CN218712789U - 一种高度可调节式稳桩平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高度可调节式稳桩平台，其防沉板水平设置在平台组的下方，各层平台和防沉板自上而下固定在支撑筒的外壁上；桁架式结构包括固定在每相邻的两个支撑筒之间的若干根横梁、以及固定在各横梁与防沉板之间、各支撑筒与各平台之间，以及各平台与邻侧横梁之间的若干根斜撑；抱桩器组同轴设置在各层平台的同侧外边沿处；定位机构组分别位于各台抱桩器上；浮力筒组固定在抱桩器组下方的两个支撑筒邻侧；四根定位桩分别插装在四个支撑筒内；该高度可调节式稳桩平台面对深水区域可随意增加稳桩平台架体的整体高度，具有更大的水深范围适应能力，且架体结构稳固、强度大、平稳性好，减少稳桩架的建造周期，减少施工成本。

Description

一种高度可调节式稳桩平台

技术领域

本实用新型涉及海上风电技术领域，特别涉及一种高度可调节式稳桩平台。

背景技术

作为可再生能源发展的重要领域之一，海上风电将成为推动风电技术进步、促进能源结构调整的重要发展方向。海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、单机容量大、不占用土地、不消耗水资源、适宜大规模开发等优点，已成为我国重点发展的能源领域。随着国内海上风电的不断发展，风电场建设各方面技术均日趋成熟，风机机组也逐步大型化，风机基础出现了各种各样的结构形式，目前已经应用的海上风电基础施工方案有单桩基础、多桩基础、重力式基础等，其中单桩基础因为其结构简单、施工方便快捷等优点得到了广泛应用。

但在实际施工过程中，国内海上风电场的建设逐步向深海迈进，由于施工海域水深范围变化较大，常规的稳桩平台因其自身尺寸和结构型式等方面限制，通用性较差，很难兼顾多个风电场，多数为“一个风电场新造一个稳桩架”，造成施工成本增加、耗费大量人力物力，不利于施工项目的顺利开展，因此稳桩平台需要进行优化和技术革新，可调式稳桩平台应运而生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于更大水深范围、结构稳定性和强度更优的高度可调节式稳桩平台。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种高度可调节式稳桩平台，包括四根定位桩、定位机构组、桁架式结构组、浮力筒组、平台组、防沉板、抱桩器组和支撑筒组；其中，

平台组至少由两层平台构成，且位于顶部的平台四角处各设有一个吊耳；防沉板水平设置在平台组的下方，支撑筒组由四个相同且呈竖直设置的支撑筒构成，每个支撑筒由一节上筒体、若干节过渡筒体、以及一节下筒体构成；各层平台分别通过其四个顶角处开设的轴向通孔套装并固定在四个上筒体的外壁上；防沉板通过其四个顶角处开设的轴向通孔套装并固定在四个下筒体的外壁上；

桁架式结构包括若干根横梁和若干根斜撑；若干根横梁分别固定在每相邻的两个支撑筒之间，且每相邻两个支撑筒之间自下而上间隔固定有多根横梁；若干根斜撑分别固定在各横梁与防沉板之间、各支撑筒与各平台之间，以及各平台与邻侧横梁之间；

抱桩器组由多台抱桩器构成，其以呈同轴设置的方式一一对应地安装在各层平台的同侧外边沿处；定位机构组由多组定位机构构成，其分别一一对应地设置在各台抱桩器上；每组定位机构由四个油缸千斤顶构成，其以活塞杆指向抱桩器中轴线的方式沿圆周方向均布固定在抱桩器上；

浮力筒组由两个浮力筒构成，二者对称设置在位于抱桩器组下方的两个支撑筒邻侧，并与位于其邻侧的支撑筒连接固定为一体；

四根定位桩为四根长度相同的钢桩，其直径小于支撑筒的内径，使其能够分别插装至四个支撑筒内；在每根定位桩的下侧外壁上沿圆周方向均布开设有三个设置有插销的插销孔，且三个插销孔的开设位置位于定位桩拔出海床后仍位于防沉板下方的位置处。

