CN109518710A - 一种用于海洋工程的多角导管架基础及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海洋工程的多角导管架基础，包括核芯导管架、分别固定在核芯导管架的下部的多个导管腿架、连接导管腿架与核芯导管架的多个导管腿斜撑杆。本发明结构稳定，施工时，先在工厂预制导管架基础部件，将组装好的多角导管架整体定位吊放至海底并初步调平，通过架体立管柱打入临时桩并将多角导管架支撑连接在临时桩上，并进行再调平然后临时固定，再穿过导管腿柱打入受力桩，最后将受力桩与导管腿柱通过环形灌浆连接，从而形成稳定的基础。采用本发明的施工方法，能大大降低了海上导管架的定位、调平、固定等施工难度，简化了水上施工工序，作业安全且节省工期，经济性更好，适用于各种水深、地质及海况。

Description

一种用于海洋工程的多角导管架基础及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种用于海洋工程的多角导管架基础及其施工方法。

背景技术

海上风电正蓬勃发展。随着海上风电越来越大型化，风机位置水深越来越大，风浪条件越来越恶劣，地质情况也越来越复杂，导致对风机导管架基础的定位和调平、固定等控制难度越来越大。在较复杂的水域，以往的先施打定位桩及使用导向平台打桩，再进行导管架安装及固定的施工方法需要太多的水上现场施工环节，施工周期长且施工难度大，对项目安全性、经济性影响较大。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的内容。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种用于海洋工程的多角导管架基础，采用该多角导管架基础进行施工时，能大大降低了海上导管架基础的定位、调平、固定等施工难度，简化了水上施工流程，增加了施工期安全，节省工期，经济性更好，适用于各种水深、地质及海况。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于海洋工程的多角导管架基础，其特征在于：包括核芯导管架、多个导管腿架和多个导管腿斜撑杆，多个导管腿架分别固定在核芯导管架的下部，每个导管腿架与核芯导管架之间还通过导管腿斜撑杆固定连接，在每个导管腿架底部还安装有防沉板。

进一步地，所述核芯导管架包括正棱柱状的钢桁架体和固定在钢桁架体上的基础环；钢桁架体由多根竖直设置的架体立管柱和多根第一连接杆连接构成，所述导管腿架的个数与正棱柱状钢桁架体的底面边数相同。具体的，所述钢桁架体呈正三棱柱状或正四棱柱状或正五棱柱状。

进一步地，所述导管腿架包括竖直设置的导管腿柱和多根第二连接杆，所述钢桁架体的相邻两根架体立管柱与一个导管腿架的导管腿柱呈三角形布置且之间通过第二连接杆固定连接。

本发明还提供一种用于海洋工程的多角导管架基础的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在工厂加工制作架体立管柱、导管腿柱、防沉板、导管腿斜撑、第一连接杆、第二连接杆和基础环，并在陆上将各部件组装连接成导管架基础整体。

S2、用起重船或施工平台在工程区域内进行多角导管架吊装定位施工，安放于海底，并对基础进行初步调平。

S3、将临时桩穿过架体立管柱用振动锤打入海底土层中。

S4、进行精细调平，然后将临时桩与架体立管柱固定连接，保证多角架基础水平精度满足要求及施工期安全。

S5、用打桩锤将受力桩穿过导管腿柱打入海底土层中。

S6、将受力桩与导管腿柱通过环形灌浆进行连接。

S7、受力桩和导管腿柱间连接满足基础稳定条件后将临时桩振动拔出回收，封堵架体立管柱顶端口，完成导管架基础的施工。

本发明的有益效果：本发明中的基础部件可先在工厂预制，现场施工时再进行定位、安装及初步调平，之后通过核芯导管架上的架体立管柱施打临时桩，再调平之后固定导管架基础。大大降低了海上导管架基础的定位、调平、稳定等施工难度，简化了水上施工流程，增加了施工期安全，节省工期约30%，经济性更好，适用于各种水深、地质及海况，在海洋工程特别是海上风电工程中将有广泛的应用前景。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图１是本发明的平面布置示意图。

图2为图1中A-A截面立面示意图。

图3为本发明中单个导管腿架上设有两根导管腿柱的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，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。

如图1、2所示，一种用于海洋工程的多角导管架基础，包括核芯导管架1、多个导管腿架2和多个导管腿斜撑杆8。多个导管腿架2分别固定在核芯导管架1的下部，每个导管腿架2与核芯导管架1之间还通过导管腿斜撑杆8固定连接。在每个导管腿架2底部还安装有一防沉板7。

所述核芯导管架1包括正棱柱状的钢桁架体和固定在钢桁架体上的基础环11；钢桁架体由多根竖直设置的架体立管柱3和多根第一连接杆9连接构成。所述导管腿架2的个数与正棱柱状钢桁架体的底面边数相同。

