本发明专利技术提出一种单桩施工工艺及自升式风电安装平台，包括以下步骤：自升式风机安装平台移动至桩位附近，利用锚定装置对平台进行粗定位；通过DGPS显示自升式风机安装平台的位置，调整锚缆长度，对平台进行精确定位，确保液压抱桩器的中心定位于桩位的中心；升降装置将桩腿降下，将桩腿插入海底平面，同时将自升式风机安装平台顶升；吊机利用钢丝绳将单桩吊起搬至液压抱桩器，通过液压抱桩器控制调整单桩的垂直度偏差不超过0.1％，利用液压打桩锤对单桩进行打桩作业；利用液压抱桩器对单桩的垂直度偏差进行控制，在对单桩的打桩过程中始终保持单桩的垂直度偏差不超过0.1％，保证单桩下沉时的垂直度，提高施工作业效率，降低施工成本。成本。成本。
【技术实现步骤摘要】
一种单桩施工工艺及自升式风电安装平台
[0001]本专利技术涉及风机安装工艺的
，特别是一种单桩施工工艺及自升式风电安装平台。
技术介绍
[0002]随着我国经济建设的快速发展，电能对经济建设和人们生活的影响越来越大，而随着石油资源、煤炭资源价格的日益上涨，以及人们对低碳、环保要求的日益提高，清洁能源的优势日益突出，风力发电作为一种绿色能源越来越受到世界各国的重视，并得到广泛的开发和利用，由于海上的风力资源非常丰富，因此，越来越多的风力发电场建设在海上，目前对于海面风力发电场的建筑作业，为了使风力发电建筑物基础坚固，一般需要将桩腿打入土里。
[0003]现有技术中，一般将单桩沉入泥土中一定深度时，再利用液压打桩锤对桩腿进行打桩作业，使其沉至规定深度，无论打桩前还是打桩后都单桩在下沉时会发生偏移，桩身偏移后如果不及时进行调整，就会导致风力发电平台的不稳定，甚至导致倾倒等危险发生；现有的单桩施工工艺中的沉桩打桩中容易导致桩基的偏移，且缺乏对桩身偏移的实时监控，对垂直度监控力度不足。
技术实现思路
[0004]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种单桩施工工艺及自升式风电安装平台，解决单桩打桩施工容易导致桩身偏移，且对桩身垂直度监控力度不足的问题，保证单桩施工中桩基的垂直度和稳定性。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种单桩施工工艺，包括以下步骤：
[0007]S1：自升式风机安装平台移动至桩位附近，利用锚定装置对平台进行粗定位；<br/>[0008]S2：通过全回转推进器移动自升式风机安装平台到达设定的坐标，通过DGPS显示自升式风机安装平台的位置，调整锚缆长度，对平台进行精确定位，确保液压抱桩器的中心定位于桩位的中心；
[0009]S3：升降装置将桩腿降下，将桩腿插入海底平面，同时将自升式风机安装平台顶升；
[0010]S4：吊机利用钢丝绳将单桩吊起，从液压抱桩器的中心缓慢释放，通过液压抱桩器控制调整单桩的垂直度偏差不超过0.1％；
[0011]S5：单桩在自重下降稳定后，利用液压打桩锤对单桩进行打桩作业；
[0012]S6：完成打桩后液压抱桩器松开单桩，升降装置收起桩腿，同时自升式风机安装平台下降至水面，锚定装置起锚后，自升式风机安装平台撤离。
[0013]优选的，所述步骤S5中液压打桩锤对单桩的打桩作业包括以下步骤：
[0014]S51：确认单桩垂直度在0.05％～0.10％之间，若垂直度超出范围则通过所述液压
抱桩器调整单桩的垂直度；若单桩的垂直度满范围要求，执行下一步；
[0015]S52：液压打桩锤采用轻击锤击力点动2
‑
3锤，停止5min后，再继续进行点动，若出现单桩的垂直度超过0.10％，则控制液压抱桩器对单桩的角度偏差进行调整，对打桩角度进行矫正；若无异常则继续点动2
‑
3锤，并停止，由此反复3
‑
4次后观测单桩的垂直度偏差；
[0016]S53：确保单桩的垂直度偏差在0.05％～0.10％之间，持续重击锤击力对单桩进行打桩作业。
[0017]优选的，步骤S53中持续对单桩进行打桩作业采用以下作业方法：
[0018]单桩入土深度小于10m：每沉桩1
‑
2m，对单桩的垂直度偏差进行观测一次，并对单桩的角度偏差调整一次；
[0019]单桩入土深度在10m
‑
30m之间：每沉桩3
‑
4m，对单桩的垂直度偏差进行观测一次，并对单桩的角度偏差调整一次；
[0020]单桩入土深度超过30m：液压打桩锤对单桩连续打桩。
[0021]优选的，所述步骤S5中，单桩在自重的作用下，吊机持续缓慢下放钢丝绳，桩身下沉入土至一定的深度停滞并稳定，此时将实际自重入土深度与理论计算自重入土深度进行对比，如有明显差别应及时进行分析并决定是否调整；当单桩下沉入土深度正常稳定后，吊机继续缓慢下放钢丝绳，让钢丝绳处于不脱钩、不受力的状态，观察单桩15min，如果单桩桩身无深度和倾斜的变化，则进行下一施工工序；如桩身有变化，则继续观察，直至单桩15min内无变化才进行下一施工工序。
[0022]优选的，液压抱桩器上下两层均设有液压伸缩辊轮油缸和位移传感器，通过液压伸缩辊轮油缸将单桩抱紧，当单桩的垂直度偏移需要调整时，位移传感器检测液压伸缩辊轮油缸的活塞杆伸出长度，发送至分析通过下两层的调整液压伸缩辊轮油缸的活塞杆伸缩，从而调整单桩的垂直度。
[0023]优选的，在步骤S2中，液压抱桩器安装在十字滑移装置上，利用十字滑移装置将液压抱桩器的抱臂推出自升式风机安装平台外，并利用液压抱桩器在十字滑移装置上的移动，调整液压抱桩器的抱臂中心与桩位的中心重合。
[0024]优选的，本专利技术提出的自升式风电安装平台，应用有所述的单桩施工工艺，包括平台本体、锚定装置、升降装置、桩腿、全回转推进器、吊机、液压抱桩器和液压打桩锤；