进一步地，在支撑筒结构中，每相邻两节筒体之间通过法兰螺栓连接装置连接固定为一体；法兰螺栓连接装置包括两对法兰盘、以及与两对法兰盘配套的若干个螺栓；其中，两对法兰盘分别套装并固定在位于上方的筒体底端外壁上和位于下方的筒体顶端外壁上；各法兰盘上均布开设有一一对应地螺栓孔，使若干个螺栓分别一一对应地插装在两对法兰盘之间的螺栓孔内且各螺栓尾端连接固定由配套螺母。

进一步地，在位于各筒柱底端的法兰盘上方沿圆周方向均布设置有多块加强肋板，每块加强肋板为具有两条直角边的三角形板或梯形板，其一条直角边固定在法兰盘的上盘面上、另一条直角边固定在筒柱的外壁上；在位于各筒柱顶端的法兰盘下方沿圆周方向均布设置有多块加强肋板，每块加强肋板为具有两条直角边的三角形板或梯形板，其一条直角边固定在法兰盘的下盘面上、另一条直角边固定在筒柱的外壁上。

进一步地，构成平台组的平台采用钢板结构平台或采用具有减重效果的钢丝网结构平台。

进一步地，防沉板为中心设有开孔的钢板结构。

进一步地，下筒体的底端与防沉板的底面留有至少1.5m的间距。

进一步地，各横梁和各斜撑均采用加强加厚的无缝钢管。

进一步地，在每个油缸千斤顶的活塞杆前端安装有导向机构；导向机构包括两个轴座、一根转动轴和一个导向轮；两个轴座对称固定在活塞杆前端端面上，转动轴平行于活塞杆前端端面设置，且其两端固定在两个轴座内；导向轮套装在转动轴上，并能够在转动轴上自由转动。

与现有技术相比，该高度可调节式稳桩平台面对深水区域可随意增加稳桩平台架体的整体高度，具有更大的水深范围适应能力，且具有架体结构更为稳固、结构强度更大、平稳性更好的优点，不仅能够大大地减少稳桩架的建造周期，且能够有效增加钢管桩施工过程中的稳定性，同时减少施工成本。

附图说明

图1为本实用新型的高度可调节式稳桩平台的结构示意图；

图2为本实用新型的高度可调节式稳桩平台的支撑筒的局部结构示意图；

图3为本实用新型的高度可调节式稳桩平台的底部结构示意图；

图4为本实用新型的高度可调节式稳桩平台的俯视图；

图5为本实用新型的高度可调节式稳桩平台的抱环油缸千斤顶装置剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1和图4所示，该可调节式稳桩平台包括四根定位桩2、定位机构组3、桁架式结构组、浮力筒组5、平台组、防沉板7、抱桩器组8和支撑筒组17；其中，

平台组由上层平台和下层平台构成，其中，上层平台用于设置液压泵站，施工中，液压泵站分别与定位机构3和抱桩器组8通过液压管线连接，以提供工作动力；下层平台作为测量平台，其宽度至少为2.5m，施工中，通过在下层平台设置全站仪，以实时观测钢管桩在下沉过程中的垂直度；具体地，上层平台和下层平台采用钢板结构平台或采用具有减重效果的钢丝网结构平台；

参见图4，在上层平台顶面上且靠近四个顶角处各设置有一个吊耳16，吊耳 16嵌式焊接在上层平台上，以便于吊机通过连接吊索具对稳桩平台整体进行起吊；

防沉板7为中心设有开孔的钢板结构，其尺寸与需要产生的浮力相适应，其中心开孔的尺寸与需要释放水底淤泥的挤压力相适应；防沉板7的四个顶角处开设有轴向通孔；

参见图3，支撑筒组17由四个相同且呈竖直设置的支撑筒构成，每个支撑筒包括通过法兰螺栓连接装置1连接固定为一体的上筒体和下筒体；对应地，上层平台、下层平台和防沉板7自上而下依次呈水平且间隔设置，且三者的四个顶角处均开设有轴向通孔；其中，上层平台和下层平台分别通过其四个顶角处开设的轴向通孔套装并固定在四个上筒体的外壁上；防沉板7通过其四个顶角处开设的轴向通孔套装并固定在四个下筒体的外壁上，且保持下筒体的底端与防沉板7的底面留有至少1.5m的间距；

