[发明专利]一种深水海洋平台的桩基安装方法

说明书

本发明公开了一种深水海洋平台的桩基安装方法，通过在桩基上设置若干浮力舱，用来提供桩基在水面上自由漂浮的浮力，然后通过逐步打开底部的浮力舱，使浮力舱内注水，再加上浮吊的协助作用，将桩基扶正，然后将桩基下放至指定位置，最终通过打桩锤固定。本发明可以实现深水桩基安全、高效安装，不仅降低了对大型起重船舶的依赖，而且借助浮力实现了桩基的水中扶正，解决了超大、超长的桩基扶正难题，可操作性高，大大降低了施工成本和作业风险，提高了施工效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种深水海洋平台的桩基安装方法。

背景技术

目前，深水海洋开发过程常见的典型浮式平台有张力腿平台TLP、半潜平台SEMI、立柱式平台SPAR、FPSO等，固定式平台有导管架平台、顺应塔平台等，但随着水深越深，开发难度越大。而桩基作为FPSO，SEMI，SPAR，TLP四类典型浮式平台和固定平台的必须组成部分，是确保浮式平台在位性能的重要保障，对桩基础的能力要求高，因此随着水深加深，桩基的规格直径变大，长度也越来越长，施工难度大。如千米级深水浮式平台的锚桩基直径可达5.5米，甚至更大，TLP平台、导管架平台的桩基直径可达126英寸。

常规的海洋平台桩基安装方案采用在驳船上布置专门的起桩通道，由止链器、回拖钩、钢丝绳及绞车等组成一套起桩系统，利用浮吊辅助完成桩基扶正安装作业；或长度较短的锚桩基可立式布置，浮吊立式吊装就位。但由于深水海洋平台的桩基规格（长度、直径、重量）越来越大，受浮吊吊高、施工机具能力及恶劣海况的限制，传统的桩基施工方法已不满足深水工程的需要，难度和风险较高。

发明内容

本发明提供了一种深水海洋平台的桩基安装方法，能够借助浮力实现了桩基的水中扶正，降低了对大型起重船舶的依赖，且可以实现深水桩基安全、高效安装。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种深水海洋平台的桩基安装方法，通过以下步骤实现，（1）在深水桩基上从底部至顶部设置第一浮力舱和若干浮力舱，各浮力舱之间设置隔膜使各舱互相独立，且在第一浮力舱上设置排气孔；（2）在桩基上安装水平吊装索具和扶正吊装索具，利用浮吊将桩基从驳船上水平起吊及旋转后放至水中，借助浮力使桩基在水中呈漂浮状态；（3）将桩基上的多个控制缆绳与拖轮相连；（4）摘除桩基水平吊装索具，并利用拖轮使桩基保持平衡稳定；（5）利用拖轮辅助顺序拉开第一浮力舱的排气孔和底部隔膜，使第一浮力舱成排气放空注水状态，利用浮吊和桩基底部缓慢注水的作用，逐渐扶正桩基；（6）将扶正后的桩基利用浮吊下放，并拉开所有浮力舱的多个封闭隔膜，使桩基自由入泥；（7）利用打桩锤将桩基打至设计深度，桩基安装完成。

进一步的，步骤（1）具体为：在桩基上设置第一浮力舱和第二浮力舱，舱室与舱室间设置隔膜，使各舱相互独立，各舱室之间的隔膜上设有隔膜拉拽绳，其中第一浮力舱的隔膜拉拽绳牵引至桩基的底部，且第一浮力舱上设有排气孔，便于第一浮力舱优先放空注水，第二浮力舱的隔膜拉拽绳连续牵引至桩基的顶部。

进一步的，步骤（2）具体为：在桩基两端分别连接水平吊装索具，将吊桩器插入在驳船上布置的桩基顶部，在吊桩器上安装扶正吊装索具，利用浮吊和水平吊装索具将装有吊桩器的桩基从驳船上水平起吊，旋转放至水中，吊钩缓慢放松，使桩基成漂浮状态。

进一步的，步骤（3）具体为：S1将预设在桩基底部和顶部的第一缆绳分别连接至两条拖轮，用于控制桩基扶正过程的稳定；S2将牵引至桩基的底部第一浮力舱的隔膜拉拽绳，并与拖轮连接，便于拉开第一浮力舱的隔膜；S3将排气孔通过第二缆绳与拖轮连接，便于控制排气孔的放空。

进一步的，步骤（5）具体为：a用拖轮通过第二缆绳辅助拉开第一浮力舱上的排气孔，使第一浮力舱处于排气状态；b然后由拖轮通过桩基底部的隔膜拉拽绳抽开第一浮力舱底部的封闭隔膜，使第一浮力舱成可注水状态，此时桩基一端下沉由自由漂浮状态转为扶正开始状态；c受桩基底部注入水量的作用，同时浮吊吊钩缓慢起升，钩头逐渐向扶正吊装索具带力，桩基慢慢扶正，并最终缓慢竖直，完成桩基的扶正。