CN116335179B - 一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法 - Google Patents

一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法，涉及海上超长钢管桩施工的技术领域，其包括以下步骤：S1、导管架安装并沉放到位，导向架的套筒内壁上设有导向块，所述导向块沿套筒的轴向间隔布设有多组，每组导向块沿套筒的周向间隔布设有多个；S2、钢管桩沉桩，钢管桩沉桩时，导向块限制钢管桩的活动范围，使钢管桩与套筒同轴；S3、钢管桩沉桩就位后，于套筒与钢管桩之间进行灌浆施工；S4、在钢管桩与套筒之间进行皇冠板焊接施工，焊接完成后进行桩顶切割。本申请中的导向块限制钢管桩的移动路径及活动范围，使钢管桩沉桩就位后与套筒同轴，避免沉桩过程中的偏差，确保成桩效果。

Description

一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法
技术领域
本发明涉及海上超长钢管桩施工的技术领域，尤其是涉及一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法。
背景技术
随着城市化进程的加快，海上风电项目亦越来越多。海上升压站是海上风电场升压、配电和控制中心，海上升压站内一般布置有主变压器、高低压配电柜、GIS、通信继保设备等各种电气设备，海上升压站将所有海上风电机组所发电能汇集后，通过主变压器升压，然后通过高压海缆送到陆上。
现有的海上升压站通常采用斜桩套筒式的导管架作为下部的支撑基础，而当采用斜桩套筒式导管架时，常因钢管桩超细长，导致钢管桩下沉过程中出现偏差，造成钢管桩的轴线与套筒的轴线出现较大偏离的情况，影响成桩效果。
发明内容
为了使钢管桩沉桩就位后与套筒同轴，避免沉桩过程中的偏差，本申请提供一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法。
本申请提供的一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法采用如下的技术方案：
一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法，包括以下步骤：
S1、导管架安装并沉放到位，导向架的套筒内壁上设有导向块，所述导向块沿套筒的轴向间隔布设有多组，每组导向块沿套筒的周向间隔布设有多个；
S2、钢管桩沉桩，钢管桩沉桩时，导向块限制钢管桩的活动范围，使钢管桩与套筒同轴；
S3、钢管桩沉桩就位后，于套筒与钢管桩之间进行灌浆施工；
S4、在钢管桩与套筒之间进行皇冠板焊接施工，焊接完成后进行桩顶切割。
通过采用上述技术方案，通过设置导向块，使得钢管桩沉桩时，导向块限制钢管桩的移动路径及活动范围，使钢管桩沉桩就位后与套筒同轴，避免沉桩过程中的偏差，确保成桩效果；且导向块的设置保证了钢管桩的内径与套筒外径之间的距离，进而确保了最小灌浆厚度，使得钢管桩周向的灌浆厚度相等，确保灌浆效果。
优选的，所述导管架上设有用于对钢管桩进一步导向的导向机构，所述导向机构位于套筒顶部。
通过采用上述技术方案，通过导向机构对钢管桩下放时进行进一步导向，进一步提高钢管桩的下放精度。
优选的，所述导向机构包括设于导管架的导板，所述导板沿套筒的轴线方向布设，所述导板沿套筒的周向间隔均布有多个，所述导板为沿套筒的周向布设的弧形板。
通过采用上述技术方案，实现对钢管桩下放前的导向，更有利于钢管桩与套筒之间的对位。
优选的，所述导板内壁所在圆环的直径沿套筒的轴线方向自靠近套筒的一端向另一端逐渐增大，所述导板内壁所在圆环的最小直径与多个导向块所在圆环的最小内径相等。
通过采用上述技术方案，方便钢管桩插入至套筒中后直接插入至多个导向块之间，使钢管桩底端与多个导向块围成的区域顺利对位。
优选的，所述导向机构还包括用于驱动导板沿套筒的轴线方向移动的第一驱动件。
