CN115467311B - 一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于导管架的稳桩平台及其施工工艺，包括上部稳桩平台和下部稳桩平台；上部稳桩平台和下部稳桩平台上下水平平行设置，且二者对接螺接，并在二者的一外侧面分别水平设有抱桩器；在下部稳桩平台正下方从上至下依次设有导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板，且相互之间分别螺接；在上部稳桩平台上表面呈矩形竖直设有定位桩，且定位桩下端竖直向下依次贯穿下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板；在导管架架体Ⅱ外侧相对于抱桩器位置设有导向器，并通过导向器对钢管桩沉桩进行导向定位。本发明可根据海底勘探深度自由选择导管架进行螺接固定，节约成本。

Description

一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺

技术领域

本发明涉及海上风电基础技术领域，具体涉及一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺。

背景技术

目前的稳桩平台其导管架一般都是采用焊接整体成型的，其高度是根据海底勘探深度进行专业设计的，从而达到稳桩平台专点专用的特点，但是其唯一性，限制了稳桩平台在其他不同深度的海上作业使用，这就导致需要根据不同深度制造不同规格的导管架，费时费力，容易造成资源浪费，且增加了成本。因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，通过上法兰板和下法兰板的配合使用，可根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ进行螺接固定，省时省力，节约了成本，且适用范围广。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，其创新点在于：其稳桩平台包括上部稳桩平台、下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ、防沉板、延伸机构和导向器；所述上部稳桩平台和下部稳桩平台为上下水平平行设置的桁架结构，且二者对接螺接固定，并在二者的一外侧面还分别水平设有用于钢管桩沉桩定位的抱桩器，上面一个所述抱桩器的设置位置与下面一个所述抱桩器的设置位置相对应；在所述下部稳桩平台的正下方从上至下还依次设有导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板，且其相互之间分别定位对接后再螺接固定形成整体件；在所述上部稳桩平台的上表面呈矩形还竖直对称插接设有定位桩，且每一所述定位桩的下端分别竖直向下依次贯穿下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板，进而对整体件进行定位稳固；在所述导管架架体Ⅱ的外侧相对于抱桩器位置处还竖直设有导向器，所述导向器通过延伸机构进行水平方向位置调节，进而对钢管桩沉桩进行导向定位；

在所述导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板的上表面还分别呈矩形水平对称设有上法兰板，且在所述下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ的下表面还分别呈矩形水平对称设有与上法兰板相匹配的下法兰板；每一所述上法兰板和下法兰板均为与定位桩相匹配的圆环状结构，且其设置位置分别与对应所述定位桩的插接位置相对应，进而通过上法兰板和对应下法兰板的螺接配合，所述下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板分别相互之间螺接固定；

在每一所述上法兰板的上表面沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个限位板，每一所述限位板均沿对应所述上法兰板径向竖直设置，且同一个上法兰板上的所有所述限位板均围成一与对应下法兰板外径相匹配的圆形区域，进而通过限位板对下法兰板与对应上法兰板对接时进行定位；

每一所述抱桩器均包括固定件、弧形件、第一液压油缸、第二液压油缸和第三液压油缸；在所述上部稳桩平台以及下部稳桩平台的上表面同一侧还分别嵌入式水平开设有U型口，每一所述U型口分别竖直向下贯穿对应所述上部稳桩平台或下部稳桩平台的下表面，且其开口方向分别朝外延伸出对应所述上部稳桩平台或下部稳桩平台的对应侧面； 在每一所述U型口的内底面与对应两内侧面之间还分别呈45°水平倾斜对称设有固定件，且每一所述固定件的两端分别与对应所述U型口的内底面以及两内侧面焊接固定；在每一所述U型口的底部还前后对称水平设有第一液压油缸，每一所述第一液压油缸分别固定设于对应所述固定件的上表面中间位置，且其活动端分别朝对应所述U型口的中心方向水平设置；在每一所述U型口的两端还水平对称设有弧形件，且每一所述弧形件的内弧面分别朝对应U型口方向设置，每一所述弧形件的一端分别与对应所述U型口的对应端水平铰接，且在每一所述弧形件的外弧面与对应上部稳桩平台或下部稳桩平台的上表面之间还分别水平设有第三液压油缸，每一所述第三液压油缸的尾部分别与对应所述上部稳桩平台或下部稳桩平台的上表面水平铰接，且其活动端分别与对应所述弧形件的外弧面对应位置水平铰接，进而通过第三液压油缸推动对应弧形件朝对应U型口方向水平旋转，将相邻两个弧形件拼接成一与钢管桩同轴心设置的半圆形，并与对应U型口围成一环抱区域；在每一所述弧形件的上表面中间位置还分别水平设有第二液压油缸，每一所述第二液压油缸的活动端分别朝对应所述弧形件的中心方向水平设置，且同一层的两个所述第一液压油缸的活动端均与对应层两个所述第二液压油缸的活动端对角线交叉设置；钢管桩竖直向下依次穿过上下两层环抱区域，且第一液压油缸以及第二液压油缸的活动端分别抵紧在钢管桩的外圆周面上，且分别与钢管桩的外圆周面竖直滚动连接，进而对钢管桩沉桩进行一次导向定位；

