CN109306706A - 一种主副桶海床贯入装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主副桶海床贯入装置及其施工方法,包括主桶、副桶,主桶外壁上下部分别套装有上部主套圈、下部主套圈,上、下部主套圈外壁分别安装有多个上部副套圈、多个下部副套圈;副桶套装于主桶外上下对应的上部副套圈、下部副套圈内;施工时组装各构件;起吊主桶与副桶组装成的整体结构,依靠自重下沉接触海床;在吸力作用下把桶形基础贯入至设计深度;移除副桶。本发明利用副桶协助主桶贯入海床,可降低主桶内外的压力差,从而消除主桶内的土塞现象;若主桶沉贯时发生倾斜,可通过调节不同方位的副桶内部的负压差,可对主桶进行调平与纠偏;副桶内产生土塞现象对施工无影响;副桶属于临时性、辅助性施工结构,可反复利用,综合成本较低。
Description
技术领域:
本发明涉及海洋工程中的桶形基础,具体涉及一种主副桶海床贯入装置及其施工方法。
背景技术:
桶形基础产生于二十世纪九十年代的挪威,是一种带裙的圆板基础,由于其具有减小工程量、节约投资、缩短海上施工时间、可重复使用等特点,逐渐被运用至海洋平台与海上风电基础中。
在桶形基础的设计和施工安装中还存在一些问题亟待解决。其中,土塞现象就是近年来困扰桶形基础技术的难题之一。所谓土塞现象,是指桶形基础贯入海床过程中,桶内泥面在桶内外压差或渗流力作用下向上壅高,并在桶形基础贯入后期提前和桶顶接触,使桶形基础不能下沉至设计深度。在渤海进行的几项桶形基础制作的吸力锚安装工程中,发生的土塞高度一般为10~30cm。1981年在GORM油田进行桶形基础制作的吸力锚沉放工程中,也遇到了土塞问题(沉放吸力锚的海底土质主要为砂土,锚内土塞的最大高度可达近3m),土塞的发生使吸力锚不能沉到预定的设计深度,除给安装施工带来了困难,延长了海上安装作业的时间外,还在一定程度上降低了吸力锚的承载力。同时,由于土塞使锚顶高出海底泥面,引起锚附近流场的改变,形成对锚周围土体的冲刷,进一步降低了吸力锚的承载力,对于像渤海等浅海水域,这种影响尤为显著。它给吸力锚带来的危害是不容忽视的(从回收吸力锚的泥痕可以看出,这种局部冲刷的深度可达1.5m)。可见,有待发展减弱或消除桶形基础内部土塞现象的技术。
桶形基础施工过程中另一个问题是出现倾斜时如何准确、快速的纠偏。由于桶形基础尺寸较大,若在沉贯海床过程中出现大于允许范围的倾斜,需在校正、纠偏后方可继续施工。若纠偏过程耗时太长,则大大增加在海上施工时间与费用。若桶形基础倾斜严重时,甚至可能难以纠偏到位而导致施工失败。
中国专利授权公告号CN206015703U中公开了一种桶形基础辅助沉贯装置,利用次加载桁架、主加载桁架与四个桶形基础协助待沉贯桶形基础进行施工,可降低待沉贯桶形基础内部的压力差从而降低土塞现象,但该技术难以对桶形基础施工过程进行校正与纠偏。授权公告号CN205012359U中公开了一种可调沉贯方向的分仓桶形基础,桶形基础内部用十字型钢板将桶形基础的上半部分为四个仓域,通过调节与控制四个仓域的负压差以达到调节桶形基础的沉贯方向,但该技术无法降低或消除桶形基础内部的土塞现象。
桶形基础的现有施工技术中,往往难以同时具有消除土塞现象与实现纠偏的能力。可见,有必要发展既能消除土塞现象、又能实现纠偏的桶形基础构型及相应施工方法,促进桶形基础施工技术的革新与进步。
发明内容:
为了弥补现有技术问题的不足,本发明的目的是提供一种主副桶海床贯入装置及其施工方法,施工过程中利用副桶协助主桶贯入海床,降低了主桶内外的负压差,从而达到消除主桶内土塞现象的效果;另一方面通过控制与调节副桶的负压,可实现对主桶沉贯方位的校正与纠偏,即能实现同时具备消除土塞现象与纠偏的功能。
本发明的技术方案如下:
一种主副桶海床贯入装置,包括主桶、副桶,主桶、副桶倒置且桶顶设有进出水阀,其特征在于,所述主桶外壁上下部分别套装有上部主套圈、下部主套圈,上部主套圈、下部主套圈外壁分别安装有对称分布的多个上部副套圈、多个下部副套圈,上部副套圈、下部副套圈的上下位置一一对应;
