專利名稱：一種多樁抱樁器及淺海風電場多樁導管架基礎施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及海上風電行業(yè)基礎工程領域，尤其涉及一種淺海風電場多樁導管架基礎施工方法。
背景技術：
風力發(fā)電隨著科學技術的進步，已經由傳統(tǒng)的陸上風電發(fā)展到目前的海上潮間帶、近海海域；風力發(fā)電結構基礎結構也出現(xiàn)了高樁承臺、單樁和多樁導管架等多種結構。單臺風機的裝機容量也由目前主流的2.5麗、3麗向將來的5麗或更大的方向發(fā)展，導致基礎樁體越來越大，重量越來越大，施工難度越來越大，且受到目前設備、施工技術等各方因素的影響，綜合考慮各方成本，近海海域(5 30米水深)的風機基礎結構比較適合采用多樁導管架結構。傳統(tǒng)的風機多樁導管架基礎施工方案參考了海洋鉆進平臺導管架基礎施工過程，有兩套主流工藝:一套是導管架先沉放海底，然后打樁；另一套先打多樁，然后根據(jù)多樁位置定制導管架。該兩套方法存在如下缺點:1)第一套施工工藝需要海底整平，且后打樁時需要每打I根樁調平一次，需要大量大型起重設備投入，施工效率低下，受海況條件影響較大，通常效率為I套基礎/15天；2)第二套施工方案雖然相對于第一套施工方案工序較少，但由于需要根據(jù)多樁樁位尺寸定制導管架，導致施工效率非常低下，約I套基礎/20天。有鑒于此，如何設計一種淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，解決一個船位難以打多根鋼管樁的問題，并降低多裝之間的位置誤差，是業(yè)內人士亟需解決的問題。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中，淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，存在一個船位難以打多根鋼管樁，多裝之間的位置誤差較大，并且成本較高、施工周期較長等缺陷，本發(fā)明提供了一種淺海風電場多樁導管架基礎施工方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種多樁抱樁器，其中，包括:轉軸，位于風機機位中心；大臂，套設于所述轉軸上；轉動臂，套設于所述轉軸上；以及小臂，設置于所述轉動臂的一端，所述小臂具有小臂中心；其中，所述多樁抱樁器具有若干個樁位中心，若干個所述樁位中心與所述小臂中心位于同一個圓上，且若干個所述樁位中心均布于所述圓上。2.一種如權利要求1所述的多樁抱樁器，其特征在于，所述大臂調節(jié)范圍是20-30米。優(yōu)選的，所述轉動臂的調節(jié)范圍是10-15米。優(yōu)選的，包括以下步驟:(a)將多樁抱樁器坐標定位于所述風機機位中心，并且將運輸船定位；
(b)將鋼管樁固定于所述多樁抱樁器上進行沉樁；以及(c)將導管架套于鋼管樁上進行灌漿。優(yōu)選的，所述步驟(b)中，包括下列步驟:(bl)旋轉所述多樁抱樁器的所述轉動臂至所述小臂中心對應于所述樁位中心處；(b2)將兩套索具上端分別掛于起重機的兩個鉤頭上，然后將每套索具下端分別掛于鋼管樁的上、下吊耳上；(b3)起升所述起重機的吊鉤，以抬起所述鋼管樁至安全高度，同時起升所述鋼管樁上端和下降所述鋼管樁下端，直至鋼管樁豎立；(b4)拆除所述鋼管樁下端吊耳上的所述索具；(b5)旋轉所述起重機的臂架，將所述鋼管樁置于所述多樁抱樁器的所述樁位中心上，抱緊所述小臂；(b6)下降所述鋼管樁的上端，自沉所述鋼管樁，拆除所述鋼管樁上端吊耳上的所述索具；(b7)利用所述起重機將打樁錘起吊至所述鋼管樁上端，并壓錘，啟動所述打樁錘對所述鋼管樁進行連續(xù)沉樁。(b8)重復步驟(bl) (b7)對剩余所述鋼管樁進行沉樁。優(yōu)選的，每套所述鎖具包括I個200T吊梁、4個100T卸扣、2個100T-32米鋼絲繩和2個100T-16米鋼絲繩。優(yōu)選的，所述起重機為800T起重機。優(yōu)選的，起升所述鋼管樁上端和下降所述鋼管樁的速度為2-4米/min。優(yōu)選的，所述步驟(C)中，包括下列步驟:(Cl)利用起重機的雙鉤將所述導管架吊裝至機位上方，然后下降所述起重機雙鉤，將導管架套筒套于每個所述鋼管樁上；(c2)通過千斤頂調平所述導管架，使所述導管架上法蘭傾斜度< 2%0 ;以及(c3)將灌漿料注入所述導管架套筒與所述鋼管樁之間的空腔內，等待灌漿料強度達到75%。