CN216640650U - 一种海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，包括平台支撑系统、上层平台、下层平台和十二组可拆卸液压千斤顶系统。平台支撑系统包括四根桩腿、上层平联、下层平联和四块防沉板；上层平台包括平台骨架、平台面板和八个吊耳；下层平台包括呈矩形的平台主体和四个小平台，上、下层平台之间通过多根立柱支撑和多根斜撑连接；每组可拆卸液压千斤顶系统由四个液压支撑杆构成，六组可拆卸液压千斤顶系统安装在上层平台的顶面上并与六个工程桩上插孔一一对应，另外六组可拆卸液压千斤顶系统安装在下层平台的顶面上并与六个工程桩下插孔一一对应。本实用新型能直接稳定座底至海床面上，解决了浅覆盖层嵌岩平台难以搭设的难题。

Description

一种海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台

技术领域

本实用新型涉及一种海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台。

背景技术

目前我国风电发展已进入了规模化、商业化的发展阶段，特别是海上风电的建设呈现由近海到外海，由浅水到深水的趋势。海上风电的建设需要依赖船舶，考虑到海上构筑物及作业船舶的安全，须有连续3-4天的施工天才能正常作业。但根据历年气象数据，结合周边项目工程建设情况，场区每年小于6级风、1.5米以下轻浪的天气年均不足120天，有效施工作业时间更加受限。经统计有效工作日不到日历日的30％，船舶设备投入大，利用率低。

植入式高桩承台基础桩基采用六根钢管桩。六根钢管桩在桩顶平面沿圆周竖直均匀分布，桩顶埋入混凝土承台，桩顶通过钢梁系统与基础环之间采用刚性连接成整体，用于承受并传递上部风机荷载。该基础型式关键的施工环节在于基础桩的嵌岩施工，嵌岩施工需搭设水上作业平台，因此，水上作业平台的设计是否合理至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风电植入式高桩基础的嵌岩施工平台，它能直接稳定座底至海床面上，解决了浅覆盖层嵌岩施工平台难以搭设的难题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，包括平台支撑系统、上层平台、下层平台和十二组可拆卸液压千斤顶系统；其中，

所述平台支撑系统包括四根桩腿、上层平联、下层平联和四块防沉板；四根桩腿的轴心连线呈矩形；所述上层平联和下层平联一一对应地连接在四根桩腿的中上部和中下部；四块防沉板一一对应地固定在四根桩腿的底部；

所述上层平台呈矩形并包括平台骨架、平台面板和八个吊耳；所述平台骨架包括边框、一根上横向中梁、若干上横向主梁、若干上纵向主梁和多根横向加强梁；所述平台面板通过多根分配梁铺设在平台骨架上；该上层平台的中部预留六个工程桩上插孔，并在六个工程桩上插孔的中心预留一个辅助桩上插孔，该六个工程桩上插孔以连线呈正六边形的方式布置；该上层平台的四个角部各自预留一个桩腿安装孔，使上层平台通过四个桩腿安装孔安装在四根桩腿的顶部；八个吊耳均布地固定在所述平台骨架上；

所述下层平台包括呈矩形的平台主体和四个一一对应地从平台主体的四个角部延伸出的小平台，该下层平台的平台主体的平面尺寸小于所述上层平台的平面尺寸；所述平台主体包括一根下横向中梁、若干下横向主梁和若干下纵向主梁，该下层平台的中部预留六个与所述上层平台上的六个工程桩上插孔一一对应的工程桩下插孔，并在六个工程桩下插孔的中心预留一个辅助桩下插孔；该下层平台的下横向中梁、若干下横向主梁和若干下纵向主梁的布置位置一一对应地与所述上层平台的上横向中梁、若干上横向主梁和若干上纵向主梁的布置位置对应；每个小平台均呈缺角的正方形，四个小平台与平台主体的四个角部共同构成四个桩腿穿孔，使下层平台通过四个桩腿插孔安装在四根桩腿的上部并位于所述上层平联的上方；

