CN113957900A - 一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海上风电领域，具体涉及一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，包括：将若干灌浆硬管单元依次上下螺接固定，在螺接操作过程中，通过一组吊装机构的吊绳吊住待加长的灌浆硬管组件，通过另一组吊装机构的吊绳吊住待组接的灌浆硬管单元，每次为灌浆硬管组件接上一根灌浆硬管单元后，将与灌浆硬管组件连接的吊绳卸下并连接到新的待组接灌浆硬管单元上，再将新的待组接灌浆硬管单元螺接到灌浆硬管组件上，如此反复操作，直至组接出长度符合要求的灌浆硬管组件。施工过程中仅需要采用吊装机构就可对灌浆硬管组件进行安装作业，无需使用的大型吊机，成本降低，施工效率提高。

Description

一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法
技术领域
本发明属于海上风电工程领域，具体涉及一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法。
背景技术
当前，海上风电固定式基础型式主要可以分为单桩、导管架以及重力式基础。在选择基础结构形式的过程中不仅需要考虑成本因素，还需要特别考虑岩土条件、环境载荷、运输与安装和水深等因素。其中单桩基础因结构简单、施工便捷，是国内外的海上风电场应用最为广泛的一种基础型式。其优点是施工成本低、效率高，无需海床准备、安装简便；然而，由于在大连、福建、广东等沿海地区，海床存在浅覆盖层和裸岩地层，其岩石基础强度高，难以采用传统的锤击方式安装单桩。对于此类特殊地质基础条件，创新地采用了钻孔嵌岩植入型单桩。
嵌岩单桩底部虽然为岩石，但由于钻孔导致孔底不平整，同时钻渣很难保质保量的清理赶干净，如果钢管桩植入后，直接进行钢管桩和岩石缝隙之间的灌浆，则浆液很可能会从单桩的缝隙中，漏入到桩内，导致大量的灌浆材料浪费，因此在钢管桩进入孔内就位调平后，需要对底部进行打底灌浆，然后待灌浆料老化一定时间后，再进行侧壁灌浆，打底灌浆料主要是起到密封作用，防止侧壁灌浆料在灌浆施工过程中进入到桩内，导致灌浆材料的浪费。由于目前单桩基础直径长度较长，如果采用现场布置管线的方法，在底部打底灌浆管线布置过程中，若采用管线整体吊装至单桩桩体内，需要110米左右的起重机进行施工，吊装难度大，且施工成本较高。若将底部灌浆管线预制在钢管桩上，随着钢管桩同步植入到孔中，由于嵌岩孔底部存在着钻孔所产生的泥沙很容易导致管口堵塞，存在着较大的堵管风险。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，发明提出一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法的技术方案，该方案先吊装钢管桩，再现场分段吊装灌浆管线，然后进行灌浆打底，从而避免在施工过程中选用吊机且可以避免灌浆管口底部堵管，大大提高施工方法的安全稳定性并且降低经济成本提高施工效率。
一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，
所述灌浆打底实施方法采用灌浆系统实现，所述灌浆系统包括钢管桩、布置于钢管桩上端的工作平台和两组吊装机构以及灌浆硬管组件，所述灌浆硬管组件包括若干段灌浆硬管单元；
所述灌浆打底施工方法包括：
在工作平台上，将若干灌浆硬管单元依次上下螺接固定，以此一边加大灌浆硬管组件的长度，一边使灌浆硬管组件的下端伸至钢管桩的底部，在螺接操作过程中，通过一组吊装机构的吊绳吊住待加长的灌浆硬管组件，通过另一组吊装机构的吊绳吊住待组接的灌浆硬管单元，每次为灌浆硬管组件接上一根灌浆硬管单元后，将与灌浆硬管组件连接的吊绳卸下并连接到新的待组接灌浆硬管单元上，再将新的待组接灌浆硬管单元螺接到灌浆硬管组件上，如此反复操作，直至组接出长度符合要求的灌浆硬管组件；
将灌浆硬管组件与灌浆泵相连，然后进行打底灌浆。
