【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水上施工领域。更具体地说，本专利技术涉及一种恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法。
技术介绍
1、沉桩施工是涉及在码头、桥梁、风电领域极为常见的作业，其对施工的垂直度和偏位要求非常高，但随着海港码头、跨海大桥、近海风电的施工，越来越多的船舶需要在海浪条件下施工。船舶在海浪上具有沿着船长、船宽、型深等三个方向的转动和平动，分别成为横摇、纵摇、艏摇、纵荡、横荡和垂荡。其中横摇、纵摇、纵荡、横荡均会影响船舶的运动。打桩过程中，打桩船舶的桩架上抱着钢管桩，打桩船舶的横摇、纵摇也会影响桩架的垂直度变化，最终会影响沉桩过程中的钢管桩打入的垂直度和偏位。为保证沉桩的垂直度和沉桩位置的精确度，常采用较大船长的船舶来降低船舶在海浪上的运动响应，但也造成了成本的急剧增加，同时过往尺寸不足的船舶也将被淘汰，造成了资源浪费。
技术实现思路
1、本专利技术还有一个目的是提供一种在恶劣波浪条件下保障打桩船桩基高精度作业的打桩施工方法。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，包括以下步骤：
3、s1、在船舶上安装有六自由度传感器、波浪测量仪和气象监测仪，所述六自由度传感器用于实时获取船舶的运动数据；所述波浪测量仪用于实时获取临近船舶的波浪数据；所述气象监测仪用于实时获取气象数据；
4、s2、获取实时气象数据和波浪实时数据，基于时序预测法，获取未来某个时间段内的波浪预测数据；
5、s3、收集船舶结构
6、s4、基于预测模型，输入获取的船舶结构数据、波浪入射角实时数据、波浪实时数据和波浪预测数据，对船舶的运动数据进行预测；
7、s5、基于预测的船舶运动数据，对桩架和船舶的运动方向进行反向调整，以保持桩架位置稳定。
8、优选的是，步骤s1中船舶的运动数据包括横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡，波浪数据包括波浪行波的时间周期、方向、有效浪高；步骤s3中的船舶的结构数据包括船舶的船长、船宽、吃水深度、方型系数；波浪入射角数据为波浪行波方向与船舶首尾角度的差值。
9、优选的是，步骤s2中，当获取的波浪预测数据的有效浪高超过修正后窗口期2倍有效波高时，控制船舶进行避险操作。
10、优选的是，步骤s4中还将获取的波浪入射角实时数据、波浪实时数据和预测得到的船舶运动参数，输入到神经网络模型中，用于优化神经网络模型参数。
11、优选的是，步骤s1中，所述六自由度传感器设置在船舶甲板处。
12、本专利技术至少包括以下有益效果：
13、1、本专利技术在打桩船上安装六自由度传感器，实现船舶在横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡的运动监控，同时利用波浪测量仪和气象监测仪同步监测海域的波浪数据和气象数据，基于时序预测法实现对波浪数据的短期预报，并建立船舶运动数据的预测模型，预测未来船舶运动姿态，并及时反应到打桩船桩架，实现打桩船桩架位置的稳定，通过针对打桩桩架的波浪补偿，实现沉桩的高精度施工，提升了施工质量，保障了恶劣波浪条件下打桩船桩基高精度作业；
14、2、本专利技术通过添加六自由度传感器等低成本仪器，预测未来船舶运动姿态，并及时反应到打桩船的锚缆上，使得打桩船适应波浪水流带来的偏差，以较低的成本实现了船舶性能的急剧提升，保障了船舶的性能，规避了船舶运动响应较大影响施工的问题，提高了船舶作业的允许波高，提高了施工作业窗口期，缩短了工程施工工期。
15、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，其特征在于，步骤S1中船舶的运动数据包括横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡，波浪数据包括波浪行波的时间周期、方向、有效浪高；步骤S3中的船舶的结构数据包括船舶的船长、船宽、吃水深度、方型系数；波浪入射角数据为波浪行波方向与船舶首尾角度的差值。
3.如权利要求2所述的恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，其特征在于，步骤S2中，当获取的波浪预测数据的有效浪高超过修正后窗口期2倍有效波高时，控制船舶进行避险操作。
4.如权利要求1所述的恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，其特征在于，步骤S4中还将获取的波浪入射角实时数据、波浪实时数据和预测得到的船舶运动参数，输入到神经网络模型中，用于优化神经网络模型参数。
5.如权利要求1所述的恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，其特征在于，步骤S1中，所述六自由度传感器设置在船舶甲板处。
【技术特征摘要】
1.一种恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法，其特征在于，步骤s1中船舶的运动数据包括横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡，波浪数据包括波浪行波的时间周期、方向、有效浪高；步骤s3中的船舶的结构数据包括船舶的船长、船宽、吃水深度、方型系数；波浪入射角数据为波浪行波方向与船舶首尾角度的差值。
3.如权利要求2所述的恶劣海况基于波浪补偿的打桩施工方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：田唯，游新鹏，骆钊，潘桂林，冯先导，林红星，杨汉彬，孙婉静，陈迪郁，刘建波，沈立龙，刘聪聪，何聪，仇正中，张磊，赵东梁，雷鸣，肖苡辀，容瑶，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。