CN219157747U - 一种深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置 - Google Patents

Abstract

一种深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置，通过在运输船上设置翻桩通道，通道上布置鹰嘴钩、翻桩器、止链器、卷扬机、夹桩器等工机具，实现钢管桩水下翻桩作业。桩首的液压夹桩器取缔了吊耳，消除了沉桩结束后割除吊耳的施工步骤；桩尾鹰嘴钩、翻桩器的设置可以实现钢管桩在水下翻桩，极大限度地降低了运输船船长的限制。同时本专利操作简单，安全实用，现场施工可形成流水线生产。对船机设备要求低，节省成本；安全风险低，整体安装便利。将翻桩施工系统化，可重复使用，工效高；依靠液压夹桩器辅助翻桩，省去了在水下割除吊耳的时间，降低安全风险；其结构简单，节省制作材料，节约成本，具有较高的经济效益。

Description

一种深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置

技术领域

本实用新型涉及一种风电工程技术领域，特别是一种深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置。

背景技术

随着国家新能源事业的发展，平价、清洁的可再生能源已成为国家战略规划中最重要的一环；我国主要经济带集中在沿海地区，海上风电作为一种可持续性再生资源，可为我国沿海地区提供大量电力。目前海上风电工程基础形式大多以单桩基础、群桩基础、重力式基础、导管架式基础为主，工程建设中，需要根据海洋地质及水深情况选择合理的基础形式。

四桩导管架式风机基础是一种钢制结构架，该结构水上部分为导管架，用于安装上部风机；水下部分为四根打入水底的钢管桩，用于承载整个结构的荷载。施工过程中先将四根钢管桩通过液压冲击锤打入水底，沉桩结束后对钢管桩清淤处理，以便导管架支腿能插入钢管桩中，保证结构完整性；导管架安装在四根钢管桩之上，最后用专用灌浆料连接固定。

导管架式风机基础钢管桩桩顶标高一般位于水面以下10-30米，导管架安装均在水下进行，对钢管桩沉桩精度要求极高。目前国内常用的沉桩控制精度的方法大部分依靠稳桩平台辅助沉桩，沉桩作业之前需要将钢管桩从运输驳上起吊翻身，再插入平台上设置好的桩位进行沉桩作业。国内常见的钢管桩翻身方法有是两种，其一采用“一字吊”翻身，要求起重船有左右并排的两个可独立作业的主钩，翻身时两钩同时悬挂钢管桩首尾，桩首设置平衡梁，桩尾设置翻身钳，通过控制双钩的起升实现钢管桩翻身；其二采用“支点式”翻身，即在运输船桩尾处安装翻桩支点，翻桩时通过支点的顶推作用完成钢管桩翻身。这两种方法均要求钢管桩设置吊耳，沉桩结束后需安排潜水员在水下将吊耳割除，消耗大量现场作业时间。

深水水下导管架基础沉桩施工时，往往面临着涌浪大、有效作业时间短等问题；翻桩过程中，运输船随涌浪起伏大，导致钢管桩挂扣、翻身花费大量现场时间。传统的翻桩方法对海况及船机性能要求极高，且在钢管桩设计阶段，必须考虑在桩首设置吊耳；沉桩结束还需调配专业潜水员将吊耳进行水下切割，既增加了安全风险也提高了施工成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种确保钢管桩顺利翻身的深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置，包括主船甲板，其特点是：设有鹰嘴钩、止链器、卷扬机和夹桩器，

主船甲板船尾设有翻转台，翻转台上设有与钢管桩周面吻合的承托面，卷扬机设置在主船甲板船头处，

鹰嘴钩作用于钢管桩桩底，夹桩器用于钢管桩桩头的吊装与桩头相连；

鹰嘴钩通过钢缆与连接链条相接，连接链条的末端通过钢丝绳与卷扬机相接，止链器设置在卷扬机和翻转台之间的主船甲板上，

所述止链器设有连接链条通过的通道，止链器的通道处设有对穿的插销孔，插销穿过插销孔和连接链条的其中一个链条实现与止链器固定。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，鹰嘴钩上设置有卡环用于与钢缆连接。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述夹桩器设有一个吊装架，吊装架下方设有若干用于钢管桩夹持桩壁的夹持机构，吊装架部设有吊耳。