所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述灌浆硬管组件组接完毕后，将灌浆硬管组件最上端的灌浆硬管单元与灌浆软管连接，通过灌浆软管与灌浆泵相连。
所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述钢管桩的内侧上端设有安装架，安装架的位置高于工作平台，通过安装架安装吊装机构。
所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述工作平台上具有供灌浆硬管组件穿过的吊装孔洞。
所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述灌浆硬管单元上设置用以与所述吊绳连接的吊耳。
所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述吊装机构为电动葫芦或手动葫芦。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)施工过程中仅需要采用吊装机构就可对灌浆硬管组件进行安装作业，无需使用的大型吊机，成本降低，施工效率提高；
2)灌浆硬管组件采用分段螺纹安装的方式进行组接，施工方便，且如若发生灌浆硬管损坏，可进行分段更换，更加方便。
附图说明
图1为本发明的打底实施方法流程图；
图2为本发明的灌浆系统组接过程中结构示意图；
图3为本发明的灌浆系统结构示意图；
图4为本发明的灌浆系统中钢管桩、工作平台及安装架连接结构示意图；
图5为本发明的灌浆系统中灌浆硬管单元结构示意图。
图中：A是海水、B是土层、C是岩层、D是底部灌浆层、1是钢管桩、2是工作平台、200是吊装孔洞、3是安装架、4是吊装机构、5是灌浆硬管单元、500是吊耳、6是吊绳、7是灌浆软管。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”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。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1-5，一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，所述灌浆打底实施方法采用灌浆系统实现，所述灌浆系统包括钢管桩1、工作平台2、安装架3、两组吊装机构4及灌浆管线，所述工作平台2和安装架3设置于钢管桩1内侧上端，安装架3位置高于工作平台，所述两组吊装机构4与安装架3配合连接，所述灌浆管线位于钢管桩1内部，其沿钢管桩1的轴向设置并穿过所述工作平台2，其包括灌浆硬管组件和灌浆软管7，所述灌浆硬管组件包括若干段上下依次螺接配合的灌浆硬管单元5，所述吊装机构4通过吊绳6与灌浆硬管组件配合连接。
所述灌浆打底实施方法包括：工作人员粘在工作平台2上，将若干灌浆硬管单元5依次上下螺接固定，以此一边加大灌浆硬管组件的长度，一边使灌浆硬管组件的下端伸至钢管桩1的底部，在螺接操作过程中，通过一组吊装机构4的吊绳6吊住待加长的灌浆硬管组件，通过另一组吊装机构4的吊绳6吊住待组接的灌浆硬管单元5，每次为灌浆硬管组件接上一根灌浆硬管单元5后，将与灌浆硬管组件连接的吊绳6卸下并连接到新的待组接灌浆硬管单元5上，再将新的待组接灌浆硬管单元5螺接到灌浆硬管组件上，如此反复操作，直至组接出长度符合要求的灌浆硬管组件；将灌浆硬管组件与灌浆泵相连，然后进行打底灌浆。
具体包括如下步骤：
S100、工作人员在工作平台2上，将头两个灌浆硬管单元5分别用两个吊装机构4的吊绳6吊住；
S101、将S100中的两个灌浆硬管单元5上下排布并螺接固定，组接构成待加长的灌浆硬管组件；
S102、将与S101中下端灌浆硬管单元5连接的吊绳卸下，然后连接到新的待组接灌浆硬管单元5上；
S103、将新的待组接灌浆硬管单元5螺接到待加长的灌浆硬管组件的上端，该灌浆硬管单元5成为最上端的灌浆硬管单元5；
S104、此时，待加长的灌浆硬管组件中高度排名第一和第二的两个灌浆硬管单元5均连接有吊绳6，将与高度排第二的灌浆硬管单元5相连的吊绳6连接到又一新的待组接灌浆硬管单元5上；
