CN114855796A - 一种多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，包括步骤：将动力柜和液压管线布置在海上支撑辅助船上；将振动锤和钢圆筒安至驳船上；大型浮吊、海上支撑辅助船和驳船到达钢圆筒安装现场；将海上支撑辅助船液压管线通过快速接头和驳船上的振动锤管线接头连接；调整驳船位置，将大型浮吊吊钩与振动锤连接，起吊振动锤并提升至安全高度；将振动锤与钢圆筒固定连接；起吊钢圆筒，提升至安全高度；将钢圆筒下放入水，开始钢圆筒振沉作业；振沉作业结束后振动锤解钩、回收。该振沉施工方法使用支撑辅助船完成多锤联动系统的陆地连接调试，大型浮吊完成海上振沉过程，缩短大型浮吊动用时间，极大的节约工程投资的费用。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法。
背景技术
对于渤海通航区油气资源的开发，交通部门不允许在通航区域内建立高于海床面的海洋工程开发设施。
目前，在海床下放置一体化大直径钢圆筒，作为地基支护和水下生产系统防护的结构，进而实现通航区油气资源开发的目的。大直径钢圆筒采用多锤联动水下振沉方式进行安装。
对于大直径钢圆筒及多锤联动系统（振动锤、振动圈梁级吊装系统），海上安装重量约1600吨，一般需要动用3000吨级以上的大型浮吊进行陆地调试和海上振沉作业。一般陆地调试过程需要将多锤联动系统动力柜、液压管线等附属设备提前安装在浮吊上。利用浮吊高拔杆高优势，可以将液压管线方便的吊装布置在浮吊上。陆地调试时间约30天，长期动用大型浮吊将极大的增加工程投资。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，以解决在陆地调试过程中需长期动用大型浮吊导致极大的增加工程投资的问题。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明的技术方案提供一种多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，包括步骤：
将动力柜和液压管线布置在海上支撑辅助船上；
将振动锤装至驳船上；
将钢圆筒安装至所述驳船上；
大型浮吊、海上支撑辅助船和驳船到达钢圆筒安装现场，锚固就位；
将海上支撑辅助船上的液压管线通过快速接头和驳船上的振动锤管线连接；
调整驳船位置，将大型浮吊吊钩与振动锤连接，起吊振动锤并提升至安全高度；
将振动锤与钢圆筒固定连接；
振动锤起吊钢圆筒，提升至安全高度；
将钢圆筒下放入水，开始钢圆筒振沉作业；
振沉作业结束后振动锤解钩；
海上支撑辅助船完成后续振沉锤的回收。
进一步地，所述海上支撑辅助船为小型浮吊或者是安装有支撑装置的驳船，所述支撑装置用于安装并支撑所述动力柜和液压管线。
进一步地，还包括步骤：
将多个振动锤串联安装至振动圈梁上，使多个所述振动锤同步联动；
将安装有所述振动锤的振动圈梁安装至所述驳船上。
进一步地，还包括步骤：连接吊装框架和吊装索具至所述振动圈梁和振动锤上形成一体，再将连接有所述吊装框架和吊装索具的振动锤安装至所述驳船上，所述吊装框架和所述振动锤之间固定连接，所述吊装索具的一端与所述吊装框架连接，另一端用于与大型浮吊的吊钩连接。
进一步地，在所述驳船上，所述振动锤采用多根牛腿进行卡位固定。
进一步地，所述驳船上还设有若干个垫墩，钢圆筒布置在所述垫墩之上，钢圆筒和垫墩之间采用筋板进行固定连接。
进一步地，将海上支撑辅助船上的液压管线和驳船上的振动锤快速连接具体还包括：运输钢圆筒和振动锤的驳船定位，通过快速接头将海上支撑辅助船上液压管线和驳船上的振动锤连接。
进一步地，将振动锤与钢圆筒固定连接具体为：利用若干个振动锤的夹具夹紧钢圆筒筒壁。
进一步地，在振动锤起吊钢圆筒之前还包括步骤：大型浮吊和海上支撑辅助船旁靠，抛锚定位。
进一步地，起吊钢圆筒前，割钢圆筒装船固定的装置，缓慢提升吊机直至起吊的吨位，起吊过程中，不断检查吊索具、卸扣的情况，若没有问题，继续提升吨位，直到钢圆筒离开甲板，然后提升至安全高度。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
