CN108118697A - 海上打桩便捷调整装置及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海上风电施工技术领域，具体涉及一种海上打桩便捷调整装置及调整方法，该调整装置包括打桩模架、打桩套筒、调节环板、调平驱动装置和防沉板；至少三个打桩套筒与打桩模架相连接，每个打桩套筒分别设置在打桩模架的边角处，每个打桩套筒的上端开口处设置有导向部；调节环板套设在打桩套筒的下端部，防沉板上设有通孔，至少一个调平驱动装置分别与调节环板和防沉板连接，钢管桩沿着导向部进入打桩套筒内，并从通孔进入海床面。本方案中，打桩过程中，打桩模架的垂直精度可以调节，保证打桩的垂直精度，避免打桩过程可能导致的“卡桩”的现象；另外，打桩模架的跨度可调节，能较好适应不同跨度打桩模架的打桩需求，节省大量钢材。

Description

海上打桩便捷调整装置及调整方法

技术领域

本发明涉及海上风电施工技术领域，尤其是涉及一种海上打桩便捷调整装置及调整方法。

背景技术

目前，导管架基础是海上风机常用的基础形式之一，对于先桩法导管架基础，需要先打三根或者三根以上的钢管桩至海床表面，对打桩精度要求非常高。

传统的打桩导向装置在配合打桩过程中，由于海床存在不平整，打桩模架在打桩开始前放置在海床上已经发生倾斜，如果倾斜过大，很容易在打桩过程中出现模架把桩卡住的现象，此时，桩不容易打入，也不容易拔出，出现“卡桩”现象，而且在打桩过程中，由于受到波浪、洋流等影响，打桩过程中也极其容易发生倾斜，导致打桩精度偏差较大，甚至也出现卡桩现象。鉴于海上复杂的施工环境，“卡桩”现象一旦出现，不容易采取有效措施纠正，甚至会导致打桩失败。

此外，传统的打桩导向装置为固定式桁架结构，跨度不存在可调节空间，这样，传统的打桩模架不能很好地适应由于不同风机基础的不同跨度要求，造成打桩导向装置仅可用于某一项目，可利用率低。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种海上打桩便捷调整装置，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述海上打桩便捷调整方法。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；

本发明第一方面提供的海上打桩便捷调整装置，包括打桩模架、打桩套筒、调节环板、调平驱动装置和防沉板；

至少三个所述打桩套筒与所述打桩模架相连接，每个所述打桩套筒分别设置在所述打桩模架的边角处，且每个所述打桩套筒的上端开口处设置有导向部；

所述调节环板套设在所述打桩套筒的下端部，所述防沉板上设置有通孔，且至少一个所述调平驱动装置分别与所述调节环板和所述防沉板连接，钢管桩沿着导向部进入打桩套筒内，并从所述通孔进入海床面。

在上述技术方案中，进一步地，所述导向部为导向弧板，所述导向弧板沿着所述上端开口呈周向设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述打桩模架包括第一模架、第二模架和连接件；

所述打桩套筒设置在所述第一模架的边角上，所述第一模架和所述第二模架之间通过所述连接件相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，两个相邻的所述第一模架之间通过至少一个所述第二模架相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连接件为法兰。

更进一步地，当省去第二模架时，相邻所述第一模架通过法兰连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一模架和所述第二模架的框架上分别设置有斜拉筋。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述打桩套筒设置有四个，每个所述打桩套筒设置在所述打桩模架的边角上。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述调平驱动装置设置有三个，三个所述调平驱动装置呈发射状分别与所述调节环板和防沉板相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述调平驱动装置为调平液压缸或调平气缸或驱动电机。