所述副桶套装于主桶外上下对应的上部副套圈、下部副套圈内,同一副桶相配合的上部副套圈、下部副套圈同轴,副桶安装后,副桶下端面低于主桶下端面,副桶顶部高于主桶顶部。
所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的主桶外壁上、下部设有一圈间隔分布的卡扣板,一圈上部卡扣板、一圈下部卡扣板分别与上部主套圈、下部主套圈组装时相配合,卡扣板为L形,卡扣板与主桶璧构成向上开口的卡口。
所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的副桶有上、下两段构成,上段桶璧外径大于下段桶璧外径,上段桶体外壁中上部设有沿着环形间隔分布的阻隔墩,阻隔墩下表面呈水平状,组装时阻隔墩下部顶住所述上部副套圈上端面。
所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的上部副套圈、下部副套圈同轴,上部副套圈、下部副套圈分别与副桶的上下两段外壁相配合,上部副套圈、下部副套圈内径分别略大于副桶上、下段桶璧外径,组装后下部副套圈上端面顶住所述副桶的上下两段衔接处的台阶面上。
所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的上部主套圈与上部副套圈外壁上设置有相互配合的连接板及相互配合的螺栓孔,使用螺栓可把上部副套圈组装在上部主套圈的外侧,上部主套圈外侧均匀、对称的设置有与上部副套圈数量相等的连接板。
所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的下部主套圈与下部副套圈外壁上设置有相互配合的连接板及相互配合的螺栓孔,使用螺栓连接件可把下部副套圈组装在下部主套圈的外侧,下部主套圈的外侧均匀、对称的设置有与下部副套圈数量相等的连接板。
所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的主桶外围均匀、对称组装的副桶的数量不少于三个。
所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的副桶与主桶组装成整体后,副桶顶部高出主桶顶部的距离大于负压沉贯时副桶内部产生土塞的最大高度。
一种主副桶海床贯入装置的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)、设计与制作各构件:
根据海床地质条件与主桶尺寸,设计与制作相应的上部主套圈、上部副套圈、下部主套圈、下部副套圈与副桶;
2)、组装各构件:
首先:上部主套圈与上部副套圈、下部主套圈与下部副套圈分别使用螺栓连接件穿插在对应连接板的连接孔中连接固定;
其次:下部副套圈与下部主套圈组装好后,把下部主套圈套入主桶下部卡扣板的卡口中;上部副套圈与上部主套圈组装好后,把上部主套圈套入主桶上部卡扣板的卡口中;
然后:调整上部主套圈与对应位置下部副套圈的方位,使各上部副套圈与各下部副套圈的圆心在同一铅垂线上;
最后:起吊副桶使其套入在同一铅垂线的上部副套圈与下部副套圈中,下部副套圈卡在副桶下段缩小段的上端时,上部副套圈正好卡在副桶上部阻隔墩的底面,最终把各副桶均匀、对称的组装在主桶的外围;
3)、起吊主桶与副桶组装成的整体结构,依靠自重下沉接触海床:
在指定的施工海域,垂直起吊主桶与副桶组装成的整体结构,主桶与副桶上进出水阀连接水泵的进水管,使其依靠自重缓缓下沉进入海水中,直至主桶与副桶的底部平稳的接触海床;
4)、在吸力作用下把桶形基础贯入至设计深度:
打开连接主桶与副桶上进出水阀水管的水泵,使主桶与副桶内部的空气与水逐渐抽出桶外形成负压差,主桶与副桶在负压差的作用下逐渐贯入海床至设计深度;
沉贯过程中,副桶协助主桶沉贯,使副桶内外的负压差大于主桶内外的负压差,副桶内产生土塞现象不影响主桶沉贯,主桶内外的负压差调节在确保主桶内不产生土塞现象的范围内;