所述延伸机构包括固定架、连接块、第四液压油缸、第五液压油缸和第一连接法兰；在所述导管架架体Ⅱ的外侧相对于抱桩器位置处还竖直设有固定架，且所述固定架为长方体桁架结构；在所述固定架的上下表面远离导管架架体Ⅱ一侧还水平对称设有第四液压油缸，每一所述第四液压油缸分别水平固定在所述固定架上，且其活动端分别朝导向器中心方向设置，并在其活动端还分别同轴心水平联动设有第五液压油缸，在对应第四液压油缸的推动下，每一所述第五液压油缸分别在所述固定架的对应上下表面沿导向器径向做水平往复运动，且其活动端分别朝导向器中心方向设置，并分别通过第一连接法兰与对应所述连接块的一端螺接固定，每一所述连接块的另一端分别焊接固定在所述导向器的外圆周面对应位置，进而通过第五液压油缸带动导向器进行水平方向位置调节，确保导向器与经抱桩器一次导向定位的钢管桩同轴心设置后，再通过导向器对钢管桩沉桩进行二次导向定位；

其施工工艺包括以下步骤：

步骤一：首先根据实际情况独立使用或组合使用上部稳桩平台和下部稳桩平台，再根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ进行组合使用；

步骤二：将上部稳桩平台和下部稳桩平台上下对接螺接固定后，通过上法兰板和对应下法兰板的螺接配合，将下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板分别相互之间螺接固定形成整体件，并通过限位板对下法兰板与对应上法兰板对接时进行定位；

步骤三：通过起重船的主吊机将整体件的防沉板放置于海床上，再通过主吊机起吊振动锤，逐个将四个定位桩分别竖直向下依次贯穿上部稳桩平台、下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板的对应位置，进而对整体件进行定位稳固；

步骤四：通过起重船的主吊机将钢管桩竖直吊至环抱区域内，然后通过第三液压油缸推动对应弧形件朝对应U型口方向水平旋转，使相邻两个弧形件拼接在一起，再通过第一液压油缸和第二液压油缸的配合，对钢管桩沉桩进行一次导向定位；

步骤五：通过起重船的主吊机起吊打桩锤对钢管桩进行压锤、沉桩，并在此过程中，通过第四液压油缸和第五液压油缸的配合，带动导向器进行水平方向位置调节，确保导向器与经抱桩器一次导向定位的钢管桩同轴心设置后，钢管桩竖直向下穿过导向器，进而通过导向器对钢管桩沉桩进行二次导向定位；

步骤六：钢管桩沉桩完毕后，通过起重船的主吊机回收打桩锤，再回收整体件，然后起重船离场。

优选的，所述导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ均为桁架结构，且所述上部稳桩平台的高度为15m、下部稳桩平台的高度为6.2m、导管架架体Ⅰ的高度为11m、导管架架体Ⅱ的高度为20m、导管架架体Ⅲ的高度为6.9m、导管架架体Ⅳ的高度为8.5m、防沉板的高度为3.58m，进而可根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ进行组合螺接。

优选的，每一所述上法兰板以及每一所述下法兰板分别与对应所述定位桩同轴心设置，且每一所述定位桩分别从上至下依次穿过对应所述上法兰板以及下法兰板。

优选的，还包括第一筋板和第二筋板；在每一所述上法兰板的下表面与对应所述导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板的对应导管之间还分别沿其圆周方向均布间隔竖直设有数个筋板，并通过筋板对对应所述上法兰板进行加强固定；在每一所述下法兰板的上表面与对应所述下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ的对应导管之间还分别沿其圆周方向均布间隔竖直设有数个第二筋板，并通过第二筋板对对应所述下法兰板进行加强固定。