所述上层平台与下层平台之间通过多根立柱支撑和多根斜撑连接；

所述辅助桩上插孔和辅助桩下插孔之间设置一个辅助桩套管；

每组可拆卸液压千斤顶系统由四个液压支撑杆构成，六组可拆卸液压千斤顶系统安装在上层平台的顶面上并与六个工程桩上插孔一一对应，另外六组可拆卸液压千斤顶系统安装在下层平台的顶面上并与六个工程桩下插孔一一对应。

上述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其中，所述上层平台的平台面板的四周均设置高度为150mm的踢脚板以及高度为1.2m的防护栏。

上述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其中，所述工程桩上插孔均包括一个正六边形外框、一个设在外框内的套管和若干均布连接在套管与外框之间的连接梁；所述外框和上横向中梁、连接梁、边框、上横纵主梁、上纵向主梁和横向加强梁均采用钢管制作；所述分配梁采用工字钢制作；所述平台面板采用花纹钢板。

上述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其中，所述吊耳包括套筒、两块间隔地焊套在套筒中部的耳板、两块焊接在两块耳板的相对面和套筒的外表面之间的第一加劲板、两对一一对应地焊接在两块耳板的相背面与套筒的外表面之间的第二加劲板、两组一部分一一对应地均布焊接在套筒的两头外表面上的第三加劲板以及两块一一对应地焊接在两块耳板的上部两侧面之间的第四加劲板；该吊耳的套筒套在所述平台骨架的上横纵主梁或上纵向主梁上的吊耳安装位置后，将第三加劲板的另一部分焊接在上横纵主梁的外表面上或上纵向主梁的外表面上。

上述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其中，所述工程桩下插孔的结构与所述工程桩上插孔的结构相同；所述下层平台的下横向中梁、所述下层平台的下横向主梁和下纵向主梁均采用钢管制作。

上述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其中，所述立柱支撑和斜撑均采用钢管制作。

上述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其中，每层所述平联包括上横杆、下横杆、多根竖杆和多根斜杆。

上述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其中，所述嵌岩施工平台还包括五根一一对应地插打在四根桩腿内和辅助桩套管内的辅助桩。

本实用新型的海上风电植入式高桩基础嵌岩施工平台具有以下特点：通过自身的四根桩腿+防沉板+上下平联层的结构作为支撑结构，能直接稳定座底至海床面，不必通过辅助桩打入土层获得稳桩条件，解决了浅覆盖层嵌岩施工平台难以搭设的难题，也可在四根桩腿内打入辅助桩，使辅助桩进入散体状强风化内1m，能进一步稳固平台。本实用新型的嵌岩施工平台搭设时，占用窗口期短，减少了桩腿的数量，有效减轻了平台的重量。

附图说明

图1是本实用新型的嵌岩施工平台的立面图；

图2是本实用新型的嵌岩施工平台的上层平台的平面图；

图3是本实用新型的嵌岩施工平台的上层平台中的吊耳的平面图；

图4是本实用新型的嵌岩施工平台的上层平台中的吊耳的立面图；

图5是本实用新型的嵌岩施工平台的下层平台的平面图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1至图5，本实用新型的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，包括平台支撑系统、上层平台2、下层平台3、五根辅助桩和十二组可拆卸液压千斤顶系统。

平台支撑系统包括四根桩腿10、上层平联11、下层平联12和四块防沉板13；其中，

桩腿10采用直径为φ2200×22mm的钢管制作；四根桩腿10的轴心连线呈矩形；

上层平联11和下层平联12一一对应地连接在四根桩腿10的中上部和中下部；上层平联11和下层平联12均包括上横杆121、下横杆122、多根竖杆123和多根斜杆124；上横杆121和下横杆122采用φ500×10mm的钢管制作；竖杆123和斜杆124均采用φ300×6mm的钢管制作；