每个支撑筒还包括设置在上筒体与下筒体之间的若干节过渡筒体，每相邻筒柱之间通过法兰螺栓连接装置1连接固定为一个可拆装的整体；施工时，通过在上筒体与下筒体之间设置适宜数量的过渡筒体，使装置整体的高度与施工所需高度相适应；

参见图2，法兰螺栓连接装置1包括两对法兰盘9、以及与两对法兰盘9配套的若干个螺栓；以上筒体与下筒体之间相连接为例，两对法兰盘9分别套装并焊接固定在上筒体的底端外壁上和下筒体的顶端外壁上；各法兰盘9上均布开设有一一对应地螺栓孔10，使若干个螺栓分别一一对应地插装在两对法兰盘9之间的螺栓孔内并通过螺纹连接在螺栓尾端的螺母，将上筒体和下筒体连接固定为一体；在水深范围较大时，将稳桩平台提出水面并放置在陆地上后，拆除两对法兰盘9之间的配套螺栓，根据水深情况，在上筒体和下筒体之间增设合适节数过渡筒体后再将各相邻筒柱之间通过法兰螺栓连接装置1紧固连接，即可实现整体架体的高度可调；

作为本实施例的一个优选技术方案，为了增强相邻筒柱之间的连接强度，在位于各筒柱底端的法兰盘9上方沿圆周方向均布设置有多块加强肋板11，每块加强肋板11为具有两条直角边的三角形板或梯形板，其一条直角边固定在法兰盘9 的上盘面上、另一条直角边固定在筒柱的外壁上；同样地，在位于各筒柱顶端的法兰盘9下方沿圆周方向均布设置有多块加强肋板11，每块加强肋板11为具有两条直角边的三角形板或梯形板，其一条直角边固定在法兰盘9的下盘面上、另一条直角边固定在筒柱的外壁上。

参见图1，桁架式结构包括若干根横梁和若干根斜撑；若干根横梁分别焊接固定在每相邻的两个支撑筒之间，且每相邻两个支撑筒之间自下而上间隔焊接有多根横梁，以增强支撑筒之间的结构强度；若干根斜撑分别焊接固定在各横梁与防沉板7之间、各支撑筒与各平台之间，以及各平台与邻侧横梁之间，以增强各支撑筒与各平台之间的结构强度；具体地，各横梁和各斜撑均采用加强加厚的无缝钢管；

抱桩器组8由两台抱桩器构成，二者以呈同轴设置的方式居中安装在上层平台和下层平台的同侧外边沿处；施工中，两台抱桩器的液压控制系统分别通过液压管线与液压泵站连接，以为各抱桩器提供工作动力。

定位机构组3由两组定位机构构成，二者分别设置在两台抱桩器上；每组定位机构由四个油缸千斤顶构成，其以活塞杆指向抱桩器中轴线的方式沿圆周方向均布固定在抱桩器上；施工过程中，位于每台抱桩器上的四个油缸千斤顶通过控制其活塞杆向前顶进或向后收回，以调整环抱在抱桩器内的钢管桩的垂直度；施工中，各油缸千斤顶的油缸14分别通过液压管线与与液压泵站连接，以为各油缸千斤顶提供工作动力。

如图5所示，在每个油缸千斤顶的活塞杆前端安装有导向机构；具体地，导向机构包括两个轴座、一根转动轴13和一个导向轮12；两个轴座对称固定在活塞杆前端端面上，转动轴13平行于活塞杆前端端面设置，且其两端固定在两个轴座内；导向轮12套装在转动轴13上，并能够在转动轴13上自由转动；该导向机构能够使油缸千斤顶的活塞杆前端与钢管桩之间的滑动摩擦改换为滚动摩擦，防止钢管桩在下沉过程中受损，同时也避免钢管桩下沉过程中与定位机构摩擦力较大大致桩体平稳性受到影响；作为本实施例的一个优选技术方案，导向轮 12的轮体由位于内层的铜套和包覆在外层的橡胶套构成，且铜套的轴向长度与橡胶套的轴向长度相同，以保证轮体具有足够的结构强度；