通过采用上述技术方案，当钢管桩底端插入于套筒中的多个导向块之间时，通过第一驱动件驱动导板沿套筒的轴线方向背离导管架移动，使导板对钢管桩远离导管架的位置进行支撑，减少细长钢管桩发生折断的情况出现。
优选的，所述第一驱动件设为第一液压缸，所述第一液压缸固设于导管架。
通过采用上述技术方案，通过第一液压缸实现对导板的驱动，使导板沿套筒的轴线方向移动。
优选的，所述第一液压缸的输出端固定有连接板，所述连接板上固设有第二液压缸和第三液压缸，所述第二液压缸和第三液压缸沿套筒的轴线方向排布，所述第二液压缸的输出端铰接于导板，所述第三液压缸的输出端铰接有连接块，所述连接块滑移连接于导板。
通过采用上述技术方案，当钢管桩沉桩就位后，启动第三液压缸带动导板向下翻折，使导板抵接于钢管桩顶端的外缘，限制灌装过程中钢管桩的上浮，确保钢管桩的稳定性。
优选的，所述连接板上固设有用于对导板限位的限位杆，所述导板在第三液压缸的作用下转动至与限位杆抵接时，所述导板转动至与套筒的轴线方向平行。
通过采用上述技术方案，导板复位时，第三液压缸驱动导板回转复位，当导板转动至与限位杆抵接时，复位完成，限制的导板的移动范围，确保导板复位的准确性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.钢管桩沉桩时，导向块限制钢管桩的移动路径及活动范围，使钢管桩沉桩就位后与套筒同轴，避免沉桩过程中的偏差，确保成桩效果；且导向块的设置保证了钢管桩的内径与套筒外径之间的距离，进而确保了最小灌浆厚度，使得钢管桩周向的灌浆厚度相等，确保灌浆效果；
2.方便钢管桩插入至套筒中后直接插入至多个导向块之间，使钢管桩底端与多个导向块围成的区域顺利对位；
3.当钢管桩底端插入于套筒中的多个导向块之间时，通过第一驱动件驱动导板沿套筒的轴线方向背离导管架移动，使导板对钢管桩远离导管架的位置进行支撑，减少细长钢管桩发生折断的情况出现。
附图说明
图1是显示导管架结构的俯面示意图。
图2是显示钢管桩沉桩时的状态示意图。
图3是显示套管及导向块的结构示意图。
图4是显示导向机构、导管架以及钢管桩的示意图。
图5是显示导向机构的示意图。
附图标记说明：
1、导管架；11、套筒；2、导向块；3、钢管桩；4、导向机构；41、支撑架；42、第一液压缸；43、第二液压缸；44、第三液压缸；441、圆球；45、导板；451、滑移槽；46、斜撑杆；47、连接板；48、限位杆。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法，包括以下步骤：
S1、导管架1安装：
导管架1安装并沉放到位，导向架的套筒11内壁上设有导向块2，导向块2沿套筒11的轴向间隔布设有多组，每组导向块2沿套筒11的周向间隔布设有多个。为减少钢管桩3与导向块2之间碰撞造成的磨损，导向块2的外侧面设为弧形面。导管架1底部设防沉板，待导管架1安装到位后，防止导管架1下沉（防沉板于附图中未示出）。
S2、钢管桩3沉桩：
钢管桩3沉桩时，先采用YZ400双联振动锤沉桩施工，将钢管桩3振沉15m，防止超细长钢管桩3沉桩时发生折断现象，再采用1200KJ液压锤沉桩施工，直至设计标高。
导向块2限制钢管桩3的活动范围及移动路径，使钢管桩3与套筒11同轴，避免沉桩过程中的偏差，确保成桩效果。
钢管桩3沉桩过程中，通过设于套筒11顶部的导向机构4确保钢管桩3的下放精度。
导向机构4包括支撑架41、第一液压缸42、第二液压缸43、第三液压缸44和导板45，导板45沿套筒11的轴线方向延伸且沿套筒11的周向间隔均布有多个，本实施例中，导板45的数量设置为四个。
导板45设为弧形板，相对的两个导板45之间的距离自靠近套筒11的一端向另一端逐渐增大。相邻两导板45之间的最小距离与多个导向块2所在的圆环的最小内径相等。
支撑架41固定于导管架1，第一液压缸42固定于导管架1，第一液压缸42的轴线方向与套筒11的轴线方向平行，第一液压缸42的输出端通过多根斜撑杆46固定有连接板47，连接板47平行于套筒11的轴线方向设置。
