[发明专利]海上风电斜桩嵌岩施工塌孔处理装置、使用方法及处理方法

说明书

海上风电斜桩嵌岩施工塌孔处理装置、使用方法及处理方法，包括有钢管桩(1)、内护筒(2)、内护筒跟进器(3)和扶正器(5)；其中，所述钢管桩(1)呈两端开口的圆筒状，钢管桩(1)的底部安装有内护筒(2)，钢管桩(1)的内部设置有扶正器(5)和内护筒跟进器(3)，钻杆(8)贯穿伸入扶正器(5)和内护筒跟进器(3)，钻杆(8)的端部安装有钻头(4)。本发明采用内护筒跟进堵漏的方式，使斜桩塌孔问题得到解决。克服了海底岩层复杂，有限空间施工难度大的困难。具有施工方便快捷，经济效益好，保证海上作业安全等优点。

技术领域

本发明涉及风电领域，具体讲是一种海上风电斜桩嵌岩施工塌孔处理装置、使用方法及处理方法。

背景技术

近年来，随着风电事业的不断发展，新技术、新工艺、新材料的开发应用，具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发等特点的海上风电正处在快速发展阶段。髙桩承台式基础适合一定水深、海床浅层不具备足够天然地基条件的区域的优点，其工艺愈发的成熟，也得到了越来越多的广泛应用。

目前在海上风电场斜桩嵌岩施工过程中，面临海底岩层复杂，且孔壁受潮汐、水流扰动，漏砂、塌孔现象时有发生。由于钢管桩1与嵌岩段交界处岩层受潮汐扰动较大，所以塌孔位置一般在钢管桩1出桩段1-3米的位置处。塌孔大大增加了施工难度，造成大量的船机、物资以及人员消耗，并且延长了施工的工期，无法保证正常的施工进度。

发明内容

本发明在此提供一种海上风电斜桩嵌岩施工塌孔处理装置、使用方法及处理方法，目的是及时处理斜桩塌孔难题，避免质量、安全事故的发生，降低成本，保证斜桩的正常施工。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种海上风电斜桩嵌岩施工塌孔处理装置，包括有钢管桩1、内护筒2、内护筒跟进器3和扶正器5；其中，钢管桩1呈两端开口的圆筒状，钢管桩1的底部安装有内护筒2，钢管桩1的内部设置有扶正器5和内护筒跟进器3，钻杆8贯穿伸入扶正器5和内护筒跟进器3，钻杆8的端部安装有钻头4。

一种海上风电斜桩嵌岩施工塌孔处理装置的使用方法，包括以下步骤：当斜桩在钻孔过程中发生塌孔时，利用钻机及时提出钻头4，并且钢管桩1内持续注水，尽可能保持钢管桩1内水头高于桩外水头，防止塌陷区域进一步扩大。钢管桩1内下加工好的内护筒，下放带有护筒跟进器的钻头4，抽砂清孔，同时在钻机驱动下，护筒跟进器压着内护筒向下推进，钻机每抽一部分砂料就施压，下压内护筒，循序渐进，如此推进至漏沙位置，内护筒把漏砂点堵住，钢管桩1内不再漏砂时，提钻，改变跟进器位置，使其上移作为导向钻杆8使用，继续钻进，检查堵漏效果，若依然存在钢管桩1内漏砂现象，则继续推进护筒，直至完成堵漏。

一种海上风电斜桩嵌岩施工塌孔的处理方法，包括如下步骤：

步骤1：利用钻机提出钻头；

步骤2：内护筒侧壁加工导向；

步骤3：钢管桩1内下内护筒；

步骤4：下钻抽砂清孔，同时护筒跟进；

步骤5：复钻检查堵漏效果；

步骤6：钻进，成孔浇筑。

本发明还具有以下附加技术特征：

作为本发明技术方案进一步具体优化的：内护筒2的侧壁须加工导向，以保证护筒能下到孔底；内护筒2的侧壁竖向焊接导向钢筋6；导向钢筋6的宽度为3cm、高度为4cm、直径为12-20mm，长度均不超过内护筒2的长度。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：内护筒2应进行开孔处理，目的是混凝土浇筑时，浆液能从预留孔溢出；内护筒2的外壁上开有溢流孔7，溢流孔7高度为50cm、宽度为5cm、数量不少于4个，且溢流孔7的位置距内护筒2的底端距离为2-3m。