本发明提供的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法通过动用大型浮吊、海上支撑辅助船和运输驳船三条主作业船完成传统的钢圆筒振沉作业。海上支撑辅助船完成多锤联动系统的陆地连接调试，大型浮吊完成海上振沉过程。海上支撑辅助船只要求空间和拔杆高度满足要求，能够布置所有的液压管线和动力柜即可。该发明可以极大的缩短大型浮吊动用时间，极大的节约工程投资的费用，是一种便捷有利的多锤联动系统振沉作业方式，具备广泛的应用前景。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明提供的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，通过将动力柜和液压管线布置在小型浮吊上，海上安装时，再动用大型浮吊进行振沉作业，可以极大的节省大型浮吊动用时间，能在很大程度上节省工程投资的费用，是一种便捷有利的多锤联动系统振沉作业方式。
所述多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，具体包括步骤：
S1：在振动锤连接调试场地，动用小型浮吊将全部动力柜和液压管线布置在小型浮吊上。所述小型浮吊的吊装能力为300t-900t，所述小型浮吊为固定拔杆或者全回转拔杆。
具体使用12锤联动系统，需要配套12个动力柜和60根液压管线，通过场地履带吊将动力柜依次摆放在小型浮吊上，将液压管线排好，捆扎吊装布置在所述小型浮吊上，所述小型浮吊的拔杆用于将液压管线撑起以满足振锤所需高度的需求。
需要说明的是所述小型浮吊还可以替换为安装有支撑装置的驳船，所述支撑装置用于安装并支撑所述动力柜和液压管线，所述支撑装置只需要满足只要求空间和拔杆高度满足要求。
S2：将振动锤安装至驳船上，具体还包括：
将多个振动锤串联安装至振动圈梁上，使多个所述振动锤同步联动。
具体为12个振动锤布置在振动圈梁上，进行串联，在振动圈梁上安装同步轴，使所有振动锤同步联动；
利用机械密封结构进行振动锤水下密封，通过机械连接实现多锤机械联动同步；
利用机械密封结构实现了振动锤水下密封，密封装置隔绝了海水进入振动锤内部空腔，空腔内部的结构不受海水的影响，同时转动轴能伸出到水中并通过机械连接到相邻的振动锤，从而使水下多锤机械联动同步。
在岸上连接吊装框架、吊装索具至所述振动锤上。
根据场地资源情况，具体包括履带吊能力和自行式液压平板车（SPMT），采用吊装或者小车装船方式，将连接有所述吊装框架和吊装索具的振动锤和吊装框架安装在驳船上；
吊装框架和振动锤之间使用钢销连接；振动锤采用12根高8.7m的牛腿进行卡位固定。所述吊装锁具的一端与所述吊装框架连接，另一端用于与大型浮吊的吊钩连接。
S3：将钢圆筒安装至所述驳船上；
钢圆筒立式建造完成后，根据场地资源情况，具体包括履带吊能力和SPMT小车，采用吊装或者小车装船方式，将钢圆筒安装在驳船上；
所述钢圆筒采用多个垫墩进行安装，优选包括12个垫墩，垫墩尺寸长×宽×高分别为4m×3m×1.5m，钢圆筒布置在垫墩之上，钢圆筒和垫墩之间采用筋板进行固定，钢圆筒外围采用12根高10m的牛腿进行卡位固定，所述牛腿指的是固定在船上的斜撑杆。
S4：大型浮吊、小型浮吊和驳船到达钢圆筒安装现场；
振动锤和钢圆筒按设计紧固后，经施工单位、客户和第三方权威机构检验和批准后，方可开航。
大型浮吊和小型浮吊旁靠，抛锚定位；
S5：运输钢圆筒和振动锤驳船定位，通过快速接头将小型浮吊上液压管线和驳船上的振动锤连接；
S6：调整驳船位置，将大型浮吊吊钩与振动锤连接，振动锤起吊，提升至安全高度；
振动锤起吊前，需在控制室内安装控制面板，设备调试，且切割振动锤装船固定的装置。
S7：振动锤与钢圆筒连接，利用若干个个振动锤的夹具夹紧钢圆筒筒壁；
S8：起吊钢圆筒，提升至安全高度，驳船离开；
起吊钢圆筒前，需切割钢圆筒装船固定的装置，缓慢提升吊机起吊的吨位，起吊过程中，需不断检查吊索具、卸扣的情况，若没有问题，可继续提升吨位，直到钢圆筒离开甲板，然后提升至安全高度。
S9；钢圆筒下放入水，随后开始钢圆筒动振沉作业；
钢圆筒下放入水前，完成了海床土层基槽开挖的工作。下放过程中，调整钢圆筒的位置和朝向，确保其在允许的安装误差范围内，且应确保钢圆筒的安全。钢圆筒振沉期间，利用预先安装在振动锤顶部的USBL等设备进行钢圆筒的水平度测量，如果水平度达不到要求，需要对钢圆筒进行调平。
S10：振沉作业结束后振动锤解钩、回收；