[0025]所述锚定装置设置于平台本体的船艏和船艉，用于对平台本体进行固定；
[0026]所述全回转推进器设有四台，分别设置于平台本体的船艏和船艉，船艏的两台所述全回转推进器用作转向作用和推进作用，船艉的两台所述全回转推进器用作推进作用；
[0027]所述升降装置设置于所述平台本体的四个角，用于控制所述桩腿的升降；
[0028]所述吊机设置在所述平台本体上方，利用钢丝绳吊起物体进行搬运；
[0029]所述液压抱桩器设置于所述平台本体的一侧，用于对单桩进行抱紧定位；
[0030]所述液压打桩锤设置于所述平台本体上方，用于对单桩的打桩作业；
[0031]所述液压打桩锤设置有传感检测装置及分析装置，传感检测装置检测桩身各个方向的位移，并同步传递给分析装置，分析装置根据收到的位移值计算出偏离角度。
[0032]优选的，所述液压抱桩器包括抱臂和液压伸缩辊轮油缸，所述抱臂设有两层，每层所述抱臂至少设有四个所述液压伸缩辊轮油缸，且沿四个所述液压伸缩辊轮油缸沿所述抱臂圆周排列设置；所述液压伸缩辊轮油缸设置有位移传感器，用于检测油缸活塞杆伸出位
移。
[0033]优选的，所述液压抱桩器可滑动设置在十字滑移装置上，所述十字滑移装置固定在所述平台本体的一侧。
[0034]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0035]单桩施工工艺应用在自升式风电安装平台上，从将单桩放入液压抱桩器开始，就利用液压抱桩器对单桩的垂直度偏差进行控制，在对单桩的打桩过程中始终保持单桩的垂直度偏差不超过0.1％，可以保证单桩下沉时的垂直度，优化了单桩稳桩措施，提高施工作业效率，降低施工成本。
附图说明
[0036]图1是本专利技术提出的单桩施工工艺中一个实施例的流程示意图；
[0037]图2本专利技术提出的单桩施工工艺中步骤S5液压打桩锤对单桩的打桩作业的一个实施例的流程本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单桩施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1：自升式风机安装平台移动至桩位附近，利用锚定装置对自升式风机安装平台进行粗定位；S2：通过全回转推进器移动自升式风机安装平台到达设定的坐标，通过DGPS显示自升式风机安装平台的位置，调整锚缆长度，对自升式风机安装平台进行精确定位，确保液压抱桩器的中心定位于桩位的中心；S3：升降装置将桩腿降下，将桩腿插入海底平面，同时将自升式风机安装平台顶升；S4：吊机利用钢丝绳将单桩吊起，从液压抱桩器的中心释放，通过液压抱桩器的垂直度测量仪测量桩身的垂直度偏差，并通过液压抱桩器控制测量单桩的垂直度偏差不超过0.1％；S5：单桩在自重下降稳定后，利用液压打桩锤对单桩进行打桩作业；S6：完成打桩后液压抱桩器松开单桩，升降装置收起桩腿，同时自升式风机安装平台下降至水面，锚定装置起锚后，自升式风机安装平台撤离。2.根据权利要求1所述的一种单桩施工工艺，其特征在于：所述步骤S5中液压打桩锤对单桩的打桩作业包括以下步骤：S51：确认单桩垂直度在0.05％～0.10％之间，若垂直度超出范围则通过所述液压抱桩器调整单桩的垂直度；若单桩的垂直度满足上述范围要求，执行下一步；S52：液压打桩锤采用轻击锤击力点动2
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3锤，停止5min后，再继续进行点动，若出现单桩的垂直度超过0.10％，则控制液压抱桩器对单桩的角度偏差进行调整，对打桩角度进行矫正；若无异常则继续点动2
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3锤，并停止，由此反复3
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4次后观测单桩的垂直度偏差；S53：确保单桩的垂直度偏差在0.05％～0.10％之间，持续重击锤击力对单桩进行打桩作业。3.根据权利要求2所述的一种单桩施工工艺，其特征在于：步骤S53中持续对单桩进行打桩作业采用以下作业方法：单桩入土深度小于10m：每沉桩1
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2m，对单桩的垂直度偏差进行观测一次，并对单桩的角度偏差调整一次；单桩入土深度在10m
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30m之间：每沉桩3
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4m，对单桩的垂直度偏差进行观测一次，并对单桩的角度偏差调整一次；单桩入土深度超过30m：液压打桩锤对单桩连续打桩。4.根据权利要求1所述的一种单桩施工工艺，其特征在于：所述步骤S5中，单桩在自重的作用下，吊机持续缓慢下放钢丝绳，桩身下沉入土至指定的深度停滞并稳定，此时将实际自重入土深度与理论计算自重入土深度进行对比，如有明显差...
【专利技术属性】
技术研发人员：马振军，麦志辉，徐天殷，万丽娟，喻祥，刘会涛，
申请(专利权)人：广东精铟海洋工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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