本实用新型与现有技术相比，桩首的液压夹桩器取缔了吊耳，消除了沉桩结束后割除吊耳的施工步骤；桩尾鹰嘴钩、翻桩器的设置可以实现钢管桩在水下翻桩，极大限度地降低了运输船船长的限制。同时本专利操作简单，安全实用，现场施工可形成流水线生产。具体体现在：对船机设备要求低，节省成本；安全风险低，整体安装便利。将翻桩施工系统化，可重复使用，工效高；无需在钢管桩上设置吊耳，依靠液压夹桩器辅助翻桩，省去了在水下割除吊耳的时间，降低安全风险；其结构简单，节省制作材料，节约成本，具有较高的经济效益。

附图说明

图1为翻桩通道示意图；

图2为钢管桩翻桩示意图；

图3为钢管桩立桩示意图；

图4为夹桩器的结构图。

具体实施方式

以下进一步描述本实用新型的具体技术方案，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，而不构成对其权利的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种确保钢管桩顺利翻身的深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置。

通过在运输船3上设置翻桩通道，通道上布置鹰嘴钩6、翻桩器5、止链器4、卷扬机2、夹桩器7等工机具，实现钢管桩1水下翻桩作业。

主船甲板船尾设有翻转台，翻转台上设有与钢管桩周面吻合的承托面，卷扬机设置在主船甲板船头处，

鹰嘴钩作用于钢管桩桩底，夹桩器用于钢管桩桩头的吊装与桩头相连；

鹰嘴钩通过钢缆与连接链条相接，连接链条的末端通过钢丝绳与卷扬机相接，止链器设置在卷扬机和翻转台之间的主船甲板上，

所述止链器设有连接链条通过的通道，止链器的通道处设有对穿的插销孔，插销穿过插销孔和连接链条的其中一个链条实现与止链器固定。

鹰嘴钩上设置有卡环用于与钢缆连接。

所述夹桩器设有一个吊装架8，吊装架下方设有若干用于钢管桩夹持桩壁的夹持机构10，吊装架部设有吊耳9。

在于翻桩作业的系统化。运输船需设立专门的翻桩通道，在船尾翻桩器焊接前，要对运输船甲板进行加强处理。运输船甲板下要根据翻桩器底座面积加入6-9个型钢顶撑，提高运输船甲板承载力。现场施工时，需要将钢管桩倒运至翻桩通道，由于利用水深进行翻桩作业，要根据桩长调整钢管桩伸出运输船甲板的长度。

包括工机具安装、工程桩起桩、工程桩立桩三个阶段；

工机具安装

①安装鹰嘴钩、调整止链器：

在将钢管桩倒运至翻桩通道后，吊机事先将钢缆安装至鹰嘴钩上设置好的卡环固定，钢缆末端依次连接链条、钢丝绳、卷扬机；随后辅钩起吊鹰嘴钩至钢管桩桩尾，桩内安排一名施工人员通过缆风绳调整鹰嘴钩位置。待鹰嘴钩接近桩尾时，指令卷扬机收紧钢丝绳，将鹰嘴钩开口安插进桩尾。鹰嘴钩安装完毕后，通过卷扬机调整链条位置，使链条对准止链器插销并固定止链器。

②安装夹桩器：起重指挥指令吊机落辅钩至主船甲板上1m左右位置，安排工人挂钩，辅钩挂夹桩器主吊绳圈吊带（2根5m周长绳圈，系缆绳挂），同时将夹桩器翻身吊带（2根10m钢丝绳）挂主钩两侧；通过调整两钩起升，实现夹桩器翻转90°操作。翻转后落主钩，取出主绳圈吊带，并吊运至运输驳钢管桩桩头处。指令吊机落钩使夹桩器中心与桩心重合，夹桩器两侧连接手拉葫芦，手拉葫芦另一端固定在钢管桩工装底座上；辅钩控制夹桩器水平位置及垂直高度，拉动手拉葫芦，安装夹桩器，夹桩器操作人员收紧夹齿，确认夹紧后，工人解除夹桩器翻身吊带，辅钩挂主吊耳吊带。