浮力筒组5由两个浮力筒构成，二者对称设置在位于抱桩器组8下方的两个支撑筒邻侧，且每个浮力筒通过自下而上间隔设置的多个连接箍焊接固定在邻侧的支撑筒上。

四根定位桩2为四根长度相同的钢桩，其直径小于支撑筒的内径，以便四根定位桩2分别插入并安装至四个支撑筒内，进而固定在指定水体中；同时，在每根定位桩2的下侧外壁上沿圆周方向均布开设有三个插销孔，且三个插销孔的开设位置位于定位桩2拔出海床后仍位于防沉板7下方的位置处，使该可调节式稳桩平台需要吊装移位时，通过在定位桩2的三个插销孔内插装并固定插销，以实现将可调节式稳桩平台整体一起运移至下一机位处。

参见图1，采用该可调节式稳桩平台实施的沉桩施工方法，其具体步骤如下：

S1、运输船舶采用立式运输的方式将可调节式稳桩平台运输到施工海域；其中，除了四根定位桩外，其它结构均已在岸上完成组装；

S2、解除可调节式稳桩平台与运输船舶的固定装置，起重船通过吊索具连接上层平台的四个吊耳，以将可调节式稳桩平台放置在到海床上；待放置稳定后，将四根定位柱分别插入可调节式稳桩平台的四个支撑筒内，根据施工机位的地勘情况，将四根定位桩依次打入海床中，使可调节式稳桩平台固定在海床上；

S3、起重船通过双机抬吊或单船翻桩的方式将钢管桩进行立桩，立桩完成后调节抱桩器，并通过调整船位将钢管桩喂入抱桩器中，并通过抱桩器抱紧钢管桩；

S4、测量人员在下层平台(测量平台)设置全站仪，对钢管桩的垂直度进行观测，当钢管桩的垂直度存在较大偏差时则通过各油缸千斤顶调整钢管桩的垂直度，使钢管桩无偏差下沉；

S5、钢管桩依靠自重不断下沉，且在钢管桩每下沉一段距离后均进行一次垂直度观测，接着根据偏差继续调整抱环油缸千斤顶，直至自沉结束；

S6、钢管桩自沉稳定后，起吊测量吊篮至桩顶进行法兰水平度调整，根据法兰水平度偏差调整抱环油缸千斤顶；

S7、各项准备工作完成后，起吊液压锤进行锤击沉桩，确保沉桩完成后单桩的法兰水平度偏差满足设计要求；

S8、安装完内平台等附属构件后，对可调节式稳桩平台进行拆除：打开抱桩器并缩回油缸千斤顶，利用振动锤将定位桩依次拔出，并在定位桩2的三个插销孔内插装并固定插销；随后起重船通过吊索具连接上层平台上的四个吊耳，起吊可调节式稳桩平台整体移至下一机位；

其中，若下一项目水深范围变化较大时，则先将稳桩平台提出水面放置在陆地上，拆除支撑筒中上筒体与下筒体之间的法兰螺栓连接装置1，在上筒体与下筒体之间增加合适节数的过渡筒体，以实现可调节式稳桩平台的整体高度可调。

需要说明的是，本实用新型未详细公开的部分属于本领域的公知技术；此外，尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均为保护之列。

Claims (8)

1.一种高度可调节式稳桩平台，其特征在于，包括四根定位桩(2)、定位机构组(3)、桁架式结构组、浮力筒组(5)、平台组、防沉板(7)、抱桩器组(8)和支撑筒组(17)；其中，