本发明第二方面提供一种海上打桩便捷调整方法，包括：

步骤S1，将打桩便捷调整装置放置海床预设位置；

步骤S2，对于不平整或倾斜的海床面，通过调平驱动装置调整打桩套筒，使其最终实现打桩套筒垂直与水平面；

步骤S3，钢管桩通过导向弧板导向落入打桩套筒内，进而进行自动沉桩；

步骤S4，自动沉桩完成后，开始打桩；

步骤S5，单个桩完成打桩后，继续下一个桩，直至完成整个导管架基础的打桩作业；

步骤S6，将打桩模架吊至下一打桩位置进行打桩实施。

本发明第二方面提供的海上打桩便捷调整方法，利用有第一方面提供的海上打桩便捷调整装置，因此具有第一方面提供的海上打桩便捷调整装置的全部有益效果，在此就不一一赘述。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的海上打桩便捷调整装置，至少三个所述打桩套筒与所述打桩模架相连接，每个所述打桩套筒分别设置在所述打桩模架的边角处，且每个所述打桩套筒的上端开口处设置有导向部，所述调节环板套设在所述打桩套筒的下端部，所述防沉板上设置有通孔，且至少一个所述调平驱动装置分别与所述调节环板和所述防沉板连接，钢管桩沿着导向部进入打桩套筒内，并从所述通孔进入海床面，对海床不平造成的打桩模架倾斜的情况，通过调平驱动装置拉着调节环板从而调整打桩套筒的垂直度，以使最终保证打桩套筒与水平面垂直，避免打桩过程可能导致的“卡桩”的现象；另外，考虑打桩模架改造的高成本，通过实现打桩模架的跨度可调节设置，降低模架的建造成本，提高利用率，节省钢材。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的海上打桩便捷调整装置一视角结构示意图；

图2为图1所示的海上打桩便捷调整装置的另一视角结构示意图；

图3为本发明实施例提供的海上打桩便捷调整装置一个实施方式的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的海上打桩便捷调整装置一个实施方式的调整结构示意图。

附图标记：

10-第一模架；11-第二模架；12-打桩套筒；13-调节环板；14-调平液压缸；15-防沉板；16-导向弧板；17-法兰；18-斜拉筋；19-海床面；20-钢管桩。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步地解释说明。

图1为本发明实施例提供的海上打桩便捷调整装置一视角结构示意图；图2为图1所示的海上打桩便捷调整装置的另一视角结构示意图；图3为本发明实施例提供的海上打桩便捷调整装置一个实施方式的结构示意图；图4为本发明实施例提供的海上打桩便捷调整装置一个实施方式的调整结构示意图。

实施例一

如图1-图4所示，本实施例提供的海上打桩便捷调整装置，包括打桩模架、打桩套筒12、调节环板13、调平驱动装置和防沉板15；

至少三个所述打桩套筒12与所述打桩模架相连接，每个所述打桩套筒12分别设置在所述打桩模架的边角处，且每个所述打桩套筒12的上端开口处设置有导向部；

所述调节环板13套设在所述打桩套筒12的下端部，所述防沉板15上设置有通孔，且至少一个所述调平驱动装置分别与所述调节环板13和所述防沉板15连接，钢管桩20沿着导向部进入打桩套筒12内，并从所述通孔进入海床面19。对于不平整或倾斜的海平面，通过调整调平驱动装置打桩套筒12的垂直度，最终实现打桩套筒12与水平面垂直。

可选的，如图2-图4所示，所述导向部为导向弧板16，所述导向弧板16沿着所述上端开口呈周向设置。

在上述实施例的基础上，如图1-图4所示，所述打桩模架包括第一模架10、第二模架11和连接件；

所述打桩套筒12设置在所述第一模架10的边角上，所述第一模架10和所述第二模架11之间通过所述连接件相连接。

在该实施方式中，打桩模架包括第一模架10和第二模架11，通过连接件将第一模架10和第二模架11相可拆卸连接，连接件可选法兰17，这样的设置，实现打桩模架的跨度可调，使其适应不同跨度的打桩需求。

可选的一种方式，两个相邻的所述第一模架10之间通过至少一个所述第二模架11相连接。当然，也可以是两个第一模架10通过法兰17直接连接，另外，第二模架11的数量可以根据所需的打桩跨度进行选择。

为了使第一模架10和第二模架11的结构强度更好，所述第一模架10和所述第二模架11的框架上分别设置有斜拉筋18。

在本实施例的一个具体的实施方式中，如图1-图4所示，四个所述打桩套筒12与所述打桩模架相连接，每个所述打桩套筒12分别设置在所述打桩模架的边角处，且每个所述打桩套筒12的上端开口处设置有导向弧板16，调节环板13套设在所述打桩套筒12的下端部，所述防沉板15上设置有通孔，三个所述调平液压缸14分别与所述调节环板13和所述防沉板15连接，三个所述调平液压缸14呈发射状分别与所述调节环板13和防沉板15相连接，防沉板15贴着海床面19上，钢管桩20沿着导向部进入打桩套筒12内，并从所述通孔进入海床面19，另外，所述打桩模架包括第一模架10、第二模架11和连接件；连接件为法兰17，相邻的两个第一模架10之间通过法兰17连接有一个第二模架11，同时，第一模架10和第二模架11上均设置有斜拉筋18。对于不平整或倾斜的海平面，通过调整调平驱动装置打桩套筒12的垂直度，最终实现打桩套筒12与水平面垂直，另外，通过实现打桩模架的跨度可调节设置，降低模架的建造成本，提高利用率，节省钢材。