工程桩起桩

起辅钩、抬大臂、调整角度，利用桩尾部鹰嘴钩及翻桩器进行起桩作业。起桩作业时，运输船所有施工人员远离甲板；主力起重船上安排1名施工人员理顺夹桩器油管。起桩过程中，钢管桩入水，依靠桩尾鹰嘴钩的顶推作用进行钢管桩的翻桩作业。

工程桩立桩

工程桩从运输船甲板竖直后，桩尾鹰嘴钩自动脱落。运输船甲板施工人员指令卷扬机回收鹰嘴钩，同时施工人员将吊带及卡环捆绑至下一根钢管桩上。待插桩作业结束后，将夹桩器放回起重船甲板，吊机回转至运输船，将翻桩器归位，并把捆好的钢管桩倒运至翻桩通道上，根据桩长，在运输船甲板伸出15-25米。重复以上流程，完成四根钢管桩的翻桩施工。

运输船翻桩器底部甲板加强时，可采用H型钢代替型钢顶撑达到甲板加强的目的。

夹桩器翻身工序，若起重船上设置有克林吊，可利用克林吊辅助夹桩器翻身；克林吊挂扣夹桩器主吊带，吊机辅钩挂扣夹桩器翻身吊带。夹桩器翻身时，通过控制两个吊机的起升完成夹桩器翻身。

对于运输船船长大于钢管桩桩长的情况，在夹桩器到达运输船桩顶时，除用手拉葫芦固定夹桩器的方法外，还可以利用卷扬机通过钢管桩中心挂扣夹桩器中心辅助夹桩。夹桩施工之前，在运输船船尾甲板设置滑轮改变受力方向，翻桩通道外侧设置10t左右卷扬机。当夹桩器吊运至钢管桩桩口，拉出卷扬机钢丝绳，通过滑轮从钢管桩中伸出，将钢丝绳系挂在夹桩器中心位置。夹桩作业时，通过指挥卷扬机收紧，完成夹桩器的安装。

为保证钢管桩顺利借水深翻身，钢管桩伸出运输船的长度必须满足要求。

钢管桩翻桩施工时，运输船随涌浪起伏大，传统的翻桩方法对吊机手操作要求较高；本新型专利在翻桩时，由于运输船船尾设置了翻桩器，翻桩过程相对稳定，钢管桩翻桩过程中受涌浪起伏影响较小。

本实用新型降低了船机设备的要求。由于借水深翻桩，运输船船长可小于钢管桩桩长，同时降低了对起重船吊高的要求。

Claims (3)

1.一种深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置，包括主船甲板，其特征在于：

设有鹰嘴钩、止链器、卷扬机和夹桩器，

主船甲板船尾设有翻转台，翻转台上设有与钢管桩周面吻合的承托面，卷扬机设置在主船甲板船头处，

鹰嘴钩作用于钢管桩桩底，夹桩器用于钢管桩桩头的吊装与桩头相连；

鹰嘴钩通过钢缆与连接链条相接，连接链条的末端通过钢丝绳与卷扬机相接，止链器设置在卷扬机和翻转台之间的主船甲板上，

所述止链器设有连接链条通过的通道，止链器的通道处设有对穿的插销孔，插销穿过插销孔和连接链条的其中一个链条实现与止链器固定。

2.根据权利要求1所述的深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置，其特征在于：鹰嘴钩上设置有卡环用于与钢缆连接。

3.根据权利要求1所述的深水海域海上导管架基础鹰嘴钩翻桩装置，其特征在于：所述夹桩器设有一个吊装架，吊装架下方设有若干用于钢管桩夹持桩壁的夹持机构，吊装架部设有吊耳。

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