平台组至少由两层平台构成，且位于顶部的平台四角处各设有一个吊耳(16)；防沉板(7)水平设置在平台组的下方；支撑筒组(17)由四根相同且呈竖直设置的支撑筒构成，每个支撑筒由一节上筒体、若干节过渡筒体、以及一节下筒体构成；各层平台分别通过其四个顶角处开设的轴向通孔套装并固定在四个上筒体的外壁上；防沉板(7)通过其四个顶角处开设的轴向通孔套装并固定在四个下筒体的外壁上；

桁架式结构包括若干根横梁和若干根斜撑；若干根横梁分别固定在每相邻的两个支撑筒之间，且每相邻两个支撑筒之间自下而上间隔固定有多根横梁；若干根斜撑分别固定在各横梁与防沉板(7)之间、各支撑筒与各平台之间，以及各平台与邻侧横梁之间；

抱桩器组(8)由多台抱桩器构成，其以呈同轴设置的方式一一对应地安装在各层平台的同侧外边沿处；定位机构组(3)由多组定位机构构成，其分别一一对应地设置在各台抱桩器上；每组定位机构由四个油缸千斤顶构成，其以活塞杆指向抱桩器中轴线的方式沿圆周方向均布固定在抱桩器上；

浮力筒组(5)由两个浮力筒构成，二者对称设置在位于抱桩器组(8)下方的两个支撑筒邻侧，并与位于其邻侧的支撑筒连接固定为一体；

四根定位桩(2)为四根长度相同的钢桩，其直径小于支撑筒的内径，使其能够分别插装至四个支撑筒内；在每根定位桩(2)的下侧外壁上沿圆周方向均布开设有三个设置有插销的插销孔，且三个插销孔的开设位置位于定位桩(2)拔出海床后仍位于防沉板(7)下方的位置处。

2.根据权利要求1所述的高度可调节式稳桩平台，其特征在于，在支撑筒结构中，每相邻两节筒体之间通过法兰螺栓连接装置(1)连接固定为一体；法兰螺栓连接装置(1)包括两对法兰盘(9)、以及与两对法兰盘(9)配套的若干个螺栓；其中，两对法兰盘(9)分别套装并固定在位于上方的筒体底端外壁上和位于下方的筒体顶端外壁上；各法兰盘(9)上均布开设有一一对应地螺栓孔(10)，使若干个螺栓分别一一对应地插装在两对法兰盘(9)之间的螺栓孔内且各螺栓尾端连接固定由配套螺母。

3.根据权利要求1所述的高度可调节式稳桩平台，其特征在于，在位于各筒柱底端的法兰盘(9)上方沿圆周方向均布设置有多块加强肋板(11)，每块加强肋板(11)为具有两条直角边的三角形板或梯形板，其一条直角边固定在法兰盘(9)的上盘面上、另一条直角边固定在筒柱的外壁上；在位于各筒柱顶端的法兰盘(9)下方沿圆周方向均布设置有多块加强肋板(11)，每块加强肋板(11)为具有两条直角边的三角形板或梯形板，其一条直角边固定在法兰盘(9)的下盘面上、另一条直角边固定在筒柱的外壁上。

4.根据权利要求1所述的高度可调节式稳桩平台，其特征在于，构成平台组的平台采用钢板结构平台或采用具有减重效果的钢丝网结构平台。

5.根据权利要求1所述的高度可调节式稳桩平台，其特征在于，防沉板(7)为中心设有开孔的钢板结构。

6.根据权利要求1所述的高度可调节式稳桩平台，其特征在于，下筒体的底端与防沉板(7)的底面留有至少1.5m的间距。

7.根据权利要求1所述的高度可调节式稳桩平台，其特征在于，各横梁和各斜撑均采用加强加厚的无缝钢管。

8.根据权利要求1所述的高度可调节式稳桩平台，其特征在于，在每个油缸千斤顶的活塞杆前端安装有导向机构；导向机构包括两个轴座、一根转动轴(13)和一个导向轮(12)；两个轴座对称固定在活塞杆前端端面上，转动轴(13)平行于活塞杆前端端面设置，且其两端固定在两个轴座内；导向轮(12)套装在转动轴(13)上，并能够在转动轴(13)上自由转动。

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