[发明专利]海上风电水下桩插肩式护筒及“打钻打”施工工艺

权利要求书

1.一种海上风电水下桩插肩式护筒结构，其特征在于：包括管状的套管（1），套管的顶端位于海面上，套管的底端与钢管桩（2）的顶端相互连接，且套管的底面设有向钢管桩凸出的插尖（3），钢管桩的顶面设有向下凹陷的凹槽，插尖插入凹槽内并相互固定。

2.根据权利要求1所述的海上风电水下桩插肩式护筒结构，其特征在于：钢管桩（2）的顶面处沿钢管桩外壁设有环形的护套（4），护套内侧为与套管插尖相连接的凹槽；套管（1）的插尖（3）与钢管桩凹槽的内壁之间设有密封圈（5）。

3.海上风电水下桩插肩式护筒“打钻打”施工工艺，其特征在于包括以下步骤：

A、工程桩初打：利用打桩机将工程桩打入至某一深度；

B、护筒安装：在工程桩的顶部连接插肩式护筒，且插肩式护筒的顶部延伸至海面上；

C、钻机钻进：安装钻机并与护筒连接，利用钻机将工程桩钻进至设计深度；

D、钻机护筒移除：待工程桩钻进至设计深度后，将钻机和护筒拆除；

E、工程桩复打：再次利用打桩机将工程桩打入至设计标高。

4.根据权利要求3所述的施工工艺，其特征在于：有辅助打桩用的定位导向平台，在进行步骤A前，先进行定位导向平台就位——将定位导向平台固定于海上并与所需打桩的位置进行相对定位，然后再进行打桩操作；并在工程桩复打结束后移除定位导向平台。

5.根据权利要求3所述的施工工艺，其特征在于：工程桩初打的打入深度，和插肩式护筒的长度，通过可打入性分析、预判工程桩工艺设计停锤位置和复打模拟分析计算进行确定；所述可打入性分析根据工程桩设计参数、地质条件参数、液压冲击锤、桩身应力及疲劳强度计算。

6.根据权利要求3所述的施工工艺，其特征在于：插肩式护筒包括管状的套管（1），套管的顶端位于海面上，套管的底端与工程桩（2）的顶端相互连接，且套管的底面设有向工程桩凸出的插尖（3），工程桩的顶面设有向下凹陷的凹槽，插尖插入凹槽内并相互固定；套管（1）的插尖（3）与工程桩凹槽的内壁之间设有密封圈（5）。

7.根据权利要求6所述的施工工艺，其特征在于：密封圈为Ⅰ型密封圈，密封圈的拉伸率为：

α=（D1+d）/（D+d）

其中：D1为凹槽的公称直径；Dd为插尖的公称直径；D为密封圈的公称内径；d为密封圈截面的公称直径。

8.根据权利要求3或7所述的施工工艺，其特征在于：钻机采用气举反循环钻机，钻进操作采用正转反吹及气举反循环相结合，并以泥浆作为循环介质。

9.根据权利要求8所述的施工工艺，其特征在于：泥浆循环量为：

Q＝πr2×V×3600

其中，r为钻杆内径；V为钻杆内泥浆的回流速度。

10.根据权利要求3所述的施工工艺，其特征在于：在步骤A和步骤E的打桩操作过程中，对工程桩进行高应变监测。