四块防沉板13一一对应地固定在四根桩腿10的底部；防沉板13的直径为7500mm，厚度为20mm，每块防沉板13通过六块或八块加劲板130焊接在桩腿10的底部。

上层平台2呈矩形并包括平台骨架、平台面板26和六个吊耳4；其中

平台骨架包括矩形边框21、一根上横向中梁22、若干上横向主梁23、若干上纵向主梁24和多根横向加强梁25；

平台面板26通过多根分配梁260铺设在平台骨架上，平台面板26的四周均设置高度为150mm的踢脚板261以及高度为1.2m的防护栏262；该上层平台2的中部预留六个工程桩上插孔27，并在六个工程桩上插孔27的中心预留一个辅助桩上插孔28，该六个工程桩上插孔27以连线呈正六边形的方式布置；每个工程桩上插孔27均包括一个正六边形外框270、一个设在外框270内的套管271和八根均布地连接在套管271与外框270之间的连接梁272；该上层平台2的四个角部各自预留一个桩腿安装孔20，使上层平台2通过四个桩腿安装孔20安装在四根桩腿10的顶部；

外框270和上横向中梁22均采用φ700×12mm的钢管制作；连接梁272、边框21、上横纵主梁23和上纵向主梁24均采用直径为φ500×10mm的钢管制作；横向加强梁25采用φ300×6mm的钢管制作；平台面板26采用5mm厚的花纹钢板；分配梁260采用工字钢制作；

八个吊耳4均布地固定在平台骨架上；每个吊耳4包括套筒40、两块间隔地焊套在套筒40中部的耳板41、两块焊接在两块耳板41的相对面和套筒40的外表面之间的第一加劲板42、两对一一对应地焊接在两块耳板41的相背面与套筒40的外表面之间的第二加劲板43、两组一部分一一对应地均布焊接在套筒40的两头外表面上的第三加劲板44以及两块一一对应地焊接在两块耳板41的上部两侧面之间的第四加劲板45；每组第三加劲板44的数量为三块，该吊耳4的套筒40套在平台骨架的上横纵主梁23或上纵向主梁24上的吊耳安装位置后，将第三加劲板44的另一部分焊接在上横纵主梁23的外表面上或上纵向主梁24的外表面上。

下层平台3包括呈矩形的平台主体30和四个一一对应地从平台主体的四个角部延伸出的小平台31，该下层平台3的平台主体30的平面尺寸小于上层平台2的平面尺寸；平台主体30包括一根下横向中梁32、若干下横向主梁33和若干下纵向主梁34，该下层平台3的中部预留六个与上层平台2上的六个工程桩上插孔27一一对应的工程桩下插孔35，并在六个工程桩下插孔35的中心预留一个辅助桩下插孔36；工程桩下插孔35的结构与工程桩上插孔27的结构相同，但是连接梁仅有四根；该下层平台3的下横向中梁32、若干下横向主梁33和若干下纵向主梁34的布置位置一一对应地与上层平台2的上横向中梁22、若干上横向主梁23和若干上纵向主梁24的布置位置对应；每个小平台31均呈缺角的正方形，四个小平台31与平台主体20的四个角部共同构成四个桩腿穿孔37，使下层平台3通过四个桩腿插孔37安装在四根桩腿10的上部并位于上层平联11的上方；

下横向中梁32采用直径为φ700×12mm的钢管制作，下横向主梁33和下纵向主梁34均采用直径为φ500×10mm的钢管制作。

上层平台2与下层平台3之间通过多根立柱支撑51和多根斜撑52连接；辅助桩上插孔28和辅助桩下插孔35之间设置一个辅助桩套管；立柱支撑51采用φ500×10mm的钢管制作；斜撑52采用φ300×6mm的钢管制作。

五根辅助桩(图中未示)一一对应地插打在四根桩腿10内和辅助桩套管内。

每组可拆卸液压千斤顶系统由四个液压支撑杆60构成，六组可拆卸液压千斤顶系统安装在上层平台2的顶面上并与六个工程桩上插孔27一一对应，另外六组可拆卸液压千斤顶系统安装在下层平台3的顶面上并与六个工程桩下插孔35一一对应。