优选的，还包括油缸底座、圆筒、第一加强板和第二连接法兰；每一所述第四液压油缸分别通过油缸底座水平固定设置在所述固定架的上下表面对应位置处，且每一所述油缸底座分别对对应所述第五液压油缸的水平滑动不产生干涉；在每一所述第五液压油缸上还分别同轴心套接滑动设有圆筒，且每一所述圆筒的内部分别与对应所述第五液压油缸的缸体以及对应所述第四液压油缸的活动端相匹配，进而使每一所述第五液压油缸分别在对应圆筒内沿导向器径向水平往复滑动；每一所述圆筒远离导管架架体Ⅱ的一端分别水平延伸出所述固定架，并分别与所述固定架的上下表面固定连接；在每一所述圆筒靠固定架中心的一侧面与固定架之间还分别依次间隔竖直设有数个第一加强板，并分别通过第一加强板对对应所述圆筒进行加强固定；每一所述第四液压油缸的活动端分别通过第二连接法兰与对应所述第五液压油缸的缸体底部螺接固定，且每一所述第二连接法兰分别与对应所述圆筒的内部相匹配，并分别对对应第五液压油缸的水平滑动不产生干涉；在第四液压油缸的推动下，对应第五液压油缸分别沿导向器径向水平滑动，进而带动导向器进行水平位置调节，来适配对不同规格钢管桩的导向。

优选的，还包括第一连接件、伸缩杆、第二连接件、第二加强板和第三加强板；每一所述圆筒的长度均小于对应所述第五液压油缸的缸体长度，且在每一所述第五液压油缸的缸体超出对应圆筒部分的靠固定架中心一侧面还竖直倾斜设有伸缩杆，每一所述伸缩杆的固定端分别通过第一连接件与所述固定架远离导管架架体Ⅱ的一侧面竖直铰接，且其伸缩端分别朝对应第五液压油缸方向倾斜设置，并分别通过第二连接件与对应所述第五液压油缸的缸体对应位置竖直铰接，每一所述第二连接件均固定设置在对应所述第五液压油缸的缸体超出对应圆筒部分对应位置，且分别与对应所述圆筒互不干涉设置；在第五液压油缸的带动下，每一所述伸缩杆分别做竖直方向转动，进而对对应第五液压油缸进行加强支撑；每一所述第一连接件分别与所述固定架远离导管架架体Ⅱ的一侧面固定连接，且在其靠固定架中心的一侧面与所述固定架之间还分别竖直设有第二加强板，并通过第二加强板对对应第一连接件进行竖直方向限位；在每一所述第二连接件靠对应第五液压油缸活动端的一侧面还竖直贴合设有第三加强板，并通过第三加强板对对应第二连接件进行水平方向限位。

本发明的有益效果：

（1）本发明通过上法兰板和下法兰板的配合使用，可根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ进行螺接固定，省时省力，节约了成本，且适用范围广；

（2）本发明通过设置限位板，从而提高了螺接固定精度，提高了施工效率；

（3）本发明通过延伸机构和导向器的配合使用，从而对钢管桩沉桩起到导向定位作用，提高了钢管桩沉桩效率以及沉桩效果；

（4）本发明通过弧形件和第三液压油缸的配合使用，可旋转形成一环抱区域，再通过第一液压油缸和第二液压油缸的配合使用，可对不同规格钢管桩的沉桩起到导向定位作用，进而提高了钢管桩沉桩效率以及沉桩效果。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于导管架的稳桩平台的结构示意图。

图2为图1中上部稳桩平台的俯视图。

图3为图1中导管架架体Ⅰ的结构示意图。

图4为图3中A-A视图。

图5为图3中B-B视图。

图6为图1中导管架架体Ⅱ的结构示意图。

图7为图1中导管架架体Ⅲ的结构示意图。

图8为图1中导管架架体Ⅳ的结构示意图。

图9为图1中防沉板的结构示意图。

图10为图1中导向器部分的结构示意图。

图11为图10中延伸机构的结构示意图。

其中，1-上部稳桩平台；2-下部稳桩平台；3-导管架架体Ⅰ；4-导管架架体Ⅱ；5-导管架架体Ⅲ；6-导管架架体Ⅳ；7-防沉板；8-延伸机构；9-导向器；10-固定件；11-弧形件；12-第一液压油缸；13-第二液压油缸；14-第三液压油缸；15-上法兰板；16-下法兰板；17-第一筋板；18-限位板；19-钢管桩；20-定位桩；21-连接块；22-固定架；23-第二筋板；801-第一连接法兰；802-油缸底座；803-第四液压油缸；804-圆筒；805-第五液压油缸；806-第二连接法兰；807-第一加强板；808-伸缩杆；809-第一连接件；810-第二连接件；811-第二加强板；812-第三加强板。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的一种基于导管架的稳桩平台，包括上部稳桩平台1、下部稳桩平台2、导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6、防沉板7、延伸机构8和导向器9；具体结构如图1~11所示，上部稳桩平台1和下部稳桩平台2为上下水平平行设置的桁架结构，且二者对接螺接固定，并在二者的一外侧面还分别水平设有用于钢管桩19沉桩定位的抱桩器，上面一个抱桩器的设置位置与下面一个抱桩器的设置位置相对应；其中，上部稳桩平台1的高度为15m，下部稳桩平台2的高度为6.2m，上部稳桩平台1和下部稳桩平台2可根据实际情况独立使用，也可以组合使用。

