[发明专利]一种座底插桩式单桩稳桩架及沉桩方法

说明书

一种座底插桩式单桩稳桩架，涉及稳桩平台，包括稳桩桁架，在稳桩桁架的中上部上下排列安装有若干稳桩平台，在稳桩桁架的下部固定安装有防沉板，在平台本体的前部设有抱桩机构，在喂桩口内沿圆周方向环设有若干单桩导正机构，单桩导正机构包括导正滚轮和驱动导正滚轮行进的伸缩调节装置，导正滚轮用于搭接在单桩上以调节单桩位置。本发明具有结构稳定可靠、定位精度高、调节控制方便、垂直度调节精度高等优点。本发明还公开了一种采用上述座底插桩式单桩稳桩架的沉桩方法，该方法提高了单桩沉桩的垂直精度，节约了沉桩时间，提高了沉桩的效率。

技术领域

本发明涉及稳桩平台，特别是一种座底插桩式单桩稳桩架。本发明还涉及一种座底插桩式单桩稳桩架的沉桩方法。

背景技术

风能是一种可再生清洁能源，现有技术中通常采用风电机组采集风能。由于海中的可利用空间多且风力大，越来越多的风电场建设在海上。现有技术的风电机组多采用单桩结构，单桩基础结构是目前国际、国内主流的海上风电基础结构型式，而国内单桩基础多采用的是无过渡法兰结构，其对单桩的垂直度要求极高，因此在单桩安装时需采用稳桩设备辅助沉桩，以满足桩的垂直度要求。现有技术存在许多不同类型的稳桩平台，如公开号为CN207829001U的中国专利文献公开了一种用于海上风电单桩基础稳桩定位平台，其包括：主平台，其艏部设置喂桩口；抱桩机构，设置在主平台的艏部，与单桩基础配合连接；四个平台桩腿，每个平台桩腿上设有冲桩系统；四个抬升系统，每个抬升系统对应安装在一个平台桩腿与主平台的交接处；两个舵浆系统，这两个舵浆系统设置在主平台的艉部；四套锚绞车，这四套锚绞车对称设置在主平台的左右舷艏/艉处。该稳桩定位平台通过主平台上的喂桩口定位单桩，由于只设有一个主平台，当单桩下部受水流冲击及其他因素发生切斜时，单个喂桩口难以有效起到限位作用，进而影响单桩安装的垂直度；且通过该喂桩口取放单桩也比较麻烦；同时该稳桩定位平台上设有较多其他机构，由于海水具有的腐蚀性，需要经常对该稳桩定位平台进行维护保养，其维护费用高。

现有技术中多采用风电深水水下导管架以建造海上风电机组，水下导管架式风机基础钢管桩采用液压锤沉桩施工，桩顶标高控制偏差较大。水深越深、海况越差的条件下，液压锤沉桩的桩位偏差越大。在海上打桩过程中，由于施工区域广、作业面大、施工环境和气候条件差，按照常规测量定位方式，桩位偏差控制无法满足要求。如果不采取特殊的施工工艺和控制措施，桩顶相对位置误差无法满足设计的要求。为了保证水下钢管桩沉桩精度满足要求，必须研制一套完整的沉桩控制工艺对钢管桩沉桩进行控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单可靠、使用方便、控制精度高且易于维护的座底插桩式单桩稳桩架。

本发明所要解决的另一个问题是提供一种施工效率高、控制方便精准的座底插桩式单桩稳桩架的沉桩方法，该沉桩方法能够通过单桩稳桩架对基础钢管桩沉桩进行有效控制，确保风机机位中心、钢管桩桩顶标高、垂直度、桩位偏差等满足设计要求。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种座底插桩式单桩稳桩架，其特点是：包括稳桩桁架，稳桩桁架主要由若干竖向支撑筒柱构成，支撑筒柱之间通过加强撑固定相连接构成稳桩桁架主体部分，支撑筒柱内设有中空筒腔，中空筒腔用于供配套的定位桩穿装使用，定位桩穿装在中空筒腔中并且定位桩底部固定在海床中；

在稳桩桁架的中上部上下排列安装有若干稳桩平台，在稳桩桁架的下部固定安装有防沉板，所述稳桩平台包括固定设置在稳桩桁架上的平台本体，在平台本体的前部设有抱桩机构，抱桩机构包括开设在平台本体上的单桩卡槽，在单桩卡槽的两侧部均铰接有抱臂，两个抱臂均与配套的驱动装置相接构成摆动结构，并且两个抱臂的前端安装有相配合的活动连接结构，抱臂与单桩卡槽间形成供单桩安装使用的喂桩口，喂桩口之间上下对应设置；