[发明专利]用于海上风电钢管桩带锤立桩沉桩的施工系统及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于海上风电钢管桩带锤立桩沉桩的施工系统及施工方法；该系统包括用于承载液压振动锤的平台推车，卷扬机和起重船；平台推车与卷扬机连接并由卷扬机带动其移动，其整体位于起重船上；其中，液压振动锤利用自身夹具的夹持力固定在钢管桩上，所形成的整体通过起重船起吊并立直。本发明利用轨道式推车在船舶甲板上实现振动锤组与钢管桩的快速精准对位，利用液压振动锤组自身的夹持能力提前夹持在桩身上，利用起重船的主副钩配合，单船进行钢管桩带锤吊桩立桩作业，依靠船舶的稳性、锚泊系统及GPS打桩定位系统实现平面位置的定位。具有海上钢管桩沉桩施工方便快捷，保证海上作业安全，降低船机成本等优点。

技术领域

本发明涉及风电领域，具体来讲是一种用于海上风电钢管桩带锤立桩沉桩的施工系统及施工方法。

背景技术

我国海上风力资源储备丰富，具备较高的开发价值，国家对海上风电建设的支持力度也是持续加大。在如此乐观的发展前景之下，海上风电行业正以井喷之势快速发展，而海上风电的快速发展也为施工建设单位提出了更多的难题与挑战，而桩长超过100m、桩重大于200t的超长钢管桩施工技术就是其中之一。

目前常规的钢管桩沉桩施工工艺有两种，分别为打桩船沉桩和先插桩后挂锤吊打工艺。目前国内大型打桩船较少，船机费用较高，档期饱满，若采用打桩船进行超长钢管桩沉桩，难以符合实体项目的工期及成本要求。先插桩后挂锤吊打施工工艺，必须采用稳桩平台，稳桩平台一般由稳桩架和辅助桩构成，稳桩架制作周期较长，费用较高，且施工时安装稳桩平台占用主线工期。另外，先插桩后挂锤施工工艺时，插桩自沉深度较浅，由于钢管桩超长，上部自由端长度较大，在风、波、流的作用下，桩顶晃动较大，再加上视线因素，难以实现高空挂锤作业。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种用于海上风电钢管桩带锤立桩沉桩的施工系统及施工方法；可以在不使用大型打桩船和稳桩平台的情况下进行超长钢管桩沉桩工作，具有沉桩施工方便快捷，降低成本等优点。

本发明是这样实现的，构造一种用于海上风电钢管桩带锤立桩沉桩的施工系统，该系统包括用于承载液压振动锤的平台推车，卷扬机和起重船；其中，平台推车与卷扬机连接并由卷扬机带动其移动，其整体位于起重船上；其中，液压振动锤利用自身夹具的夹持力固定在钢管桩上，所形成的整体通过起重船起吊并立直。

优化的，钢管桩放至桩托上，振动锤自身对应的夹具朝着钢管桩方向。

优化的，钢管桩两侧布置有上吊点，使钢管桩立直后在自重作用下保持竖直状态。

优化的，上吊点通过吊索具与起重船挂钩连接。

优化的，在起重船与吊索具之间加装扁担梁，保证桩锤一体顺利立直。

优化的，在起重船上安装GPS打桩定位系统。

优化的，该系统包括在定位驳船，定位驳船上安装定位龙口和GPS打桩定位系统。

优化的，GPS打桩定位系统包括有GPS-1、GPS-2、GPS-3和激光测距仪组成。

本发明具有如下优点：

（1）本发明包括利用轨道式推车在船舶甲板上实现振动锤组与钢管桩的快速精准对位，利用液压振动锤组自身的夹持能力提前夹持在桩身上，利用起重船的主副钩配合，单船进行钢管桩带锤吊桩立桩作业，依靠船舶的稳性、锚泊系统及GPS打桩定位系统实现平面位置的定位。具有海上钢管桩沉桩施工方便快捷，保证海上作业安全，降低船机成本等优点。

（2）通过利用液压振动锤组自身的夹持能力提前夹持在桩身上，依靠船舶的稳性、锚泊系统及GPS打桩定位系统实现平面位置的定位，实现带锤立桩及沉桩一体化施工，简化了施工工艺，降低了超长钢管桩的施工难度；