本发明每一个抱桩器均包括固定件10、弧形件11、第一液压油缸12、第二液压油缸13和第三液压油缸14；如图1、图2所示，在上部稳桩平台1以及下部稳桩平台2的上表面同一侧还分别嵌入式水平开设有U型口，每一个U型口分别竖直向下贯穿对应上部稳桩平台1或下部稳桩平台2的下表面，且其开口方向分别朝外延伸出对应上部稳桩平台1或下部稳桩平台2的对应侧面； 在每一个U型口的内底面与对应两内侧面之间还分别呈45°水平倾斜对称设有固定件10，且每一个固定件10的两端分别与对应U型口的内底面以及两内侧面焊接固定；在每一个U型口的底部还前后对称水平设有第一液压油缸12，每一个第一液压油缸12分别固定设于对应固定件10的上表面中间位置，且其活动端分别朝对应U型口的中心方向水平设置；在每一个U型口的两端还水平对称设有弧形件11，且每一个弧形件11的内弧面分别朝对应U型口方向设置，每一个弧形件11的一端分别与对应U型口的对应端水平铰接，且在每一个弧形件11的外弧面与对应上部稳桩平台1或下部稳桩平台2的上表面之间还分别水平设有第三液压油缸14，每一个第三液压油缸14的尾部分别与对应上部稳桩平台1或下部稳桩平台2的上表面水平铰接，且其活动端分别与对应弧形件11的外弧面对应位置水平铰接，进而通过第三液压油缸14推动对应弧形件11朝对应U型口方向水平旋转，将相邻两个弧形件11拼接成一与钢管桩19同轴心设置的半圆形，并与对应U型口围成一环抱区域；在每一个弧形件11的上表面中间位置还分别水平设有第二液压油缸13，每一个第二液压油缸13的活动端分别朝对应弧形件11的中心方向水平设置，且同一层的两个第一液压油缸12的活动端均与对应层两个第二液压油缸13的活动端对角线交叉设置；本发明将钢管桩19竖直向下依次穿过上下两层环抱区域，且第一液压油缸12以及第二液压油缸13的活动端分别抵紧在钢管桩19的外圆周面上，且分别与钢管桩19的外圆周面竖直滚动连接，进而对钢管桩19沉桩进行一次导向定位。

本发明在下部稳桩平台2的正下方从上至下还依次设有导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6以及防沉板7，且其相互之间分别定位对接后再螺接固定形成整体件；如图1~11所示，导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5以及导管架架体Ⅳ6均为桁架结构，且导管架架体Ⅰ3的高度为11m、导管架架体Ⅱ4的高度为20m、导管架架体Ⅲ5的高度为6.9m、导管架架体Ⅳ6的高度为8.5m、防沉板7的高度为3.58m，进而可根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5以及导管架架体Ⅳ6进行组合螺接；在上部稳桩平台1的上表面呈矩形还竖直对称插接设有定位桩20，且每一个定位桩20的下端分别竖直向下依次贯穿下部稳桩平台2、导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6以及防沉板7，进而对整体件进行定位稳固。

如图1~11所示，在导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6以及防沉板7的上表面还分别呈矩形水平对称设有上法兰板15，且在下部稳桩平台2、导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5以及导管架架体Ⅳ6的下表面还分别呈矩形水平对称设有与上法兰板15相匹配的下法兰板16；每一个上法兰板15和下法兰板16均为与定位桩20相匹配的圆环状结构，且其设置位置分别与对应定位桩20的插接位置相对应，进而通过上法兰板15和对应下法兰板16的螺接配合，下部稳桩平台2、导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6以及防沉板7分别相互之间螺接固定；其中，每一个上法兰板15以及每一个下法兰板16分别与对应定位桩20同轴心设置，且每一个定位桩20分别从上至下依次穿过对应上法兰板15以及下法兰板16。

