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原文传递一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法

专利名称：	一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法
摘要：	本发明公开了一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，对四根锚桩、一根试验桩、两根基准桩和两根基准桩护筒进行沉桩。沉桩方法包括以下步骤：搭设定位架，起重船驻位，平吊和竖桩，插桩，沉桩，拆除定位架，打设试验桩、基准桩和基准桩套筒。进行搭设定位架步骤时，先采用振动打桩锤将四根以正方形点阵布置的辅助桩沉设入土，再将定位架吊放至四根辅助桩上，在定位架落钩前完成初调平工作，找到水平点位置后，在辅助桩上设置反拉钩与定位架连接，并在吊重情况下焊接定位架与辅助桩之间的连接件，使定位架与辅助桩快速固定成一体。本发明的沉桩方法，能使钢管桩沉桩后桩顶平面位置偏差控制在50mm以内，垂直度控制在千分之五以内。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中交第三航务工程局有限公司
发明人：	黄国福;杜学理;吕建明;谢怀阳;汪海龙
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811598139.5
公开号：	CN109853567A
代理机构：	上海湾谷知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	肖进
分类号：	E02D13/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D13
申请人地址：	200032 上海市徐汇区平江路139号
主权项：	1.一种海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，用于对四根锚桩、一根试验桩、两根基准桩和两根基准桩护筒进行沉桩，其特征在于，所述沉桩方法包括以下步骤：搭设定位架，起重船驻位，平吊和竖桩，插桩，沉桩，拆除定位架，打设试验桩、基准桩和基准桩套筒；进行搭设定位架步骤时，先采用振动打桩锤将四根以正方形点阵布置的辅助桩沉设入土，再将定位架吊放至四根辅助桩上，在定位架落钩前完成初调平工作，找到水平点位置后，在辅助桩上设置反拉钩与定位架连接，并在吊重情况下焊接定位架与辅助桩之间的连接件，使定位架与辅助桩快速固定成一体；进行起重船驻位步骤时，起重船到达施工泊位时船头方向与潮流向一致，先进行起重船的抛锚，再进行运桩驳的抛锚；运桩驳完成靠泊后，指挥起重船的吊臂旋转至运桩驳上的桩顶吊耳处，在桩顶吊耳上系好起重船的第一主吊钩的钢丝绳，同时指挥起重船的大臂旋转至桩的翻身吊耳处，在翻身吊耳上系好起重船的第二主吊钩的钢丝绳，并在桩顶吊耳的上方和翻身吊耳的上方各系一根缆风绳，再指挥起重船转臂，调整好大臂的角度，让第一主吊钩的钢丝绳和第二主吊钩的钢丝绳均处于受力状态；进行平吊和竖桩步骤时，由起重船的第一主吊钩与第二主吊钩开始同步起吊，先水平抬高锚桩，当锚桩完全离开运桩驳的甲板0.5m时，暂停起吊，检查第一主吊钩的钢丝绳与第二主吊钩的钢丝绳的受力情况，无异常后继续起吊，当锚桩距离运桩驳的甲板2～3m时，运桩驳退出施工区域；起重船通过第一主吊钩起、第二主吊钩落的方式相互配合将锚桩变成竖起状；起重船的第二主吊钩继续下放，使第二主吊钩的钢丝绳不受力，同时起重船的第一主吊钩继续上升，将锚桩转移到定位架的上方；进行插桩步骤时，采用对称原则插桩；以两根锚桩为一组，分两次插入；由起重船将锚桩移到定位架的锚桩位，通过定位架上辅助牵引配合，使锚桩的底部进入锚桩位的龙口，通过抱桩器抱紧后保持锚桩竖直状态，缓缓入水，当锚桩入水深度为20m时，在锚桩上安装滑轨抱箍，再将锚桩的底部送到离泥面2m时，利用安装在定位架上层的抱桩器微调钢管桩的垂直度，然后利用锚桩的自重下沉入土，下沉过程中利用抱桩器保持锚桩的垂直度；起重船脱钩第一根锚桩，按上述方法起吊第二根锚桩，并将第二根锚桩插入与第一根锚桩对称的锚桩位；最后按上述方法依次插入第三根锚桩和第四根锚桩；进行沉桩步骤时，在起重船上挂好大型液压打桩锤，套打沉桩，锚桩压锤后，再次调整锚桩的平面精度，测量利用GPS控制锚桩的平面位置，采用两台全站仪进行锚桩垂直度控制，调整定位架上的抱桩器将锚桩抱死，并调整锚桩的垂直度偏差不超过1.0‰；施打第一根锚桩，至设计标高时停止，利用抱桩器抱紧第一根锚桩，使定位架及第一根锚桩连成整体；然后施打第二根锚桩到设计标高，最后依次施打第三根锚桩和第四根锚桩；施打过程中利用抱桩器调整锚桩的垂直度及水平度；进行拆除定位架步骤时，起重船下落第一主吊钩，工人在定位架的吊耳处挂好吊具，第一主吊钩收紧钢丝绳，使得钢丝绳吃力，气割工开始割除定位架与辅助桩之间的连接件，割完连接件，将定位架吊至运输船上；进行打设试验桩、基准桩和基准桩套筒步骤时，采用起重船和大型液压打桩锤依次打设试验桩、基准桩和基准桩套筒。 2.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，其特征在于，进行搭设定位架步骤时，四根辅助桩沉设结束后，立即进行夹桩施工，即在四根辅助桩上均装好钢抱箍，再安放固定桁架梁。 3.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，其特征在于，进行插桩步骤时，当锚桩移动到锚桩位的龙口后，采用抱桩器抱稳锚桩，采用激光数显水平尺靠在锚桩壁上调整锚桩的垂直度，满足要求后开始下桩。 4.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，其特征在于，进行插桩步骤时，当锚桩的桩尖入泥面后，在桩边的延长线上架设一台全站仪，另一台全站仪以90°布设，两台全站仪各自通过一全站仪支架固定在所述定位架上，固定时顶部用水平尺找平；在锚桩以自重下沉入土阶段，每下沉1m观测一次，超过要求及时调整，观测方法为全站仪以0°方向对准一侧桩底边，顺时针旋转全站仪分别观测另一侧桩底边和桩顶两边的角度，根据实测角度和锚桩的高度计算锚桩的垂直度；再将两台全站仪架设在锚桩的另外两个方向，实测锚桩的垂直度。 5.根据权利要求4所述的海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，其特征在于，所述全站仪支架包括一根直径为110mm，高为1200mm的钢管立柱和一块固定在钢管立柱顶部的直径为200mm、厚度为10mm的钢板。 6.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩钢管桩的沉桩方法，其特征在于，进行沉桩步骤时，在保证锚桩垂直度的情况下，开动液压锤，先以小能量液压锤击沉桩，点动1～2锤，暂停一段时间，无异常后继续点动2～3锤，再次暂停一段时间，如此3～4次，并安排测量观测桩身数据，调整桩身姿态；完成桩身调整后观测15分钟，无变化后继续沉桩，每隔1～2m观测、调整一次，当桩继续入土10m时，改为每隔3～4m观测、调整一次，当锚桩继续入土10m时，此时锚桩入土深度30m，改为正常能量沉桩。
所属类别：	发明专利