所述导管腿架2包括竖直设置的导管腿柱4和多根第二连接杆10。所述钢桁架体的相邻两根架体立管柱3与一个导管腿架的导管腿柱4呈三角形布置且之间通过第二连接杆10固定连接，形成桁架支撑结构。

本实施例中，所述钢桁架体呈正三棱柱状，架体立管柱3对应设置有三根，导管腿架2也对应设有三个。当然，在实际生产时，核芯导管架1也可以根据实际需要设计为正四棱柱状或正五棱柱状。

具体的，上述架体立管柱3、导管腿柱4、导管腿斜撑杆8均为钢管。

另外，在本实施例中，每个导管腿架2只设置一根导管腿柱4。而在实际生产时，也可根据实际情况设置两根及两根以上的导管腿柱4，图3所示为设置了两根导管腿柱4的结构。每个支撑点通过设置多根导管腿柱4，可以用于打入多根基桩，可以很好地适应复杂地质状况，同时也可以减少使用嵌岩桩的数量。

本发明还公开一种用于海洋工程的多角导管架基础的施工方法，包括如下步骤：

S1、在工厂加工制作架体立管柱3、导管腿柱4、防沉板7、导管腿斜撑8、第一连接杆9、第二连接杆10和基础环11，并在陆上将各部件组装连接成导管架基础整体。

S2、用起重船或施工平台在工程区域内进行多角导管架吊装定位施工，安放于海底，并对基础进行初步调平。

S3、将临时桩6穿过架体立管柱3用振动锤打入海底土层中。通过设置架体立管柱3，可以作为施工期打入临时桩6的穿桩通道及用来固定临时桩6，便于现场施工且能提高施工效率。

S4、进行精细调平，然后将临时桩6与架体立管柱3固定连接，保证多角架基础水平精度满足要求及施工期安全。

S5、用打桩锤将受力桩5穿过导管腿柱4打入海底土层中。

S6、将受力桩5与导管腿柱4通过环形灌浆进行连接。

S7、受力桩5和导管腿柱4间连接满足基础稳定条件后将临时桩振动拔出回收，封堵架体立管柱3顶端口，完成导管架基础的施工。

后续海洋工程施工时，可在多角导管架基础之上进行下一工序的作业。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他类似方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种用于海洋工程的多角导管架基础，其特征在于：包括核芯导管架(1)、多个导管腿架(2)和多个导管腿斜撑杆（8），多个导管腿架(2)分别固定在核芯导管架(1)的下部，每个导管腿架(2)与核芯导管架(1)之间还通过导管腿斜撑杆（8）固定连接，在每个导管腿架(2)底部还安装有一防沉板（7）。

2.根据权利要求1所述的用于海洋工程的多角导管架基础，其特征在于：所述核芯导管架(1)包括正棱柱状的钢桁架体和固定在钢桁架体上的基础环（11）；钢桁架体由多根竖直设置的架体立管柱（3）和多根第一连接杆（9）连接构成。

3.根据权利要求2所述的用于海洋工程的多角导管架基础，其特征在于：所述导管腿架(2)的个数与正棱柱状钢桁架体的底面边数相同。

4.根据权利要求2所述的用于海洋工程的多角导管架基础，其特征在于：所述钢桁架体呈正三棱柱状或正四棱柱状或正五棱柱状。

5.根据权利要求2-4任一项权利要求所述的用于海洋工程的多角导管架基础，其特征在于：所述导管腿架（2）包括竖直设置的导管腿柱（4）和多根第二连接杆（10）；所述钢桁架体的相邻两根架体立管柱（3）与一个导管腿架的导管腿柱（4）呈三角形布置且之间通过第二连接杆（10）固定连接。

6.一种如权利要求5所述的用于海洋工程的多角导管架基础的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在工厂加工制作架体立管柱(3)、导管腿柱(4)、防沉板(7)、导管腿斜撑（8）、第一连接杆（9）、第二连接杆（10）和基础环（11），并在陆地上将各部件组装连接成多角导管架基础；

S2、用起重船或施工平台在工程区域内进行多角导管架基础吊装定位施工，安放于海底，并对基础进行初步调平；

S3、将临时桩（6）穿过架体立管柱（3）用振动锤打入海底土层中；

S4、进行精细调平，然后将临时桩（6）与架体立管柱（3）固定连接，保证多角导管架基础的水平精度满足要求及施工期安全；

S5、用打桩锤将受力桩（5）穿过导管腿柱（4）打入海底土层中；

S6、将受力桩（5）与导管腿柱（4）通过环形灌浆进行连接；

S7、受力桩（5）和导管腿柱（4）间连接满足基础稳定条件后将临时桩振动拔出回收，封堵架体立管柱（3）顶端口，完成导管架基础的施工。