如图1~11所示，在每一个上法兰板15的下表面与对应导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6以及防沉板7的对应导管之间还分别沿其圆周方向均布间隔竖直设有数个筋板，并通过筋板对对应上法兰板15进行加强固定；在每一个下法兰板16的上表面与对应下部稳桩平台2、导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5以及导管架架体Ⅳ6的对应导管之间还分别沿其圆周方向均布间隔竖直设有数个第二筋板23，并通过第二筋板23对对应下法兰板16进行加强固定。

如图1~11所示，在每一个上法兰板15的上表面沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个限位板18，每一个限位板18均沿对应上法兰板15径向竖直设置，且同一个上法兰板15上的所有限位板18均围成一与对应下法兰板16外径相匹配的圆形区域，进而通过限位板18对下法兰板16与对应上法兰板15对接时进行定位。

本发明在导管架架体Ⅱ4的外侧相对于抱桩器位置处还竖直设有导向器9，导向器9通过延伸机构8进行水平方向位置调节，进而对钢管桩19沉桩进行导向定位；其中，延伸机构8包括固定架22、连接块21、第四液压油缸803、第五液压油缸805、第一连接法兰801、油缸底座802、圆筒804、第一加强板807、第二连接法兰806、第一连接件809、伸缩杆808、第二连接件810、第二加强板811和第三加强板812；如图1、图10、图11所示，在导管架架体Ⅱ4的外侧相对于抱桩器位置处还竖直设有固定架22，且固定架22为长方体桁架结构；在固定架22的上下表面远离导管架架体Ⅱ4一侧还水平对称设有第四液压油缸803，每一个第四液压油缸803分别水平固定在固定架22上，且其活动端分别朝导向器9中心方向设置，并在其活动端还分别同轴心水平联动设有第五液压油缸805，在对应第四液压油缸803的推动下，每一个第五液压油缸805分别在固定架22的对应上下表面沿导向器9径向做水平往复运动，且其活动端分别朝导向器9中心方向设置，并分别通过第一连接法兰801与对应连接块21的一端螺接固定，每一个连接块21的另一端分别焊接固定在导向器9的外圆周面对应位置，进而通过第五液压油缸805带动导向器9进行水平方向位置调节，确保导向器9与经抱桩器一次导向定位的钢管桩19同轴心设置后，再通过导向器9对钢管桩19沉桩进行二次导向定位。

如图1、图10、图11所示，每一个第四液压油缸803分别通过油缸底座802水平固定设置在固定架22的上下表面对应位置处，且每一个油缸底座802分别对对应第五液压油缸805的水平滑动不产生干涉；在每一个第五液压油缸805上还分别同轴心套接滑动设有圆筒804，且每一个圆筒804的内部分别与对应第五液压油缸805的缸体以及对应第四液压油缸803的活动端相匹配，进而使每一个第五液压油缸805分别在对应圆筒804内沿导向器9径向水平往复滑动；每一个圆筒804远离导管架架体Ⅱ4的一端分别水平延伸出固定架22，并分别与固定架22的上下表面固定连接；在每一个圆筒804靠固定架22中心的一侧面与固定架22之间还分别依次间隔竖直设有数个第一加强板807，并分别通过第一加强板807对对应圆筒804进行加强固定；每一个第四液压油缸803的活动端分别通过第二连接法兰806与对应第五液压油缸805的缸体底部螺接固定，且每一个第二连接法兰806分别与对应圆筒804的内部相匹配，并分别对对应第五液压油缸805的水平滑动不产生干涉；本发明在第四液压油缸803的推动下，对应第五液压油缸805分别沿导向器9径向水平滑动，进而带动导向器9进行水平位置调节，来适配对不同规格钢管桩19的导向。

如图1、图10、图11所示，每一个圆筒804的长度均小于对应第五液压油缸805的缸体长度，且在每一个第五液压油缸805的缸体超出对应圆筒804部分的靠固定架22中心一侧面还竖直倾斜设有伸缩杆808，每一个伸缩杆808的固定端分别通过第一连接件809与固定架22远离导管架架体Ⅱ4的一侧面竖直铰接，且其伸缩端分别朝对应第五液压油缸805方向倾斜设置，并分别通过第二连接件810与对应第五液压油缸805的缸体对应位置竖直铰接，每一个第二连接件810均固定设置在对应第五液压油缸805的缸体超出对应圆筒804部分对应位置，且分别与对应圆筒804互不干涉设置；在第五液压油缸805的带动下，每一个伸缩杆808分别做竖直方向转动，进而对对应第五液压油缸805进行加强支撑；每一个第一连接件809分别与固定架22远离导管架架体Ⅱ4的一侧面固定连接，且在其靠固定架22中心的一侧面与固定架22之间还分别竖直设有第二加强板811，并通过第二加强板811对对应第一连接件809进行竖直方向限位；在每一个第二连接件810靠对应第五液压油缸805活动端的一侧面还竖直贴合设有第三加强板812，并通过第三加强板812对对应第二连接件810进行水平方向限位。