具体地，海上打桩便捷调整方法，包括：

步骤S1，将打桩便捷调整装置放置海床预设位置；

步骤S2，对于不平整或倾斜的海床面19，通过调平驱动装置调整(即通过调平液压缸14)打桩套筒12，使其最终实现打桩套筒12垂直与水平面；

步骤S3，钢管桩20通过导向弧板16导向落入打桩套筒12内，进而进行自动沉桩；

步骤S4，自动沉桩完成后，开始打桩；

步骤S5，单个桩完成打桩后，继续下一个桩，直至完成整个导管架基础的打桩作业；

步骤S6，将打桩模架吊至下一打桩位置进行打桩实施。

具体而言，传统的打桩导向装置在配合打桩过程中，由于海床存在不平整，打桩模架在打桩开始前放置在海床上已经发生倾斜，如果倾斜过大，很容易在打桩过程中出现模架把桩卡住的现象，此时，桩不容易打入，也不容易拔出，出现“卡桩”现象，而且在打桩过程中，由于受到波浪、洋流等影响，打桩过程中也极其容易发生倾斜，导致打桩精度偏差较大，甚至也出现卡桩现象。鉴于海上复杂的施工环境，“卡桩”现象一旦出现，不容易采取有效措施纠正，甚至会导致打桩失败。而本发明提供的海上打桩便捷调整装置，至少三个所述打桩套筒与所述打桩模架相连接，每个所述打桩套筒分别设置在所述打桩模架的边角处，且每个所述打桩套筒的上端开口处设置有导向部，所述调节环板套设在所述打桩套筒的下端部，所述防沉板上设置有通孔，且至少一个所述调平驱动装置分别与所述调节环板和所述防沉板连接，钢管桩沿着导向部进入打桩套筒内，并从所述通孔进入海床面，对海床不平造成的打桩模架倾斜的情况，通过调平驱动装置拉着调节环板从而调整打桩套筒的垂直度，以使最终保证打桩套筒与水平面垂直，避免打桩过程可能导致的“卡桩”的现象；另外，考虑打桩模架改造的高成本，通过实现打桩模架的跨度可调节设置，降低模架的建造成本，提高利用率，节省钢材。

综上所述，本方案还具有以下优点；

(1)打桩模架的跨度可调节，能较好适应不同跨度打桩模架的打桩需求，节省大量钢材；

(2)打桩过程中，打桩模架的垂直精度可以调节，从而保证打桩的垂直精度；

(3)能适应不平整海床的打桩需求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种海上打桩便捷调整装置，其特征在于，包括打桩模架、打桩套筒、调节环板、调平驱动装置和防沉板；

至少三个所述打桩套筒与所述打桩模架相连接，每个所述打桩套筒分别设置在所述打桩模架的边角处，且每个所述打桩套筒的上端开口处设置有导向部；

所述调节环板套设在所述打桩套筒的下端部，所述防沉板上设置有通孔，且至少一个所述调平驱动装置分别与所述调节环板和所述防沉板连接，钢管桩沿着导向部进入打桩套筒内，并从所述通孔进入海床面。

2.根据权利要求1所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

所述导向部为导向弧板，所述导向弧板沿着所述上端开口呈周向设置。

3.根据权利要求1所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

所述打桩模架包括第一模架、第二模架和连接件；

所述打桩套筒设置在所述第一模架的边角上，所述第一模架和所述第二模架之间通过所述连接件相连接。

4.根据权利要求3所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

两个相邻的所述第一模架之间通过至少一个所述第二模架相连接。

5.根据权利要求3所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

所述连接件为法兰。

6.根据权利要求3所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

所述第一模架和所述第二模架的框架上分别设置有斜拉筋。

7.根据权利要求1所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

所述打桩套筒设置有四个，每个所述打桩套筒设置在所述打桩模架的边角上。

8.根据权利要求1所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

所述调平驱动装置设置有三个，三个所述调平驱动装置呈发射状分别与所述调节环板和防沉板相连接。

9.根据权利要求1所述的海上打桩便捷调整装置，其特征在于，

所述调平驱动装置为调平液压缸或调平气缸或驱动电机。

10.一种海上打桩便捷调整方法，其特征在于，包括：

步骤S1，将打桩便捷调整装置放置海床预设位置；

步骤S2，对于不平整或倾斜的海床面，通过调平驱动装置调整打桩套筒，使其最终实现打桩套筒垂直与水平面；

步骤S3，钢管桩通过导向弧板导向落入打桩套筒内，进而进行自动沉桩；

步骤S4，自动沉桩完成后，开始打桩；

步骤S5，单个桩完成打桩后，继续下一个桩，直至完成整个导管架基础的打桩作业；

步骤S6，将打桩模架吊至下一打桩位置进行打桩实施。