一种自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构，包括布置在安装船的1号桩靴和4号桩靴上的第一监测点、布置在1号桩靴上的第二监测点和第三监测点以及布置在安装船的1号桩腿至4号桩腿上的第四监测点和第五监测点。每个第一监测点上安装土压力计和渗压计各一个；每个第二监测点上安装置三个应变计；每个第三监测点上安装一个孔压静力触探；每个第四监测点上安装二个轴力计；每个第五监测点上安装一个流量计。本实用新型专利技术能够全面反映桩靴的埋深和周围土质条件，为拔桩阻力的计算提供客观的数据。力的计算提供客观的数据。力的计算提供客观的数据。

【技术实现步骤摘要】
一种自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构


[0001]本技术涉及一种自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构。

技术介绍

[0002]自升式风电安装船在海上风场施工作业时，需要先将桩腿插入海床泥面以下，再利用抬升系统将船体抬离水面，从而形成稳定的施工作业平台。一个机位的风电安装完成后，需要将桩腿拔出海床泥面，回收至船体，然后航行至下一个机位。而如何在风场内实现安装船的桩腿有效、安全地插拔是影响施工的关键。
[0003]我国南方的海上风电场如江苏和广东施工区域存在大量软粘土地基，海床浅部地基的承载力很低，为满足作业需求，自升式风电安装船作业时，往往需要将带桩靴的桩腿插入一定的深度以满足承载力的需求，而桩腿插入的深度又是桩腿上拔时上拔阻力的最大影响因素。在以往的国内工程实践中经常出现由于桩腿入泥深度过深，上拔阻力超过船体的极限拔桩能力而导致桩腿上拔困难的情况。
[0004]根据目前的理论研究和工程实际应用，在软粘土地基中桩腿上拔所需的力有相当一部分来自于桩靴与土体之间的吸附力，往往远大于船体的极限拔桩能力，如果不采用一定的冲桩措施，拔桩几乎是不能实现的。针对该问题国内现有的自升式风电安装船基本上都配备了冲桩系统，即借助高压水的冲击来降低桩腿的上拔阻力。但在实际应用中，仍出现各种问题。例如船舶在深厚软粘土地质的海域作业，桩腿入泥较深，施工作业过程中泥沙倒灌到冲桩喷嘴中，造成冲桩喷嘴堵塞，使冲桩系统失效，船体拔桩困难的情况。为提高施工作业效率和保障作业安全，需要对上述关键参数进行监测，以分析其对拔桩力的影响。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构，它能够全面反映桩靴的埋深和周围土质条件，为拔桩阻力的计算提供客观的数据。
[0006]本技术的目的是这样实现的：一种自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构，包括布置在安装船的1号桩靴和4号桩靴上的第一监测点、布置在1号桩靴上的第二监测点和第三监测点以及布置在安装船的1号桩腿至4号桩腿上的第四监测点和第五监测点；所述1号桩靴至4号桩靴的结构和尺寸均相同并由靴顶、靴面、靴底和靴身；所述靴顶包括靴顶下部和靴顶上部；靴顶下部的外形为圆柱形，靴顶上部的外形为圆台形；所述靴面呈天圆地方结构；所述靴底呈倒立的天圆地方结构，且靴底的底部圆的直径与靴顶下部的直径相同，靴面的底部和靴底的顶部均呈尺寸相同的矩形；所述靴身的外形呈四棱柱并且连接在靴面的底端与靴底的顶端之间；所述1号桩腿至4号桩腿均呈等边三角形空间桁架式并包括三根竖向弦杆；每个第一监测点上安装土压力计和渗压计各一个；每个第二监测点上安装置三个应变计；每个第三监测点上安装一个孔压静力触探；每个第四监测点上安装二个轴力计；每个第五监测点上安装一个流量计；
[0007]所述1号桩靴上的第一监测点布置在靴顶的外表面、靴面的外表面和靴底的外表面上，其中，靴顶上布置一个第一监测点，靴面上布置六个第一监测点，靴底上布置十二个第一监测点；
[0008]靴顶上的一个第一监测点布置在1号桩靴的长边对称轴上并位于靴顶上部的母线长度的1/2处；
[0009]靴面上的六个第一监测点一一对应地布置在1号桩靴的短边对称轴的两侧并位于长边对称轴上的母线长度的1/3处和2/3处，在1号桩靴的长边对称轴的两侧并位于一根与短边对称轴呈30
°
的母线长度的2/3处；
[0010]所述靴底的上的十二个第一监测点一一对应地布置在1号桩靴的短边对称轴的两侧并位于1号桩靴的长边对称轴上的底部圆的1/2半径处、母线长度的1/4处、1/2处、3/4处，在1号桩靴的长边对称轴的两侧并位于1号桩靴的短边对称轴上的母线长度的1/3处和2/3处；
[0011]所述1号桩靴上的第二监测点有五个并均布置在靴底的内表面上，该五个第二监测点一一对应地布置在1号桩靴的长边对称轴上并位于底部圆1/2半径处，在1号桩靴的短边对称轴的两侧并位于1号桩靴的长边对称轴上的母线长度的1/2处，在1号桩靴的长边对称轴的两侧并位于1号桩靴的短边对称轴上的母线长度的1/2处；
[0012]所述1号桩靴上的第三监测点有一个并布置在靴身的外表面上且位于1号桩靴的长边对称轴上；
