[发明专利]一种基于模块化稳桩平台的钢管桩施工系统及其施工工艺

说明书

本发明公开了一种基于模块化稳桩平台的钢管桩施工系统及其施工工艺，包括起重船、顶部架体Ⅰ、顶部架体Ⅱ、增高架体、主架体和防沉板；在所述顶部架体Ⅰ的一外侧面上下间隔设有第一抱桩器，且第一抱桩器通过第一调节机构与顶部架体Ⅰ连接，进行姿态矫正；在顶部架体Ⅱ的外侧面四个直角处设有第二抱桩器，且在主架体外侧相对于第二抱桩器正下方设有导向筒，导向筒通过第二调节机构与主架体螺接固定，进行姿态矫正；根据单桩或四桩使用需求选择顶部架体Ⅰ或顶部架体Ⅱ，进而组装成单桩稳桩平台或四桩稳桩平台，再通过起重船先对单桩稳桩平台或四桩稳桩平台进行定位，再进行钢管桩沉桩作业。本发明可自由组合更换，节约了成本。

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，具体涉及一种基于模块化稳桩平台的钢管桩施工系统及其施工工艺。

背景技术

稳桩平台为风机基础定位与调平的关键设备。现有的深水区稳桩平台以桁架式为主，对于不同水深的桩体需要使用与之高度相对应的稳桩平台，在水深覆盖范围较大的风电场则需投入数个规格不同的稳桩平台，这就导致资源占用量大。而海上风机基础的平面位置精度要求较高，一般为300~500mm，但采用浮式起重船将稳桩平台吊入海中定位后的精度较难控制，这就导致钢管桩的最终位置较难把控；而且由于桁架前侧的抱箍较重，桁架具有前倾的趋势，这就导致较难使其抱箍处于水平角度，对调平造成了一定困难。因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于模块化稳桩平台的钢管桩施工系统及其施工工艺，通过上法兰板和下法兰板的配合使用，可根据水深不同进行桁架高度的调整，也可根据单桩和四桩的使用需求进行组合更换，省时省力，节约了成本，且适用范围广。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种基于模块化稳桩平台的钢管桩施工系统，其创新点在于：包括起重船、顶部架体Ⅰ、顶部架体Ⅱ、增高架体、主架体、防沉板、第一抱桩器、第一调节机构、第二抱桩器、第二调节机构和导向管；所述顶部架体Ⅰ、顶部架体Ⅱ、增高架体以及主架体均为桁架结构，且在所述顶部架体Ⅰ的一外侧面还上下间隔水平对称设有两个用于钢管桩沉桩定位的第一抱桩器，每一所述第一抱桩器分别通过第一调节机构与所述顶部架体Ⅰ连接，并通过第一调节机构进行姿态矫正；在所述顶部架体Ⅱ的外侧面四个直角处还水平对称设有用于钢管桩沉桩定位的第二抱桩器，且在所述主架体的中间位置外侧相对于第二抱桩器正下方还分别竖直同轴心设有导向筒，每一所述导向筒分别通过第二调节机构与主架体螺接固定，并通过第二调节机构进行姿态矫正；根据单桩或四桩使用需求选择顶部架体Ⅰ或顶部架体Ⅱ，再根据水深不同自由选择增高架体和主架体进行组合使用，进而组装成单桩稳桩平台或四桩稳桩平台，再通过起重船上吊机与振动锤的配合，先对单桩稳桩平台或四桩稳桩平台进行定位，再进行钢管桩沉桩作业。

优选的，所述顶部架体Ⅰ、顶部架体Ⅱ、增高架体以及主架体均为由四个竖直主导管、数个倾斜加强管以及数个水平加强管焊接拼接而成的桁架结构，且其水平截面分别相匹配，所述增高架体的高度小于所述主架体的高度，且所述顶部架体Ⅰ、顶部架体Ⅱ、增高架体、主架体以及防沉板的主导管内径均与定位桩相匹配；在所述增高架体、主架体以及防沉板的对应主导管上表面还分别呈矩形水平对称设有上法兰，且在所述顶部架体Ⅰ、顶部架体Ⅱ、增高架体以及主架体的对应主导管下表面还分别呈矩形水平对称设有与上法兰相匹配的下法兰；每一所述上法兰和下法兰均为与定位桩相匹配的圆环状结构，且其设置位置分别与对应定位桩的插接位置相对应，进而通过上法兰和对应下法兰的螺接配合，所述顶部架体Ⅰ、增高架体、主架体以及防沉板分别相互之间螺接固定成单桩稳桩平台，或者所述顶部架体Ⅱ、增高架体、主架体以及防沉板分别相互之间螺接固定成四桩稳桩平台。