[发明专利]一种用于嵌岩桩基础施工的吸力桩式工装平台及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于嵌岩桩基础施工的吸力桩式工装平台及施工方法，工装平台分为上部平台、支撑系统和负压下沉系统。工装平台在制造场内分上部平台和支撑系统两部分建造，运输至施工现场后，起重船吊装支撑系统调整平面位置及转角，下放至自重入泥稳定，通过负压下沉系统下沉到位；起重船吊装上部平台至支撑系统顶部对位、焊接成整体；工装平台倒运时通过起重船和泵撬块将其整体提升、转运和下沉，迅速形成用于嵌岩桩基础施工的作业平台。本发明具备标准化、装备化和集成化，形成作业平台的周期短、效率高，能有效地缩短嵌岩桩基础施工的作业时间。

技术领域

本发明涉及风电、桥梁施工领域，尤其是涉及一种在具有一定厚度覆盖层的地质条件下，用于嵌岩桩基础施工的吸力桩式工装平台及施工方法。

背景技术

随着我国新能源的迅猛发展，海上风电项目如雨后春笋般涌现出来；一般而言，风电项目的场址离岸边较远，施工海域风大、浪高、波浪周期长、有效作业时间短，且风机基础均为独立式基础，机位之间距离远；传统的嵌岩桩基础施工均采用打入桩式工装平台，其施工工序多、周期长、占用船机资源多、经济性较差。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种用于嵌岩桩基础施工的吸力桩式工装平台，该工装平台结构简单，能适应海上嵌岩桩施工，施工方便。

本发明的第二个目的在于提供一种用于嵌岩桩基础施工的吸力桩式工装平台的施工方法，该施工方法能有效地缩短工装平台的搭设时间，减少海上船机作业时间和船机投入，提高工作效率，节约施工成本。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种用于嵌岩桩基础施工的吸力桩式工装平台，特征是：分为上部平台、支撑系统和负压下沉系统，其中：

上部平台由面板和桁架结构组成，面板固定在桁架结构的上面；

支撑系统由钢管立柱、吊点、联结系、导向框、吸力桩、泵撬块底座、水管路组成，三根吸力桩呈等边三角形排布在三个角上，在每根吸力桩的上面固定有一根竖直放置的钢管立柱，上、中、下三层的联结系将三根钢管立柱连接成为一个整体，在每根钢管立柱的上端外侧壁设有用于起重船的主钩起吊的吊点，在每根钢管立柱的下端外侧壁设有一个泵撬块底座；三个导向框呈倒等边三角形排布在三个角上，且通过联结系的中、下两层连接成为一个整体；水管路将三根吸力桩连通成一个完整整的水路；

负压下沉系统由泵撬块 、电缆线、控制柜组成，泵撬块固定在泵撬块底座上，泵撬块与水管路通过液压夹具连接，泵撬块与控制柜之间通过电缆线连接。

本发明第二个目的是这样实现的：

一种用于嵌岩桩基础施工的吸力桩式工装平台的施工方法，特征是：具体步骤如下：

（1）、在制造厂家将面板和桁架结构组拼成上部平台；将钢管立柱、吊点、联结系、导向框、吸力桩、泵撬块底座、水管路组拼成支撑系统；将泵撬块、电缆线、控制柜组拼成负压下沉系统；

（2）、起重船在机位处抛锚定位后，通过起重船上自带的GPS定位系统进行粗定位；运输船将上部平台、支撑系统、负压下沉系统运输至施工机位；

（3）、起重船将支撑系统吊离运输船，调整平面位置后将支撑系统整体缓慢下放，在离海床面以上约1m左右时，使用可视化定位系统对其进行精度定位；

（4）、支撑系统的平面位置及转角达到精度要求后，继续下放支撑系统至自重下沉稳定，此时吸力桩已沉入海床内，吸力桩内海水与外部气压达到平衡状态；

（5）、采用起重船将泵撬块安装到泵撬块底座上，泵撬块与水管路通过液压夹具连接；泵撬块与控制柜之间连接电缆线；启动控制柜，操纵泵撬块将吸力桩内的水向外抽出，此时吸力桩内部的压力减少，外部压力不变，在吸力桩的顶面形成压力差将支撑系统缓慢下沉至设计深度；

（6）、支撑系统下沉到位后，采用起重船将上部平台吊装到位，将上部平台与支撑系统进行对位、焊接；

（7）、插打钢护筒，吊装履带吊、钻机至工装平台上，按常规方法进行钻孔施工，终孔后再进行嵌岩桩施工；