浮吊钩头下放，使索具处于松弛状态；振动锤的液压系统释放压力，使振动锤夹具与钢圆筒壁分离；浮吊钩头上升，缓慢提升振动锤的索具，直到振动锤吊离开水面，并将其放在甲板驳上。
S11、利用小型浮吊完成振沉锤的回收。
需要说明的是，所述小型浮吊也可以采用安装有支撑装置的驳船，所述支撑装置用于安装并支撑所述动力柜和液压管线。只要能够实现所述全部的动力柜和液压管线的布置即可。
发明提供的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法通过动用两艘浮吊完成传统的钢圆筒振沉作业。使用小型浮吊完成多锤联动系统的陆地连接调试和拆解过程，大型浮吊完成海上振沉过程。小型浮吊只要拔杆高度满足要求，能够布置所有的液压管线和动力柜即可，对拔杆是否能够转动没有要求。该发明可以极大的缩短大型浮吊动用时间，极大的节约工程投资的费用，是一种便捷有利的多锤联动系统运输和链接方式，具备广泛的应用前景。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，包括步骤：
将动力柜和液压管线布置在海上支撑辅助船上；
将振动锤装至驳船上；
将钢圆筒安装至所述驳船上；
大型浮吊、海上支撑辅助船和驳船到达钢圆筒安装现场，锚固就位；
将海上支撑辅助船上的液压管线通过快速接头和驳船上的振动锤管线连接；
调整驳船位置，将大型浮吊吊钩与振动锤连接，起吊振动锤并提升至安全高度；
将振动锤与钢圆筒固定连接；
振动锤起吊钢圆筒，提升至安全高度；
将钢圆筒下放入水，开始钢圆筒振沉作业；
振沉作业结束后振动锤解钩；
海上支撑辅助船完成后续振沉锤的回收。
2.根据权利要求1所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，所述海上支撑辅助船为小型浮吊或者是安装有支撑装置的驳船，所述支撑装置用于安装并支撑所述动力柜和液压管线。
3.根据权利要求1所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，还包括步骤：
将多个振动锤串联安装至振动圈梁上，使多个所述振动锤同步联动；
将安装有所述振动锤的振动圈梁安装至所述驳船上。
4.根据权利要求3所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，还包括步骤：连接吊装框架和吊装索具至所述振动圈梁和振动锤上形成一体，再将连接有所述吊装框架和吊装索具的振动锤安装至所述驳船上，所述吊装框架和所述振动锤之间固定连接，所述吊装索具的一端与所述吊装框架连接，另一端用于与大型浮吊的吊钩连接。
5.根据权利要求4所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，在所述驳船上，所述振动锤采用多根牛腿进行卡位固定。
6.根据权利要求1所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，所述驳船上还设有若干个垫墩，钢圆筒布置在所述垫墩之上，钢圆筒和垫墩之间采用筋板进行固定连接。
7.根据权利要求1所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，将海上支撑辅助船上的液压管线和驳船上的振动锤快速连接具体还包括：运输钢圆筒和振动锤的驳船定位，通过快速接头将海上支撑辅助船上液压管线和驳船上的振动锤连接。
8.根据权利要求1所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，将振动锤与钢圆筒固定连接具体为：利用若干个振动锤的夹具夹紧钢圆筒筒壁。
9.根据权利要求1所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，在振动锤起吊钢圆筒之前还包括步骤：大型浮吊和海上支撑辅助船旁靠，抛锚定位。
10.根据权利要求1所述的多船协调的海上钢圆筒振沉施工方法，其特征在于，起吊钢圆筒前，割钢圆筒装船固定的装置，缓慢提升吊机直至起吊的吨位，起吊过程中，不断检查吊索具、卸扣的情况，若没有问题，继续提升吨位，直到钢圆筒离开甲板，然后提升至安全高度。
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