若主桶沉贯过程中产生倾斜,可关闭贯入深度较大一侧的副桶的控制开关,而增大贯入深度较小一侧副桶的负压差,使主桶在不同方位副桶的力矩作用下进行调平与纠偏,直至主桶姿态满足要求后,继续进行负压沉贯作业;
5)、移除副桶:
确认主桶贯入至设计深度且安装姿态满足要求时,对称的向各副桶充入空气使其缓缓上升,直至逐渐移除各副桶,施工结束。移除各副桶的作业对主桶不产生影响。
本发明的有益效果是:
(1)、本发明在主桶的外围对称的组装有多个副桶,副桶协助主桶贯入海床,可调节主桶内外的压力差,从而消除主桶内的土塞现象;
(2)、本发明若主桶沉贯过程中发生倾斜,可通过调节不同方位的副桶内部的负压差,实现对主桶进行调平与纠偏,该调平力矩大,纠偏效果好;
(3)、本发明副桶顶部高出主桶顶部的距离大于负压沉贯时副桶内部可能产生土塞的高度,施工时副桶内外的负压差可取较大值,使其具有较大的沉贯动力,副桶内即使产生土塞现象对施工也无影响;
(4)、本发明自贯入装置入水到沉贯结束可根据沉贯姿态,随时调整保持贯入装置的平稳性,从而确保主桶贯入姿态,消除土塞现象,沉贯深度大、阻力小;
(5)、本发明副桶属于临时性、辅助性施工结构,主桶沉贯就位后移除各副桶,即副桶可反复利用,综合成本较低。
附图说明:
图1为本发明主桶三维结构示意图。
图2为本发明副桶三维结构示意图。
图3为本发明上部主套圈结构示意图。
图4为本发明上部副套圈结构示意图。
图5为本发明上部主套圈与上部副套圈组装示意图。
图6为本发明下部主套圈结构示意图。
图7为本发明下部副套圈结构示意图。
图8为本发明下部主套圈与下部副套圈组装示意图。
图9为本发明套圈与主桶组装示意图。
图10为本发明副桶与主桶连接示意图。
图11为本发明副桶与主桶组装后整体三维结构示意图。
图12为本发明副桶与主桶组装后俯视图。
图13为本发明副桶与主桶组装后主视图。
图14为本发明主桶与副桶接触海床土体示意图。
图15为本发明主桶与副桶同步贯入海床示意图。
图16为本发明移除副桶后结构示意图。
附图标记说明:1、主桶;2、卡扣板;3、进出水阀;4、副桶;5、副桶下段;6、阻隔墩;7、上部主套圈;8、上部副套圈;9、下部主套圈;10、下部副套圈;11、连接板;12、螺栓孔;A、海床面。
具体实施方式:
参见附图:
主副桶海床贯入装置,包括主桶1、副桶4,主桶1、副桶4倒置且桶顶设有进出水阀3;主桶1外壁上下部分别套装有上部主套圈7、下部主套圈9,上部主套圈7、下部主套圈9外壁分别安装有对称分布的多个上部副套圈8、多个下部副套圈10,上部副套圈8、下部副套圈10的上下位置一一对应;
副桶4套装于主桶外上下对应的上部副套圈8、下部副套圈10内,同一副桶相配合的上部副套圈8、下部副套圈10同轴,副桶4安装后,副桶4下端面低于主桶1下端面,副桶4顶部高于主桶1顶部。
主桶1外壁上、下部设有一圈间隔分布的卡扣板2,一圈上部卡扣板、一圈下部卡扣板分别与上部主套圈、下部主套圈组装时相配合,卡扣板2为L形,卡扣板2与主桶1璧构成向上开口的卡口。
副桶4有上、下两段构成,上段桶璧外径大于副桶下段5桶璧外径,上段桶体外壁中上部设有沿着环形间隔分布的阻隔墩6,阻隔墩6下表面呈水平状,组装时阻隔墩6下部顶住上部副套圈8上端面。
上部副套圈8、下部副套圈10同轴,上部副套圈8、下部副套圈10分别与副桶4的上下两段外壁相配合,上部副套圈8、下部副套圈10内径分别略大于副桶上、下段桶璧外径,组装后下部副套圈10上端面顶住副桶的上下两段衔接处的台阶面上。
上部主套圈7与上部副套圈8外壁上设置有相互配合的连接板11及相互配合的螺栓孔12,使用螺栓可把上部副套圈组装在上部主套圈的外侧,上部主套圈外侧均匀、对称的设置有与上部副套圈数量相等的连接板。
下部主套圈9与下部副套圈10外壁上设置有相互配合的连接板11及相互配合的螺栓孔12,使用螺栓连接件可把下部副套圈组装在下部主套圈的外侧,下部主套圈的外侧均匀、对称的设置有与下部副套圈数量相等的连接板。