優(yōu)選的，所述步驟(a)中，通過自身式起重平臺的船載GPS將所述多樁抱樁器坐標定位于所述機位中心。本發(fā)明的優(yōu)點是:在自升式起重機平臺上安裝一種可調式多樁抱樁器，該套淺海海域風電場多樁導管架基礎施工方法，結合國內目前現(xiàn)有施工設備并增加一種可調式多樁抱樁器，大大優(yōu)化了傳統(tǒng)多樁導管架基礎施工方法，大大降低了施工成本，提高了施工效率，大大推進了淺海海域風電場規(guī)模化生產的進程，大大降低了近海風電場多樁導管架基礎施工成本。具體為:1、解決了一個船位打多根樁的難題；2、很好控制了鋼樁位中心相對位置偏差，解決了導管架需要定做的難題；3、大大提高了海上施工的效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的多樁抱樁器的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的多樁抱樁器的結構示意圖。參照圖1，多樁抱樁器包括轉軸10、大臂11、轉動臂12及小臂13。其中，轉軸位于風機機位中心。大臂11套設于轉軸10上，并可以圍繞轉軸10轉動。大臂11的長度的調節(jié)范圍是20-30米，例如15米。轉動臂12的一端也套設于轉軸10上，同樣可以圍繞轉軸10轉動。轉動臂12的另一端連接有小臂13，轉動臂12的長度的調節(jié)范圍是10-15米，例如12米。小臂13具體包括一連接桿及兩個抓手，連接桿的中間連接于轉動臂12上，兩個抓手則分別垂直相連于連接桿兩端，小臂13具有小臂中心，小臂中心為兩個抓手的中心連線。另外，多樁抱樁器具有若干個樁位中心141,與小臂中心位于同一個圓14上,且若干個樁位中心141均布于圓14上。淺海風電場多樁導管架基礎施工方法具體如下所述:將多樁抱樁器坐標定位于風機機位中心，并且將運輸船定位，運輸船用來運輸風機。首先，通過自身式起重平臺利用船載GPS，將多樁抱樁器中心坐標移至機位中心附近(偏差2米左右)，然后，利用3艘錨艇將4個定位錨拖送拋入海底，自升式起重平臺通過定位錨將抱樁器中心坐標精確定位在設計機位上(中心誤差小于200mm)，接下來，自升式起重平臺開始壓載運輸船，壓載完畢后抬升運輸船(通過4根支腿將運輸船抬離水面)，當運輸船的船底脫離水面后將壓載艙水適量排去，繼續(xù)抬升將運輸船船體升至離最低潮位水面上6米左右停止，通過錨艇將運輸船拖至自升式起重平臺側面，并拋4個定位錨定位。以上自升式起重平臺定位、穩(wěn)船和運輸船定位用時約2天。然后，將鋼管樁固定于多樁抱樁器上進行沉樁。旋轉多樁抱樁器的轉動臂12至小臂中心，使小臂中心對應于一個樁位中心141處。將兩套索具上端分別掛于起重機的兩個鉤頭上，每套鎖具都包括I個200T吊梁、4個100T卸扣、2個100T-32米鋼絲繩和2個100T-16米鋼絲繩，起重機為800T起重機。然后將每套索具下端分別掛于鋼管樁的上吊耳及下吊耳上。接著，起升起重機的吊鉤，將鋼管樁抬起至安全高度，同時緩慢起升鋼管樁上端和下降鋼管樁下端，直至鋼管樁豎立。以2-4米/min的速度起升鋼管樁上端和下降鋼管樁下端。然后，拆除鋼管樁下端吊耳上的索具。旋轉起重機的臂架，將鋼管樁放置于多樁抱樁器的一個樁位中心141上，抱緊小臂以抓住鋼管樁。下降鋼管樁的上端，自沉鋼管樁，接著拆除鋼管樁上端吊耳上的索具。利用起重機將打樁錘起吊至鋼管樁的上端，并壓錘，啟動打樁錘對鋼管樁進行連續(xù)沉樁。重復以上步驟對剩余所述鋼管樁進行沉樁。最后，將導管架套于鋼管樁上進行灌漿。利用起重機的雙鉤將導管架吊裝至機位上方，然后下降起重機的雙鉤，將導管架的套筒套于每個鋼管樁上。通過千斤頂調平導管架，使導管架上法蘭傾斜度< 2%0。將灌漿料注入導管架的套筒與鋼管樁之間的空腔內，等待灌漿料強度達到75%。本發(fā)明的優(yōu)點是:在自升式起重機平臺上安裝一種可調式多樁抱樁器，該套淺海海域風電場多樁導管架基礎施工方法，結合國內目前現(xiàn)有施工設備并增加一種可調式多樁抱樁器，大大優(yōu)化了傳統(tǒng)多樁導管架基礎施工方法，大大降低了施工成本，提高了施工效率，大大推進了淺海海域風電場規(guī)模化生產的進程，大大降低了近海風電場多樁導管架基礎施工成本。具體為:1、解決了一個船位打多根樁的難題；2、很好控制了鋼樁位中心相對位置偏差，解決了導管架需要定做的難題；3、大大提高了海上施工的效率。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種多樁抱樁器,其特征在于,包括: 轉軸，位于風機機位中心； 大臂，套設于所述轉軸上； 轉動臂，套設于所述轉軸上；以及 小臂，設置于所述轉動臂的一端，所述小臂具有小臂中心； 其中，所述多樁抱樁器具有若干個樁位中心，若干個所述樁位中心與所述小臂中心位于同一個圓上，且若干個所述樁位中心均布于所述圓上。
