量，同時確保嵌巖段灌漿質量。

技術領域

本申請屬于海上風電基礎施工技術領域，具體涉及植入式嵌巖樁的“先樁法”內插式導管架基礎施工系統。

背景技術

對于復雜地質的深遠海上海風機基礎型式，國內風電場址基礎選型主要有大直徑單樁嵌巖基礎、高樁承臺群樁嵌巖基礎、導管架基樁和吸力筒基礎等結構型式。在我國廣東福建等地區已經在建和在招標的20-50m水深的復雜地質的海上風電項目中，部分場址采用三樁導管架或四樁導管架基礎結構。對于部分覆蓋層比較薄的風電場場址，導管架樁基礎需要采用嵌巖樁，設計提出“植入式”嵌巖樁基礎方案。

植入式嵌巖樁施工大致的施工工藝為：先搭設施工平臺，打入鋼護筒，護筒穩住之后下鉆機鉆孔，鉆孔至設計樁底標高后，孔內植入鋼管樁并固定后，鋼管樁底部通過水下封底混凝土封底后澆筑一段樁芯混凝土，鋼管樁外壁與巖孔壁間隙通過水下灌漿工藝灌入水下不分散灌漿材料以將鋼管樁與基巖粘結形成永久連接。嵌巖灌漿料硬化后拔出鋼護筒或割除海床面以上鋼護筒完成導管架樁基施工，然后安裝導管架，最后進行導管架和鋼管樁之間環縫灌漿。

對于上述導管架基樁采用“植入式”嵌巖施工工藝，存在較大的技術風險和施工難度。針對嵌巖樁與巖孔之間環形空間水下灌漿而言，面臨灌漿管路長、單根樁灌漿方量大，水下灌漿過程和終點實施監控難度大等風險；同時在樁頂部與導管架內插腿搭接的導管架灌漿連接段存在嵌巖段預制灌漿管線和導管架內插樁腿沖突的問題。針對導管架灌漿段的水下灌漿封堵，一旦預制在導管架腿柱上的橡膠封隔器損壞，則面臨漏漿難以補救的巨大風險。針對植入樁底部灌漿前樁底封底混凝土現場澆筑面臨外海攪拌船施工現場澆筑混凝土的困難以及與灌漿交叉作業的風險。

發明內容

針對上述現有技術的缺點或不足，本申請要解決的技術問題是提供植入式嵌巖樁的“先樁法”內插式導管架基礎施工系統，解決了植入樁嵌巖樁施工的關鍵技術難題，節省海上施工窗口，提高施工效率，確保植入樁施工質量和導管架安裝質量。

為解決上述技術問題，本申請通過以下技術方案來實現：

本申請提出了植入式嵌巖樁的“先樁法”內插式導管架基礎施工系統，

所述施工系統包括：鋼護筒、預制有樁芯封底混凝土的鋼管樁以及導管架；

將所述鋼護筒沉樁至預設位置，預制有樁芯封底混凝土的所述鋼管樁植入所述鋼護筒內側，所述鋼管樁底部、所述鋼管樁和嵌巖孔壁之間的第一環形空間、所述鋼管樁和覆蓋層之間的第二環形空間均預制有灌漿管線；

待所述第一環形空間和所述第二環形空間灌漿完成后，將所述導管架的樁腿柱插尖部位插入所述鋼管樁內并與所述鋼管樁固定連接，在所述導管架和所述鋼管樁之間的第三環形空間預制有灌漿管線。

進一步地，上述的植入式嵌巖樁的“先樁法”內插式導管架基礎施工系統，其中，所述樁芯封底混凝土的底標高高于所述鋼管樁樁底標高200-500mm。

進一步地，上述的植入式嵌巖樁的“先樁法”內插式導管架基礎施工系統，其中，設置在所述樁芯封底混凝土底標高以下的所述鋼管樁沿周向開設有多個孔洞。