CN108797589A - 一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺 - Google Patents

一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，包括拆除前准备工作、单桩钢构基础附属结构的拆除和单桩钢构基础本体结构的拆除步骤，采用聚能切割弹爆破的方式实现海上风电钢构单桩基础的拆除。本发明的优点是：实现潮间带海上风电场单桩风机钢结构基础的拆除，对弃置后风电场海域的再开发利用提供了保障；对周围环境影响小，聚能切割弹爆炸时，单桩中会喷射出十几米的水柱，船体稍有震动，爆炸声音小，对周围海洋生物基本没有影响。

Description

一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺
技术领域
本发明涉及海上风电行业，具体涉及一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺。
背景技术
在海上风电场设计寿命到达后，海上风电场设施需要进行拆除。海上风电场的拆除是海上风电场建设、运维中最后也是比较重要的一环，海上风电场的拆除效果关乎后续海洋场地的使用，而目前国内已建风电场运营期较短，无相关经验。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，解决潮间带海上风电场弃置后，风电机组的拆除问题。
本发明采用的技术方案是：
一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，包括以下步骤：
a、拆除前准备工作：施工船舶乘潮进场，于退潮露滩时将单桩基础外侧的防冲刷抛石挖除；
b、单桩钢构基础附属结构的拆除：将单桩基础上的辅助结构均拆除，并运输至岸上；
c、单桩钢构基础本体结构的拆除：
①拆除前准备工作：首先采用高压水冲泥的方案将桩基内外板结的泥土崩解，接着采用气举法排泥的方案将桩基内部的泥沙排出，并使用管壁器刮净内壁，然后潜水员在单桩内部泥面以下4米处放置特制三发聚能切割弹；
②单桩钢构基础聚能爆破切割：采用延时起爆方式，三发聚能切割弹同时起爆，施工船舶和人员至安全位置时，引爆炸药，炸药爆炸时的连续射流破坏桩体；残余连接部分使用切割速度较慢的方法完成切割；
③单桩钢构基础拆除后的清理：将切割分离完的单桩结构，使用浅吃水驳船上的海工吊吊离，装载至运输驳船上后，运至装卸码头装卸上岸；
④单桩钢构基础拆除后场地的清理：水深较浅的滩涂露滩后将残骸清理，水深较深的海域用潜水员或拖动重型网清除残骸，确保风电场产生的垃圾清除干净。
进一步的，所述三发聚能切割弹整体呈环状，外径为1100mm，装药高度为125-135mm。
进一步的，所述步骤c中切割速度较慢的方法为氧化弧切割法、温度切割法或高压腐蚀水切割法。
进一步的，所述步骤b中的辅助结构包括单桩基础平台、靠船结构、J形电缆套管、航海灯、浮标和牺牲阳极块。
本发明的有益效果是：1、实现潮间带海上风电场单桩风机钢结构基础的拆除，对弃置后风电场海域的再开发利用提供了保障；2、对周围环境影响小，聚能切割弹爆炸时，单桩中会喷射出十几米的水柱，船体稍有震动，爆炸声音小，对周围海洋生物基本没有影响。
附图说明
图1为本发明步骤a中防冲刷抛石的挖除过程示意图。
图2为本发明步骤c中高压水冲泥方案和气举法排泥方案的过程示意图。
图3为步骤c中三发聚能切割弹放置的主视图。
图4为步骤c中三发聚能切割弹放置的俯视图。
其中：1、施工船舶，2、单桩基础，3、防冲刷抛石，4、高压出水管，5、空压机，6、高压水泵，7、聚能切割弹。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
为解决海上风电场的拆除问题，本发明提供了一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，利用聚能切割弹的爆破能量实现单桩基础的拆除，具体操作步骤如下：
a、拆除前准备工作：施工船舶1乘潮进场，于退潮露滩时将单桩基础2外侧的防冲刷抛石3挖除；
b、单桩钢构基础附属结构的拆除：将单桩基础2上的辅助结构均拆除，包括单桩基础平台、靠船结构、J形电缆套管、航海灯、浮标和牺牲阳极块，并将所有拆除下来的辅助结构用运输船运输至岸上；
c、单桩钢构基础本体结构的拆除：
①拆除前准备工作：首先采用高压水冲泥的方案将桩基内外板结的泥土崩解，即利用施工船舶1上的高压水泵6通过布置在单桩基础2内外表面泥面以下位置的高压出水管4（单桩基础2外各布置六组高压出水管4）喷出密实的高速水柱，将单桩基础2内外板结的泥土崩解；接着采用气举法排泥的方案将桩基内部的泥沙排出，即利用施工船舶1上的空压机5通过软管连接高压钢管向排泥管下口附近供气，在管内和管外形成强大的气压差，然后将单桩基础2内部的泥沙排净，直至单桩基础2内部淤泥清理干净至泥面下5米处，并使用管壁器刮净内壁，然后潜水员在单桩基础2内部泥面以下4米处放置特制三发聚能切割弹7，三发聚能切割弹7整体呈环状，外径为1100mm，装药高度为125-135mm，附加导向板、扶正板和吊装环结构，总高约400mm，采用B型混合炸药，净重约18kg，炸药密度ρ≥1.5g.cm-3,猛度：119.3（TNT=100）；
②单桩钢构基础聚能爆破切割：采用延时起爆方式，三发聚能切割弹7同时起爆，安全距离取60米，施工船舶和人员至安全位置时，引爆炸药，炸药爆炸时环形药型罩被压跨并碰撞形成沿聚能穴法线方向高速运动的环形连续射流，破坏桩体；残余连接部分使用氧化弧切割、温度切割或高压腐蚀水切割这些切割速度较慢的方法切割速度较慢的方法完成切割；
③单桩钢构基础拆除后的清理：将切割分离完的单桩结构，使用浅吃水驳船上的海工吊吊离，装载至运输驳船上后，运至装卸码头装卸上岸；
④单桩钢构基础拆除后场地的清理：水深较浅的滩涂露滩后将残骸清理，水深较深的海域用潜水员或拖动重型网清除残骸，确保风电场产生的垃圾清除干净，还给养殖户干净的海涂。
本发明以较低成本实现潮间带海上风电场单桩风机钢结构基础的拆除，对弃置后风电场海域的再开发利用提供了保障，且对周围环境影响小，聚能切割弹爆炸时，单桩中会喷射出十几米的水柱，船体稍有震动，爆炸声音小，对周围海洋生物基本没有影响。