本发明的一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，包括以下步骤：

步骤一：首先根据实际情况独立使用或组合使用上部稳桩平台1和下部稳桩平台2，再根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5以及导管架架体Ⅳ6进行组合使用。

步骤二：将上部稳桩平台1和下部稳桩平台2上下对接螺接固定后，通过上法兰板15和对应下法兰板16的螺接配合，将下部稳桩平台2、导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6以及防沉板7分别相互之间螺接固定形成整体件，并通过限位板18对下法兰板16与对应上法兰板15对接时进行定位。

步骤三：通过起重船的主吊机将整体件的防沉板7放置于海床上，再通过主吊机起吊振动锤，逐个将四个定位桩20分别竖直向下依次贯穿上部稳桩平台1、下部稳桩平台2、导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5、导管架架体Ⅳ6以及防沉板7的对应位置，进而对整体件进行定位稳固。

步骤四：通过起重船的主吊机将钢管桩19竖直吊至环抱区域内，然后通过第三液压油缸14推动对应弧形件11朝对应U型口方向水平旋转，使相邻两个弧形件11拼接在一起，再通过第一液压油缸12和第二液压油缸13的配合，对钢管桩19沉桩进行一次导向定位。

步骤五：通过起重船的主吊机起吊打桩锤对钢管桩19进行压锤、沉桩，并在此过程中，通过第四液压油缸803和第五液压油缸805的配合，带动导向器9进行水平方向位置调节，确保导向器9与经抱桩器一次导向定位的钢管桩19同轴心设置后，钢管桩19竖直向下穿过导向器9，进而通过导向器9对钢管桩19沉桩进行二次导向定位。

步骤六：钢管桩19沉桩完毕后，通过起重船的主吊机回收打桩锤，再回收整体件，然后起重船离场。

本发明的有益效果：

（1）本发明通过上法兰板15和下法兰板16的配合使用，可根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ3、导管架架体Ⅱ4、导管架架体Ⅲ5以及导管架架体Ⅳ6进行螺接固定，省时省力，节约了成本，且适用范围广；

（2）本发明通过设置限位板18，从而提高了螺接固定精度，提高了施工效率；

（3）本发明通过延伸机构8和导向器9的配合使用，从而对钢管桩19沉桩起到导向定位作用，提高了钢管桩19沉桩效率以及沉桩效果；

（4）本发明通过弧形件11和第三液压油缸14的配合使用，可旋转形成一环抱区域，再通过第一液压油缸12和第二液压油缸13的配合使用，可对不同规格钢管桩19的沉桩起到导向定位作用，进而提高了钢管桩19沉桩效率以及沉桩效果。

上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (6)

1.一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，其特征在于：其稳桩平台包括上部稳桩平台、下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ、防沉板、延伸机构和导向器；所述上部稳桩平台和下部稳桩平台为上下水平平行设置的桁架结构，且二者对接螺接固定，并在二者的一外侧面还分别水平设有用于钢管桩沉桩定位的抱桩器，上面一个所述抱桩器的设置位置与下面一个所述抱桩器的设置位置相对应；在所述下部稳桩平台的正下方从上至下还依次设有导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板，且其相互之间分别定位对接后再螺接固定形成整体件；在所述上部稳桩平台的上表面呈矩形还竖直对称插接设有定位桩，且每一所述定位桩的下端分别竖直向下依次贯穿下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板，进而对整体件进行定位稳固；在所述导管架架体Ⅱ的外侧相对于抱桩器位置处还竖直设有导向器，所述导向器通过延伸机构进行水平方向位置调节，进而对钢管桩沉桩进行导向定位；

在所述导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板的上表面还分别呈矩形水平对称设有上法兰板，且在所述下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ的下表面还分别呈矩形水平对称设有与上法兰板相匹配的下法兰板；每一所述上法兰板和下法兰板均为与定位桩相匹配的圆环状结构，且其设置位置分别与对应所述定位桩的插接位置相对应，进而通过上法兰板和对应下法兰板的螺接配合，所述下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板分别相互之间螺接固定；

在每一所述上法兰板的上表面沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个限位板，每一所述限位板均沿对应所述上法兰板径向竖直设置，且同一个上法兰板上的所有所述限位板均围成一与对应下法兰板外径相匹配的圆形区域，进而通过限位板对下法兰板与对应上法兰板对接时进行定位；