2.一種如權利要求1所述的多樁抱樁器，其特征在于，所述大臂的長度調節(jié)范圍是20-30 米。
3.—種如權利要求1所述的多樁抱樁器，其特征在于，所述轉動臂的長度的調節(jié)范圍是10_15米。
4.一種利用如權利要求1至3任一項所述的多樁抱樁器的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，其特征在于，包括以下步驟: Ca)將多樁抱樁器坐標定位于所述風機機位中心，并且將運輸船定位； (b)將鋼管樁固定于所述多樁抱樁器上進行沉樁；以及 (c)將導管架套于鋼管樁上進行灌漿。
5.如權利要求4所 述的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，其特征在于，所述步驟(b)中，包括下列步驟: (bl)旋轉所述多樁抱樁器的所述轉動臂至所述小臂中心對應于所述樁位中心處； (b2)將兩套索具上端分別掛于起重機的兩個鉤頭上，然后將每套索具下端分別掛于鋼管樁的上、下吊耳上； (b3)起升所述起重機的吊鉤，以抬起所述鋼管樁至安全高度，同時起升所述鋼管樁上端和下降所述鋼管樁下端，直至鋼管樁豎立； (b4)拆除所述鋼管樁下端吊耳上的所述索具； (b5)旋轉所述起重機的臂架，將所述鋼管樁置于所述多樁抱樁器的所述樁位中心上，抱緊所述小臂； (b6)下降所述鋼管樁的上端，自沉所述鋼管樁，拆除所述鋼管樁上端吊耳上的所述索亙.N 9 (b7)利用所述起重機將打樁錘起吊至所述鋼管樁上端，并壓錘，啟動所述打樁錘對所述鋼管樁進行連續(xù)沉樁。
(b8)重復步驟(bl) (b7)對剩余所述鋼管樁進行沉樁。
6.如權利要求5所述的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，其特征在于，每套所述鎖具包括I個200T吊梁、4個100T卸扣、2個100T-32米鋼絲繩和2個100T-16米鋼絲繩。
7.如權利要求5所述的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，其特征在于，所述起重機為800T起重機。
8.如權利要求5所述的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，其特征在于，起升所述鋼管樁上端和下降所述鋼管樁的速度為2-4米/min。
9.如權利要求4所述的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，其特征在于，所述步驟(C)中，包括下列步驟:(Cl)利用起重機的雙鉤將所述導管架吊裝至機位上方，然后下降所述起重機雙鉤，將導管架套筒套于每個所述鋼管樁上； (c2)通過千斤頂調平所述導管架，使所述導管架上法蘭傾斜度< 2%0 ;以及 (c3)將灌漿料注入所述導管架套筒與所述鋼管樁之間的空腔內，等待灌漿料強度達到75%。
10.如權利要求4所述的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，其特征在于，所述步驟Ca)中，通過自身式起 重平臺的船載GPS將所述多樁抱樁器坐標定位于所述機位中心。
全文摘要
本發(fā)明提出一種多樁抱樁器及淺海風電場多樁導管架基礎施工方法，多樁抱樁器包括轉軸、大臂、轉動臂及小臂。轉軸位于風機機位中心。大臂套設于轉軸上。轉動臂套設于轉軸上。小臂設置于轉動臂的一端且具有小臂中心。多樁抱樁器具有若干個樁位中心，與小臂中心位于同一個圓上，且若干個樁位中心均布于圓上。多樁抱樁器的淺海風電場多樁導管架基礎施工方法包括將多樁抱樁器坐標定位于機位中心，并且將運輸船定位。將鋼管樁固定于多樁抱樁器上進行沉樁。將導管架套于鋼管樁上進行灌漿。采用本發(fā)明解決了一個船位打多樁的難題，并提高了效率。
文檔編號E02D7/06GK103215956SQ20131011658
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權日2013年4月3日
發(fā)明者李澤, 張樂平, 張海生, 王徽華, 馮小星 申請人:江蘇龍源振華海洋工程有限公司