本实用新型的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，总高度为30m，上层平台2至下层平台3的距离为2.5m，下层平台3至上层平联11的距离为5.5m，上层平联11至下层平联12的距离为7m，上层平联11的高度和下层平联12的高度均为3m。四根桩腿10的中心连接呈矩形且长×宽＝22.8m×25.8m。

本实用新型的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，通过四根桩腿10和防沉板13及辅助桩(图中未示)实现平台稳定，具有抗风浪强、自存性好的特点。平台安装时可直接座底至平整的海床面上，进行海上植入式嵌岩高桩承台嵌岩施工作业。平台上可布置一台110吨履带吊、一台气举反循环钻机及其他设备和生活设施，能满足长时间驻场作业的要求。护筒沉设以及钢管桩植入时，采用本平台配套的可拆卸液压千斤顶系统，可实现护筒以及植入桩的垂直度控制。进行嵌岩施工时始终保持四根桩腿10参与受力，四根桩腿10通过劲板与平台连接，共同参与平台受力，大大提高了平台的承载力，不仅减少了桩腿的数量(传统的插打式嵌岩平台一般由9根辅助桩组成)，减轻平台重量。

本实用新型的嵌岩施工平台集成了十二组可拆卸液压千斤顶系统，可在护筒沉设、植入桩植入时调整钢管桩的垂直度。本液压系统的底座直接集成在平台的主导管上，并配有可拆卸顶盖(可在护筒沉设或钢管桩植入时安装使用，嵌岩施工时拆卸下来)、具有顶力大(海上施工涌浪较大时，护筒或工程桩晃动较大时，可牢牢顶紧并且结构不变形)、结构简单、牢固可靠、可重复使用的特点。

本实用新型的嵌岩施工平台运输至现场后，利用一条起重船将平台放置在海床面上，配合GPRS进行定位。另一条起重船配合振动锤进行四根辅助桩的施打，利用该起重船直接把四根辅助桩一一对应地插入嵌岩施工平台的四根桩腿10内，待辅助桩自重入土不再下降时，振动锤使用小能量点动锤击，使锤击过程中辅助桩不会过于倾斜，辅助桩要求进入散体状强风化内1m。施打到位后将嵌岩施工平台进行调平安放，最后进行嵌岩施工平台与辅助桩及桩腿10的整体加固。

本实用新型的嵌岩施工平台搭设时，占用窗口期短，相对于传统的插打式嵌岩平台需要连续占用3-4天的窗口期，本实用新型的嵌岩施工平台从搭设至完成护筒的沉设仅需2天，并且可以充分利用零散的窗口期，不需要连续的窗口期，只要有一天的窗口期即可进行施工，可将本实用新型的嵌岩施工平台先放至海床面上，待下个窗口期再进行辅助桩及护筒的沉设即可，而传统的插打式嵌岩施工平台，需同时完成辅助桩的插打以及辅助桩与平台加固这一连续动作，需要有连续的作业窗口期。

本实用新型的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，适用于机位覆盖层极浅嵌岩施工平台单根辅助桩不具备打入过深获得较大承载力的条件，通常钢管桩难以稳桩，只能使用坐底式嵌岩施工平台。可直接稳定座底至海床面上，不必通过辅助桩打入土层获得稳桩条件，解决了浅覆盖层嵌岩施工平台难以搭设的难题。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，包括平台支撑系统、上层平台、下层平台和十二组可拆卸液压千斤顶系统；其特征在于，

所述平台支撑系统包括四根桩腿、上层平联、下层平联和四块防沉板；四根桩腿的轴心连线呈矩形；所述上层平联和下层平联一一对应地连接在四根桩腿的中上部和中下部；四块防沉板一一对应地固定在四根桩腿的底部；