每一所述抱桩器均包括固定件、弧形件、第一液压油缸、第二液压油缸和第三液压油缸；在所述上部稳桩平台以及下部稳桩平台的上表面同一侧还分别嵌入式水平开设有U型口，每一所述U型口分别竖直向下贯穿对应所述上部稳桩平台或下部稳桩平台的下表面，且其开口方向分别朝外延伸出对应所述上部稳桩平台或下部稳桩平台的对应侧面； 在每一所述U型口的内底面与对应两内侧面之间还分别呈45°水平倾斜对称设有固定件，且每一所述固定件的两端分别与对应所述U型口的内底面以及两内侧面焊接固定；在每一所述U型口的底部还前后对称水平设有第一液压油缸，每一所述第一液压油缸分别固定设于对应所述固定件的上表面中间位置，且其活动端分别朝对应所述U型口的中心方向水平设置；在每一所述U型口的两端还水平对称设有弧形件，且每一所述弧形件的内弧面分别朝对应U型口方向设置，每一所述弧形件的一端分别与对应所述U型口的对应端水平铰接，且在每一所述弧形件的外弧面与对应上部稳桩平台或下部稳桩平台的上表面之间还分别水平设有第三液压油缸，每一所述第三液压油缸的尾部分别与对应所述上部稳桩平台或下部稳桩平台的上表面水平铰接，且其活动端分别与对应所述弧形件的外弧面对应位置水平铰接，进而通过第三液压油缸推动对应弧形件朝对应U型口方向水平旋转，将相邻两个弧形件拼接成一与钢管桩同轴心设置的半圆形，并与对应U型口围成一环抱区域；在每一所述弧形件的上表面中间位置还分别水平设有第二液压油缸，每一所述第二液压油缸的活动端分别朝对应所述弧形件的中心方向水平设置，且同一层的两个所述第一液压油缸的活动端均与对应层两个所述第二液压油缸的活动端对角线交叉设置；钢管桩竖直向下依次穿过上下两层环抱区域，且第一液压油缸以及第二液压油缸的活动端分别抵紧在钢管桩的外圆周面上，且分别与钢管桩的外圆周面竖直滚动连接，进而对钢管桩沉桩进行一次导向定位；

所述延伸机构包括固定架、连接块、第四液压油缸、第五液压油缸和第一连接法兰；在所述导管架架体Ⅱ的外侧相对于抱桩器位置处还竖直设有固定架，且所述固定架为长方体桁架结构；在所述固定架的上下表面远离导管架架体Ⅱ一侧还水平对称设有第四液压油缸，每一所述第四液压油缸分别水平固定在所述固定架上，且其活动端分别朝导向器中心方向设置，并在其活动端还分别同轴心水平联动设有第五液压油缸，在对应第四液压油缸的推动下，每一所述第五液压油缸分别在所述固定架的对应上下表面沿导向器径向做水平往复运动，且其活动端分别朝导向器中心方向设置，并分别通过第一连接法兰与对应所述连接块的一端螺接固定，每一所述连接块的另一端分别焊接固定在所述导向器的外圆周面对应位置，进而通过第五液压油缸带动导向器进行水平方向位置调节，确保导向器与经抱桩器一次导向定位的钢管桩同轴心设置后，再通过导向器对钢管桩沉桩进行二次导向定位；

其施工工艺包括以下步骤：

步骤一：首先根据实际情况独立使用或组合使用上部稳桩平台和下部稳桩平台，再根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ进行组合使用；

步骤二：将上部稳桩平台和下部稳桩平台上下对接螺接固定后，通过上法兰板和对应下法兰板的螺接配合，将下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板分别相互之间螺接固定形成整体件，并通过限位板对下法兰板与对应上法兰板对接时进行定位；

步骤三：通过起重船的主吊机将整体件的防沉板放置于海床上，再通过主吊机起吊振动锤，逐个将四个定位桩分别竖直向下依次贯穿上部稳桩平台、下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板的对应位置，进而对整体件进行定位稳固；

步骤四：通过起重船的主吊机将钢管桩竖直吊至环抱区域内，然后通过第三液压油缸推动对应弧形件朝对应U型口方向水平旋转，使相邻两个弧形件拼接在一起，再通过第一液压油缸和第二液压油缸的配合，对钢管桩沉桩进行一次导向定位；