主桶1外围均匀、对称组装的副桶的数量不少于三个。
副桶4与主桶1组装成整体后,副桶4顶部高出主桶1顶部的距离大于负压沉贯时副桶内部产生土塞的最大高度。
一种主副桶海床贯入装置的施工方法,包括如下步骤:
1)、设计与制作各构件:
根据海床地质条件与主桶尺寸,设计与制作相应的上部主套圈7、上部副套圈8、下部主套圈9、下部副套圈10与副桶4。上部主套圈7、下部主套圈9各一个,上部副套圈8、下部副套圈10与副桶4的数量相等;主桶1外围均匀、对称组装的副桶4的数量不少于三个。
本说明所提及的主桶1与副桶4均属于桶形基础,主桶1是指拟沉贯进入海床的桶形基础,而副桶4是指协助主桶1沉贯的桶形基础,副桶4属于临时性、辅助性结构,施工结束后副桶4将被移除,而主桶1沉贯在海床中发挥基础的作用。
上部主套圈7与下部主套圈9的内径相等,均略大于主桶1的外径,便于上部主套圈7与下部主套圈9套入主桶1的外围。
上部主套圈7、下部主套圈9可分别制作成一个整体套圈,也可由若干段等长圆弧板组装成360°的圆形整体。图3与图6给出了一个整体套圈的情况。若上部主套圈7、下部主套圈9的直径较大,且上部卡扣板2可能阻挡下部主套圈9无法套入下部卡扣板2中时,可把上部主套圈7、下部主套圈9设计成若干段等长、对称的圆弧板,进而可相互组装成360°的圆形整体。
副桶4的下端设置一段直径变小的副桶下段5,副桶4的中上部同一标高处均匀、对称的焊接多个下表面呈水平状的阻隔墩6,如图2所示。上部副套圈8的内径略大于副桶4上部的外径,上部副套圈8套入副桶4上部后将被阻隔墩6阻止无法通行。下部副套圈10的内径略大于副桶4下部副桶下段5的外径,下部副套圈10的外径小于副桶4上部的外径。
主桶1外围的上部与下部同一标高处分别均匀、对称的焊接有多个开口向上的卡扣板2,上部主套圈7与下部主套圈9可分别卡入上部与下部的卡扣板2中。同一标高处卡扣板2的数量不宜少于四个。由于副桶4向下把主桶1拉入海床土体中,故卡扣板2的方向向上,如图1所示。卡扣板2的宽度与弧度应满足安装上部主套圈7与下部主套圈9的安装需要,使上部主套圈7与下部主套圈9可方便的分别卡入上部与下部的卡扣板2中。
2)、组装各构件:
上部主套圈7与上部副套圈8设置有相互配合的连接板及相互配合的螺栓孔,使用螺栓可把上部副套圈8组装在上部主套圈7的外侧,上部主套圈7的外侧均匀、对称的设置有与上部副套圈8数量相等的连接板。图3~图5给出了一种具有四个上部副套圈8的组装情况。
下部主套圈9与下部副套圈10设置有相互配合的连接板及相互配合的螺栓孔,使用螺栓可把下部副套圈10组装在下部主套圈9的外侧,下部主套圈9的外侧均匀、对称的设置有与下部副套圈10数量相等的连接板。图6~图8给出了一种具有四个下部副套圈10的组装情况。
事实上,上部主套圈7与下部主套圈9的形状与尺寸相似,上部副套圈8与下部副套圈10的形状与尺寸相似,仅因副桶4下部出现副桶下段5,导致各套圈的详细尺寸略有差异。
下部副套圈10与下部主套圈9组装好后,把下部主套圈9套入主桶1下部的卡扣板2中;上部副套圈8与上部主套圈7组装好后,把上部主套圈7套入主桶1上部的卡扣板2中。调整上部主套圈7与下部副套圈10的方位,使各上部副套圈8与各下部副套圈10的圆心在相应的铅垂线上,如图9所示。
起吊副桶4使其套入在同一铅垂线的上部副套圈8与下部副套圈10中,下部副套圈10卡在副桶4副桶下段5的上端时,上部副套圈8正好卡在副桶4上部阻隔墩6的底面,如图10所示。最终把各副桶4均匀、对称的组装在主桶1的外围,如图11~图13所示。
副桶4的沉贯动力将通过上部副套圈8与下部副套圈10传递给主桶1,故各构件的设计应使上部副套圈8与下部副套圈10尽量承受相等的荷载,各构件的刚度与强度应满足要求,确保各构件满足施工过程的荷载与应力集中需要而不产生屈曲与失效。
3)、起吊主桶1与副桶4组装成的整体结构,依靠自重下沉接触海床:
在指定的施工海域,垂直起吊主桶1与副桶4组装成的整体结构,使其依靠自重缓缓下沉进入海水中,直至主桶1与副桶4的底部平稳的接触海床,如图14所示。
主桶1与副桶4的底部进入海床一定深度后,主桶1与副桶4的底部被海床土体密封形成封闭空间,便于后续抽取桶内空气与水形成负压差。
4)、在吸力作用下把桶形基础贯入至设计深度:
打开连接主桶1与副桶4上进出水阀3水管的水泵,使主桶1与副桶4内部的空气与水逐渐抽出桶外形成负压差,主桶1与副桶4在负压差的作用下逐渐贯入海床至设计深度,如图15所示。
沉贯过程中,使副桶4内外的负压差大于主桶1内外的负压差,充分发挥副桶4协助主桶1沉贯的作用。主桶1内外的负压差不应过大,确保主桶1内不产生土塞现象。副桶4内外的负压差可取较大值,其属于临时性、辅助性施工结构,副桶4内即使产生土塞现象也影响不大。
沉贯施工过程中,因优先利用副桶4的沉贯动力,而使主桶1内外的负压差较小,确保主桶1内不产生土塞现象。
副桶4与主桶1组装成整体后,副桶4顶部高出主桶1顶部的距离大于负压沉贯时副桶4内部可能产生土塞的最大高度,确保施工时副桶4内即使产生土塞现象,土塞的高度也不会抵住副桶4的桶顶,从而土塞对副桶4的施工无影响。
若主桶1沉贯过程中产生倾斜,可关闭贯入深度较大一侧的副桶4的控制开关,而增大贯入深度较小一侧副桶4的负压差,使主桶1在不同方位副桶4的力矩作用下进行调平与纠偏,直至主桶1姿态满足要求后,继续进行负压沉贯作业。若主桶沉贯时发生倾斜,可通过调节不同方位的副桶内部的负压差,实现对主桶进行调平与纠偏,该调平力矩大,纠偏效果好。
5)、移除副桶4:
确认主桶1贯入至设计深度且安装姿态满足要求时,对称的向各副桶4充入空气使其缓缓上升,直至逐渐移除各副桶4,施工结束,如图16所示。应确保移除各副桶4的作业对主桶1不产生影响。由于下部副套圈10的内径略大于副桶4下部副桶下段5的外径、上部副套圈8的内径略大于副桶4上部的外径,故副桶4向上移除的过程中,下部副套圈10、上部副套圈8并不会对副桶4产生阻力与影响。
副桶属于临时性、辅助性施工结构,主桶沉贯就位后移除各副桶,即副桶可反复利用,综合成本较低。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上部”、“下部”、“下表面”、“外围”、“底部”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
附图中仅展示了主桶与副桶的部分形状及部分组装方式的情况,按照所提思路,可以改变副桶的形状、数量、连接方式,形成其他相关类型的主副桶海床贯入装置及其施工方法,其均属于本技术的等效修改与变更,此处不再赘述。
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的;相同或相似的标号对应相同或相似的部件;附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
本发明不局限于上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种主副桶海床贯入装置,包括主桶、副桶,主桶、副桶倒置且桶顶设有进出水阀,其特征在于,所述主桶外壁上下部分别套装有上部主套圈、下部主套圈,上部主套圈、下部主套圈外壁分别安装有对称分布的多个上部副套圈、多个下部副套圈,上部副套圈、下部副套圈的上下位置一一对应;
所述副桶套装于主桶外上下对应的上部副套圈、下部副套圈内,同一副桶相配合的上部副套圈、下部副套圈同轴,副桶安装后,副桶下端面低于主桶下端面,副桶顶部高于主桶顶部。
2.根据权利要求1所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的主桶外壁上、下部设有一圈间隔分布的卡扣板,一圈上部卡扣板、一圈下部卡扣板分别与上部主套圈、下部主套圈组装时相配合,卡扣板为L形,卡扣板与主桶璧构成向上开口的卡口。