[0013]所述4号桩靴上的第一监测点有六个并分别布置在靴底的外表面上，该六个第一监测点一一对应地布置在4号桩靴的长边对称轴上并位于底部圆的半径处，4号桩靴的长边对称轴上的母线长度的1/4处、1/2处、3/4处，4号桩靴的短边对称轴上的母线长度的1/3处、2/3处；
[0014]所述1号桩腿至4号桩腿上的第四监测点均有三个，1号桩腿至4号桩腿上的三个第四监测点一一对应地布置在三根竖向弦杆上并距各自的桩靴的靴顶上部最高点4～4.5m；
[0015]所述1号桩腿至4号桩腿上的第五监测点均有六个，1号桩腿至4号桩腿上的留个第五监测点一一对应地布置在安装船上的冲桩管路最下游的六根冲桩支管上。
[0016]上述的自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构，其中，所述土压力计采用焊接的方式固定在桩靴的外表面上，并在土压力计的周围焊接钢板。
[0017]上述的自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构，其中，所有的土压力计、渗压计、应变计、孔压静力触探、轴力计和流量计的信号导线均设在槽钢内或者穿在钢管内
[0018]本技术的自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构具有以下特点：通过在自升式风电安装船的四条桩腿和四个桩靴上布置多个监测点，每个监测点上布置不同的监测传感器，能够全面反映桩靴的埋深和周围土质条件，能为孔压消散过程对拔桩力影响的具体研究提供可靠的数据；能够为拔桩作业分析提供较好的指导，从而能提高现场拔桩施工效率和保证设备操作的安全性。
附图说明
[0019]图1是本技术的自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构中的1号
桩靴上的监测点的布置结构图；
[0020]图2是图1的俯视图；
[0021]图3是图1的仰视图；
[0022]图4是1号桩靴的内部俯视；
[0023]图5是本技术的自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构中的4号桩靴上监测点的布置结构图；
[0024]图6是本技术的自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构中的第五监测点的布置结构图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本技术作进一步说明。
[0026]请参阅图1至图6，自升式风电安装船上具有四条桩腿，每条桩腿的底部带有桩靴。1号桩腿至4号桩腿均呈等边三角形空间桁架式并包括三根竖向弦杆。1号桩靴11至4号桩靴14的结构和尺寸均相同并由靴顶、靴面103、靴底105和靴身104；靴顶包括靴顶下部102和靴顶上部101；靴顶下部102的外形为圆柱形，靴顶上部101的外形为圆台形；靴面103呈天圆地方结构；靴底105呈倒立的天圆地方结构，且靴底1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自升式风电安装船拔桩关键参数监测点的布置结构，包括布置在安装船的1号桩靴和4号桩靴上的第一监测点、布置在1号桩靴上的第二监测点和第三监测点以及布置在安装船的1号桩腿至4号桩腿上的第四监测点和第五监测点；所述1号桩靴至4号桩靴的结构和尺寸均相同并由靴顶、靴面、靴底和靴身；所述靴顶包括靴顶下部和靴顶上部；靴顶下部的外形为圆柱形，靴顶上部的外形为圆台形；所述靴面呈天圆地方结构；所述靴底呈倒立的天圆地方结构，且靴底的底部圆的直径与靴顶下部的直径相同，靴面的底部和靴底的顶部均呈尺寸相同的矩形；所述靴身的外形呈四棱柱并且连接在靴面的底端与靴底的顶端之间；所述1号桩腿至4号桩腿均呈等边三角形空间桁架式并包括三根竖向弦杆；其特征在于，每个第一监测点上安装土压力计和渗压计各一个；每个第二监测点上安装置三个应变计；每个第三监测点上安装一个孔压静力触探；每个第四监测点上安装二个轴力计；每个第五监测点上安装一个流量计；所述1号桩靴上的第一监测点布置在靴顶的外表面、靴面的外表面和靴底的外表面上，其中，靴顶上布置一个第一监测点，靴面上布置六个第一监测点，靴底上布置十二个第一监测点；靴顶上的一个第一监测点布置在1号桩靴的长边对称轴上并位于靴顶上部的母线长度的1/2处；靴面上的六个第一监测点一一对应地布置在1号桩靴的短边对称轴的两侧并位于长边对称轴上的母线长度的1/3处和2/3处，在1号桩靴的长边对称轴的两侧并位于一根与短边对称轴呈30
°
的母线长度的2/3处；所述靴底的上的十二个第一监测点一一对应地布置在1号桩靴的短边对称轴的两侧并位于1号桩靴的长边对称轴上的底部圆的1/2半径处、母线长...

【专利技术属性】
技术研发人员：季振祥，孙伟明，赵龙，黄超，刘昌鹏，朱亚洲，李小龙，张高建，
申请(专利权)人：中交海峰风电发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：