步骤五：通过起重船的主吊机起吊打桩锤对钢管桩进行压锤、沉桩，并在此过程中，通过第四液压油缸和第五液压油缸的配合，带动导向器进行水平方向位置调节，确保导向器与经抱桩器一次导向定位的钢管桩同轴心设置后，钢管桩竖直向下穿过导向器，进而通过导向器对钢管桩沉桩进行二次导向定位；

步骤六：钢管桩沉桩完毕后，通过起重船的主吊机回收打桩锤，再回收整体件，然后起重船离场。

2.根据权利要求1所述的一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，其特征在于：所述导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ均为桁架结构，且所述上部稳桩平台的高度为15m、下部稳桩平台的高度为6.2m、导管架架体Ⅰ的高度为11m、导管架架体Ⅱ的高度为20m、导管架架体Ⅲ的高度为6.9m、导管架架体Ⅳ的高度为8.5m、防沉板的高度为3.58m，进而可根据海底勘探深度，自由选择导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ进行组合螺接。

3.根据权利要求2所述的一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，其特征在于：每一所述上法兰板以及每一所述下法兰板分别与对应所述定位桩同轴心设置，且每一所述定位桩分别从上至下依次穿过对应所述上法兰板以及下法兰板。

4.根据权利要求2所述的一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，其特征在于：还包括第一筋板和第二筋板；在每一所述上法兰板的下表面与对应所述导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ、导管架架体Ⅳ以及防沉板的对应导管之间还分别沿其圆周方向均布间隔竖直设有数个筋板，并通过筋板对对应所述上法兰板进行加强固定；在每一所述下法兰板的上表面与对应所述下部稳桩平台、导管架架体Ⅰ、导管架架体Ⅱ、导管架架体Ⅲ以及导管架架体Ⅳ的对应导管之间还分别沿其圆周方向均布间隔竖直设有数个第二筋板，并通过第二筋板对对应所述下法兰板进行加强固定。

5.根据权利要求1所述的一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，其特征在于：还包括油缸底座、圆筒、第一加强板和第二连接法兰；每一所述第四液压油缸分别通过油缸底座水平固定设置在所述固定架的上下表面对应位置处，且每一所述油缸底座分别对对应所述第五液压油缸的水平滑动不产生干涉；在每一所述第五液压油缸上还分别同轴心套接滑动设有圆筒，且每一所述圆筒的内部分别与对应所述第五液压油缸的缸体以及对应所述第四液压油缸的活动端相匹配，进而使每一所述第五液压油缸分别在对应圆筒内沿导向器径向水平往复滑动；每一所述圆筒远离导管架架体Ⅱ的一端分别水平延伸出所述固定架，并分别与所述固定架的上下表面固定连接；在每一所述圆筒靠固定架中心的一侧面与固定架之间还分别依次间隔竖直设有数个第一加强板，并分别通过第一加强板对对应所述圆筒进行加强固定；每一所述第四液压油缸的活动端分别通过第二连接法兰与对应所述第五液压油缸的缸体底部螺接固定，且每一所述第二连接法兰分别与对应所述圆筒的内部相匹配，并分别对对应第五液压油缸的水平滑动不产生干涉；在第四液压油缸的推动下，对应第五液压油缸分别沿导向器径向水平滑动，进而带动导向器进行水平位置调节，来适配对不同规格钢管桩的导向。

6.根据权利要求5所述的一种基于导管架的稳桩平台的施工工艺，其特征在于：还包括第一连接件、伸缩杆、第二连接件、第二加强板和第三加强板；每一所述圆筒的长度均小于对应所述第五液压油缸的缸体长度，且在每一所述第五液压油缸的缸体超出对应圆筒部分的靠固定架中心一侧面还竖直倾斜设有伸缩杆，每一所述伸缩杆的固定端分别通过第一连接件与所述固定架远离导管架架体Ⅱ的一侧面竖直铰接，且其伸缩端分别朝对应第五液压油缸方向倾斜设置，并分别通过第二连接件与对应所述第五液压油缸的缸体对应位置竖直铰接，每一所述第二连接件均固定设置在对应所述第五液压油缸的缸体超出对应圆筒部分对应位置，且分别与对应所述圆筒互不干涉设置；在第五液压油缸的带动下，每一所述伸缩杆分别做竖直方向转动，进而对对应第五液压油缸进行加强支撑；每一所述第一连接件分别与所述固定架远离导管架架体Ⅱ的一侧面固定连接，且在其靠固定架中心的一侧面与所述固定架之间还分别竖直设有第二加强板，并通过第二加强板对对应第一连接件进行竖直方向限位；在每一所述第二连接件靠对应第五液压油缸活动端的一侧面还竖直贴合设有第三加强板，并通过第三加强板对对应第二连接件进行水平方向限位。