第二液压缸43和第三液压缸44固定于连接板47背离斜撑杆46的侧壁，第二液压缸43和第三液压缸44沿套筒11的轴线方向分布，第二液压缸43位于第三液压缸44下方，第二液压缸43和第三液压缸44的轴线方向均沿套筒11的径向设置。
导板45与第二液压缸43和第三液压缸44连接，第二液压缸43的输出端铰接于导板45的外壁。第三液压缸44的输出端设有圆球441，导板45上开设有与圆球441对应的滑移槽451，圆球441滑移连接于滑移槽451中。
连接板47固定有限位杆48，限位杆48平行于第二液压缸43设置，限位杆48位于第二液压缸43与第三液压缸44之间，限位杆48的另一端抵接于导板45。导板45复位时，第三液压缸44驱动导板45回转复位，当导板45转动至与限位杆48抵接时，复位完成，限制的导板45的移动范围，确保导板45复位的准确性。
导板45的设置，实现对钢管桩3下放前的导向，方便钢管桩3插入至套筒11中后直接插入至多个导向块2之间，使钢管桩3底端与多个导向块2围成的区域顺利对位；
当钢管桩3底端插入于套筒11中的多个导向块2之间时，通过第一液压缸42驱动导板45沿套筒11的轴线方向背离导管架1移动，使导板45对钢管桩3远离导管架1的位置进行支撑，减少细长钢管桩3发生折断的情况出现；
当钢管桩3沉桩就位后，启动第三液压缸44带动导板45向下翻折，使导板45抵接于钢管桩3顶端的外缘，限制灌装过程中钢管桩3的上浮，确保钢管桩3的稳定性。
S3、灌浆施工：
钢管桩3沉桩就位后，于套筒11与钢管桩3之间进行灌浆施工。导管架1的套筒11底部设置灌浆封隔器，确保水下灌浆施工质量。导向块2的设置保证了钢管桩3的内径与套筒11外径之间的距离，进而确保了最小灌浆厚度，使得钢管桩3周向的灌浆厚度相等，确保灌浆效果。
S4、桩顶切割：
导管架1水下灌浆施工完成后，在钢管桩3与套筒11之间进行皇冠板焊接施工，焊接完成后进行桩顶切割。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、导管架(1)安装并沉放到位，导向架的套筒(11)内壁上设有导向块(2)，所述导向块(2)沿套筒(11)的轴向间隔布设有多组，每组导向块(2)沿套筒(11)的周向间隔布设有多个；
S2、钢管桩(3)沉桩，钢管桩(3)沉桩时，导向块(2)限制钢管桩(3)的活动范围，使钢管桩(3)与套筒(11)同轴；
S3、钢管桩(3)沉桩就位后，于套筒(11)与钢管桩(3)之间进行灌浆施工；
S4、在钢管桩(3)与套筒(11)之间进行皇冠板焊接施工，焊接完成后进行桩顶切割；
所述导管架(1)上设有用于对钢管桩(3)进一步导向的导向机构(4)，所述导向机构(4)位于套筒(11)顶部；
所述导向机构(4)包括设于导管架(1)的导板(45)，所述导板(45)沿套筒(11)的轴线方向布设，所述导板(45)沿套筒(11)的周向间隔均布有多个，所述导板(45)为沿套筒(11)的周向布设的弧形板；
所述导向机构(4)还包括用于驱动导板(45)沿套筒(11)的轴线方向移动的第一驱动件；
所述第一驱动件设为第一液压缸(42)，所述第一液压缸(42)固设于导管架(1)；
所述第一液压缸(42)的输出端固定有连接板(47)，所述连接板(47)上固设有第二液压缸(43)和第三液压缸(44)，所述第二液压缸(43)和第三液压缸(44)沿套筒(11)的轴线方向排布，所述第二液压缸(43)的输出端铰接于导板(45)，所述第三液压缸(44)的输出端铰接有连接块，所述连接块滑移连接于导板(45)；
所述连接板(47)上固设有用于对导板(45)限位的限位杆(48)，所述导板(45)在第三液压缸(44)的作用下转动至与限位杆(48)抵接时，所述导板(45)转动至与套筒(11)的轴线方向平行。
2.根据权利要求1所述的一种套筒式导管架斜桩沉桩施工方法，其特征在于：所述导板(45)内壁所在圆环的直径沿套筒(11)的轴线方向自靠近套筒(11)的一端向另一端逐渐增大，所述导板(45)内壁所在圆环的最小直径与多个导向块(2)所在圆环的最小内径相等。
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