S105、将S104中新的待组接灌浆单元5螺接到待加长的灌浆硬管组件上，通过此举一边加大灌浆硬管组件的长度，一边使灌浆硬管组件的下端朝钢管桩1底部逼近；
S106、判断灌浆硬管组件是否符合要求；
若符合，则完成灌浆硬管组件的组接，进入下一步；若不符合，则重回S104，继续加大灌浆硬管组件的长度；
S107、将灌浆硬管组件的上端与灌浆软管7相连，将灌浆软管7与灌浆泵相连；
S108、进行打底灌浆，形成底部灌浆层D。
其中，所述S106中，判断灌浆硬管组件是否符合要求可依据灌浆硬管组件底部距离钢管桩1孔底是否达到约30-40公分，若是，则符合要求。
所述S106中，也可提前计算出所需灌浆硬管组件的长度，在组接时直接组接该长度，无需进行长度判断，直接进行下一步。
在所述S108，在灌浆过程中，为了防止灌浆材料埋没灌浆硬管组件，导致老化埋管情况的发生，通过吊装机构4控制灌浆硬管组件出口距离孔底的高度，以防止堵管等事故的发生，灌浆完成后依次回收灌浆硬管组件，回收过程即下放过程的反向操作，同样是利用两组吊装机构4交替吊住待拆卸的灌浆硬管组件和已拆卸的灌浆硬管单元5。
继续参阅图4，所述工作平台2上具有供所述灌浆管线穿过的吊装孔洞200。
继续参阅图4，所述安装架3包括两根构成X形结构的连接梁，所述连接梁的两端分别与钢管桩1的内壁连接，所述吊装机构4设置于连接梁。
继续参阅图5，所述灌浆硬管单元5的上端外壁两侧设置用以与所述吊绳6连接的吊耳500，所述吊绳6具体是通过吊钩与该吊耳500连接。
继续参阅图2和图3，所述吊装机构4为手动葫芦此外，也可以采用电动葫芦。
需要说明的是，所述工作平台2至安装架6的距离符合以下要求：工作人员站在工作平台2上时，能够对手动葫芦进行操作。
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。

Claims (6)

1.一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，
所述灌浆打底实施方法采用灌浆系统实现，所述灌浆系统包括钢管桩、布置于钢管桩上端的工作平台和两组吊装机构以及灌浆硬管组件，所述灌浆硬管组件包括若干段灌浆硬管单元；
所述灌浆打底施工方法包括：
在工作平台上，将若干灌浆硬管单元依次上下螺接固定，以此一边加大灌浆硬管组件的长度，一边使灌浆硬管组件的下端伸至钢管桩的底部，在螺接操作过程中，通过一组吊装机构的吊绳吊住待加长的灌浆硬管组件，通过另一组吊装机构的吊绳吊住待组接的灌浆硬管单元，每次为灌浆硬管组件接上一根灌浆硬管单元后，将与灌浆硬管组件连接的吊绳卸下并连接到新的待组接灌浆硬管单元上，再将新的待组接灌浆硬管单元螺接到灌浆硬管组件上，如此反复操作，直至组接出长度符合要求的灌浆硬管组件；
将灌浆硬管组件与灌浆泵相连，然后进行打底灌浆。
2.根据权利要求1所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述灌浆硬管组件组接完毕后，将灌浆硬管组件最上端的灌浆硬管单元与灌浆软管连接，通过灌浆软管与灌浆泵相连。
3.根据权利要求1所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述钢管桩的内侧上端设有安装架，安装架的位置高于工作平台，通过安装架安装吊装机构。
4.根据权利要求1所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述工作平台上具有供灌浆硬管组件穿过的吊装孔洞。
5.根据权利要求1所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述灌浆硬管单元上设置用以与所述吊绳连接的吊耳。
6.根据权利要求1所述的一种大直径嵌岩单桩灌浆打底实施方法，其特征在于，所述吊装机构为电动葫芦或手动葫芦。
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