Claims (4)

1.一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、拆除前准备工作：施工船舶乘潮进场，于退潮露滩时将单桩基础外侧的防冲刷抛石挖除；
b、单桩钢构基础附属结构的拆除：将单桩基础上的辅助结构均拆除，并运输至岸上；
c、单桩钢构基础本体结构的拆除：
①拆除前准备工作：首先采用高压水冲泥的方案将桩基内外板结的泥土崩解，接着采用气举法排泥的方案将桩基内部的泥沙排出，并使用管壁器刮净内壁，然后潜水员在单桩内部泥面以下4米处放置特制三发聚能切割弹；
②单桩钢构基础聚能爆破切割：采用延时起爆方式，三发聚能切割弹同时起爆，施工船舶和人员至安全位置时，引爆炸药，炸药爆炸时的连续射流破坏桩体；残余连接部分使用切割速度较慢的方法完成切割；
③单桩钢构基础拆除后的清理：将切割分离完的单桩结构，使用浅吃水驳船上的海工吊吊离，装载至运输驳船上后，运至装卸码头装卸上岸；
④单桩钢构基础拆除后场地的清理：水深较浅的滩涂露滩后将残骸清理，水深较深的海域用潜水员或拖动重型网清除残骸，确保风电场产生的垃圾清除干净。
2.根据权利要求1所述的一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，其特征在于，所述三发聚能切割弹整体呈环状，外径为1100mm，装药高度为125-135mm。
3.根据权利要求1所述的一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，其特征在于，所述步骤c中切割速度较慢的方法为氧化弧切割法、温度切割法或高压腐蚀水切割法。
4.根据权利要求1所述的一种潮间带海上风电钢构单桩基础聚能爆破拆除工艺，其特征在于，所述步骤b中的辅助结构包括单桩基础平台、靠船结构、J形电缆套管、航海灯、浮标和牺牲阳极块。
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