3.根据权利要求1所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的副桶有上、下两段构成,上段桶璧外径大于下段桶璧外径,上段桶体外壁中上部设有沿着环形间隔分布的阻隔墩,阻隔墩下表面呈水平状,组装时阻隔墩下部顶住所述上部副套圈上端面。
4.根据权利要求3所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的上部副套圈、下部副套圈同轴,上部副套圈、下部副套圈分别与副桶的上下两段外壁相配合,上部副套圈、下部副套圈内径分别略大于副桶上、下段桶璧外径,组装后下部副套圈上端面顶住所述副桶的上下两段衔接处的台阶面上。
5.根据权利要求1所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的上部主套圈与上部副套圈外壁上设置有相互配合的连接板及相互配合的螺栓孔,使用螺栓可把上部副套圈组装在上部主套圈的外侧,上部主套圈外侧均匀、对称的设置有与上部副套圈数量相等的连接板。
6.根据权利要求1所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的下部主套圈与下部副套圈外壁上设置有相互配合的连接板及相互配合的螺栓孔,使用螺栓连接件可把下部副套圈组装在下部主套圈的外侧,下部主套圈的外侧均匀、对称的设置有与下部副套圈数量相等的连接板。
7.根据权利要求1所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的主桶外围均匀、对称组装的副桶的数量不少于三个。
8.根据权利要求1所述的一种主副桶海床贯入装置,其特征在于,所述的副桶与主桶组装成整体后,副桶顶部高出主桶顶部的距离大于负压沉贯时副桶内部产生土塞的最大高度。
9.一种主副桶海床贯入装置的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)、设计与制作各构件:
根据海床地质条件与主桶尺寸,设计与制作相应的上部主套圈、上部副套圈、下部主套圈、下部副套圈与副桶;
2)、组装各构件:
首先:上部主套圈与上部副套圈、下部主套圈与下部副套圈分别使用螺栓连接件穿插在对应连接板的连接孔中连接固定;
其次:下部副套圈与下部主套圈组装好后,把下部主套圈套入主桶下部卡扣板的卡口中;上部副套圈与上部主套圈组装好后,把上部主套圈套入主桶上部卡扣板的卡口中;
然后:调整上部主套圈与对应位置下部副套圈的方位,使各上部副套圈与各下部副套圈的圆心在同一铅垂线上;
最后:起吊副桶使其套入在同一铅垂线的上部副套圈与下部副套圈中,下部副套圈卡在副桶下段缩小段的上端时,上部副套圈正好卡在副桶上部阻隔墩的底面,最终把各副桶均匀、对称的组装在主桶的外围;
3)、起吊主桶与副桶组装成的整体结构,依靠自重下沉接触海床:
在指定的施工海域,垂直起吊主桶与副桶组装成的整体结构,主桶与副桶上进出水阀连接水泵的进水管,使其依靠自重缓缓下沉进入海水中,直至主桶与副桶的底部平稳的接触海床;
4)、在吸力作用下把桶形基础贯入至设计深度:
打开连接主桶与副桶上进出水阀水管的水泵,使主桶与副桶内部的空气与水逐渐抽出桶外形成负压差,主桶与副桶在负压差的作用下逐渐贯入海床至设计深度;
沉贯过程中,副桶协助主桶沉贯,使副桶内外的负压差大于主桶内外的负压差,副桶内产生土塞现象不影响主桶沉贯,主桶内外的负压差调节在确保主桶内不产生土塞现象的范围内;
若主桶沉贯过程中产生倾斜,可关闭贯入深度较大一侧的副桶的控制开关,而增大贯入深度较小一侧副桶的负压差,使主桶在不同方位副桶的力矩作用下进行调平与纠偏,直至主桶姿态满足要求后,继续进行负压沉贯作业;
5)、移除副桶:
确认主桶贯入至设计深度且安装姿态满足要求时,对称的向各副桶充入空气使其缓缓上升,直至逐渐移除各副桶,施工结束。移除各副桶的作业对主桶不产生影响。
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