[发明专利]一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法

说明书

本发明公开了一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法，它涉及海洋工程平台技术领域。综合应用多种海底扫测和地质探测方法进行插桩区域扫测，具体为：针对桩靴区域，采用打孔法，钻孔深度为25‑30m，取得土质信息，计算桩腿入泥深度；针对下浮体坐底区域，先采用海床扫描，扫描出海床表面的地形形势；对于地势平缓区域，采用多点打孔法，钻孔深度大于5m，取得土质信息，计算下浮体入泥深度；用浅剖面法分析规定深度的浅层海底地质，对异物进行清理，如清理工程量大，则更换新的地点重新进行扫测。本发明的优点在于：能够针对不同的区域采用不同的方法进行扫测，对不同区域分别进行分析，确定是否满足插桩需求，保证插拔桩试验的安全可靠。

技术领域

本发明涉及海洋工程平台技术领域，具体涉及一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法。

背景技术

海洋平台主要指自升式海洋平台、半潜式海洋平台、钻井船及其他平台等。自升式海洋平台主要由沉垫、桩腿、升降装置、平台等组成，其中，桩腿是自升式平台的立柱，它除起立柱作用外，还起平台升降时的导向及升降作用。自升下浮式海上风电安装平台，是一种与传统的插桩式平台不一样的插桩平台，如申请号201721469034.0中公开的一种坐底自升式风电打桩船船，它的形式介于桩腿式和沉垫式平台之间，带有下浮体和四个桩靴，下浮体与桩腿依靠锁紧机构锁紧，其桩靴和下浮体分别分摊一部分的承载力，其作业方式是这样考虑的：首先桩腿承受一定的预压力，然后桩腿和下浮体锁紧，同时承受压力，当承载力等于主船体的重力时，主船体就可以抬升了。

平台在投入使用之前要进行全船插拔桩试验以验证插拔桩的性能，如抬升能力、效率等，为了保证试验的安全可靠，一般平台在进行插拔桩试验之前要进行海底状况扫测。

传统的插桩区域海底状况扫测方法是在桩腿插桩区域进行打孔。如每一腿的桩靴是三角型的，一般打三个孔，孔深按照插拔桩计算的深度进行，矩形的一般打四个孔，打孔后测量水底的地质情况，经过标准的插桩计算，就可以获得入泥的深度。

常规平台的桩靴，受力面积小，且桩靴区域的分舱较多，不惧破舱，因此常规平台的插拔桩试验时的海底扫测，只需要使用标贯打孔法，在桩靴位置打孔，然后使用工程地质算法，根据桩靴的承载力算出桩腿、桩靴的入泥深度即可。但是常规的海底状况扫测工艺不适合有坐底下浮体的插桩式平台。

有坐底下浮体的插桩式平台，其桩靴区域入泥深，可达20-30m，其下浮体区域入泥浅，仅3-4m，且坐底区域较广，受力范围内仅一个舱，破舱风险较大，因此需要一种比较可靠的海底扫测方法，一方面可以扫测浅表范围内海底土质状况，另一方面，要能够区别较大异物，来规避坐底时破舱的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法，能够针对不同的区域采用不同的方法进行扫测，对不同区域分别进行分析，确定是否满足插桩需求，保证插拔桩试验的安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：针对带下浮体的海洋平台的结构和操作方式，将打孔法、浅剖面法和浅震法的地质分析方法进行结合，综合应用多种海底扫测和地质探测方法进行插桩区域扫测，具体如下：

S1、海床扫描，以获得初步符合插桩的水底地貌：采用海床扫描，扫描出海床表面的地形形势，对于高低落差大或者有较多深坑的区域，会导致坐底面积不够或者偏载，则需要直接排除；对于地势平缓区域，继续进行下一步扫测工作；

S2、采用打孔法，获得水底地质特性：

S2.1、针对桩靴区域，采用单点打孔法，由于接触面积小，入泥深度高，需要打较深的孔，钻孔深度为25-30m，取得土质信息，计算桩腿入泥深度，确定此区域是否符合桩腿的打桩需求；

S2.2、针对下浮体坐底区域，由于坐底面积较大，插入淤泥的深度不多，下浮体入泥深度不超过4m，为准确获得下浮体入泥深度，采用多点打孔法，钻孔深度大于5m，采集土质信息，计算下浮体入泥深度，确定此区域是否符合下浮体的入泥需求；