所述上层平台呈矩形并包括平台骨架、平台面板和八个吊耳；所述平台骨架包括边框、一根上横向中梁、若干上横向主梁、若干上纵向主梁和多根横向加强梁；所述平台面板通过多根分配梁铺设在平台骨架上；该上层平台的中部预留六个工程桩上插孔，并在六个工程桩上插孔的中心预留一个辅助桩上插孔，该六个工程桩上插孔以连线呈正六边形的方式布置；该上层平台的四个角部各自预留一个桩腿安装孔，使上层平台通过四个桩腿安装孔安装在四根桩腿的顶部；八个吊耳均布地固定在所述平台骨架上；

所述下层平台包括呈矩形的平台主体和四个一一对应地从平台主体的四个角部延伸出的小平台，该下层平台的平台主体的平面尺寸小于所述上层平台的平面尺寸；所述平台主体包括一根下横向中梁、若干下横向主梁和若干下纵向主梁，该下层平台的中部预留六个与所述上层平台上的六个工程桩上插孔一一对应的工程桩下插孔，并在六个工程桩下插孔的中心预留一个辅助桩下插孔；该下层平台的下横向中梁、若干下横向主梁和若干下纵向主梁的布置位置一一对应地与所述上层平台的上横向中梁、若干上横向主梁和若干上纵向主梁的布置位置对应；每个小平台均呈缺角的正方形，四个小平台与平台主体的四个角部共同构成四个桩腿穿孔，使下层平台通过四个桩腿插孔安装在四根桩腿的上部并位于所述上层平联的上方；

所述上层平台与下层平台之间通过多根立柱支撑和多根斜撑连接；

所述辅助桩上插孔和辅助桩下插孔之间设置一个辅助桩套管；

每组可拆卸液压千斤顶系统由四个液压支撑杆构成，六组可拆卸液压千斤顶系统安装在上层平台的顶面上并与六个工程桩上插孔一一对应，另外六组可拆卸液压千斤顶系统安装在下层平台的顶面上并与六个工程桩下插孔一一对应。

2.根据权利要求1所述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其特征在于，所述上层平台的平台面板的四周均设置高度为150mm的踢脚板以及高度为1.2m的防护栏。

3.根据权利要求1所述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其特征在于，所述工程桩上插孔均包括一个正六边形外框、一个设在外框内的套管和若干均布连接在套管与外框之间的连接梁；所述外框和上横向中梁、连接梁、边框、上横纵主梁、上纵向主梁和横向加强梁均采用钢管制作；所述分配梁采用工字钢制作；所述平台面板采用花纹钢板。

4.根据权利要求1所述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其特征在于，所述吊耳包括套筒、两块间隔地焊套在套筒中部的耳板、两块焊接在两块耳板的相对面和套筒的外表面之间的第一加劲板、两对一一对应地焊接在两块耳板的相背面与套筒的外表面之间的第二加劲板、两组一部分一一对应地均布焊接在套筒的两头外表面上的第三加劲板以及两块一一对应地焊接在两块耳板的上部两侧面之间的第四加劲板；该吊耳的套筒套在所述平台骨架的上横纵主梁或上纵向主梁上的吊耳安装位置后，将第三加劲板的另一部分焊接在上横纵主梁的外表面上或上纵向主梁的外表面上。

5.根据权利要求1所述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其特征在于，所述工程桩下插孔的结构与所述工程桩上插孔的结构相同；所述下层平台的下横向中梁、所述下层平台的下横向主梁和下纵向主梁均采用钢管制作。

6.根据权利要求1所述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其特征在于，所述立柱支撑和斜撑均采用钢管制作。

7.根据权利要求1所述的海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其特征在于，每层所述平联包括上横杆、下横杆、多根竖杆和多根斜杆。

8.根据权利要求1至7所述的任意一种海上风电植入式高桩承台基础桩的嵌岩施工平台，其特征在于，所述嵌岩施工平台还包括五根一一对应地插打在四根桩腿内和辅助桩套管内的辅助桩。

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