CN113356214A

CN113356214A - 一种海上风机导管架基础结构灌浆封底方法

Info

Publication number: CN113356214A
Application number: CN202110624421.1A
Authority: CN
Inventors: 朱国虎; 潘晓炜; 崔灿; 刘大海; 陶廷军; 阚子龙; 王梓秋
Original assignee: Jiangsu Branch Of Cccc Shanghai Port Engineering Co ltd
Current assignee: Jiangsu Branch Of Cccc Shanghai Port Engineering Co ltd
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2021-09-07

Abstract

一种海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，该方法使用圆形封底钢板、加劲板、土工布、密封盖、低强度灌浆材料和高性能灌浆料对风机导管架进行封底操作，具体步骤为：先将封底钢板和加劲板焊接到钢管桩内，然后对钢管桩进行植桩操作，接着，将风机导管架插装到钢管桩内，最后，依次进行低强度灌浆材料和高性能灌浆料的灌注操作，即可。该方法通过将封底钢板内置于钢管桩内部，降低了施工精度要求，杜绝了灌浆封堵不严密的问题，同时节约了施工成本，对海上风电导管架基础施工的效率提升和成本节约具有重要意义。

Description

一种海上风机导管架基础结构灌浆封底方法

技术领域

本发明涉及海上风机安装技术领域，特别是一种海上风机导管架基础结构灌浆封底方法。

背景技术

目前，风机结构有多种结构形式，适应于不同水深条件，在水深35m左右，导管架结构较为经济合理，导管架结构与基础之间一般采用灌浆的方式进行连接，其原理是在直径不同的导管架插腿和钢管桩之间的环向空隙之间灌入高强度的灌浆材料，利用灌浆材料与钢管壁之间的粘结力及钢管壁上预先焊接的剪力键将上部风机导管架的结构的荷载传递给基础桩；依据导管架结构和钢管桩的施工顺序，可将导管架基础结构分为先桩法和后桩法，其中先桩法是将钢管桩打入预定位置后，将导管架腿插尖插入钢管桩内部，从而固定上部导管架结构；而后桩法导管架则是将导管架预先放置在海床上，利用导管架的腿部中空的空间打入钢管桩后灌浆密封；灌浆材料一般具有快硬早强，高弹模，超高强度等特点，由于需要在水下完成灌浆，灌浆材料都具有极好的流动性，因此需要在灌浆段底部固定位置设置封底装置进行灌浆密封。

对于先桩法导管架基础，现有的设计普遍采用在导管架腿插尖上连续布置两层橡胶密封圈的工艺进行灌浆封堵，但是这种工艺对导管架腿部与嵌岩桩的相对位置、垂直度要求较高，在实际施工操作中，由于受到海上突风、涌浪的影响，吊装导管架时可能存在船体或吊钩摇晃的问题；从而导管架腿部插入钢管桩内的相对位置以及导管架腿部的垂直度难以控制，因此导管架插尖上的密封圈可能会与钢管桩内壁之间存在间隙，导致封堵失败；同时，吊装过程中导管架插腿与钢管桩内壁之间的摩擦及碰撞可能导致橡胶密封圈的损坏，导致灌浆封堵不严密；灌浆封堵的失败会导致灌浆料漏入钢管桩内，由于钢管桩进入海床较深，下部间隙很大，若用灌浆填满整个空间，会造成灌浆材料的大量浪费，并且，密封圈本身造价也较为高昂，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够降低施工精度要求，杜绝灌浆封堵不严密的问题，同时节约了施工成本的海上风机导管架基础结构灌浆封底方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，该方法使用封底钢板、加劲板、土工布、密封盖、低强度灌浆材料和高性能灌浆料进行封底操作，具体步骤为：

（1）先在封底钢板的中间开孔，在孔内焊接一段圆形钢管，作为进水孔，然后将封底钢板和加劲板焊接到嵌岩用的钢管桩的内部；

（2）进行钢管桩的植桩操作，在植桩过程中，敞开进水孔，让水进入封底钢板上部；

（3）对进水孔进行封堵，先在进水孔外侧覆盖土工布，然后盖上密封盖对进水孔进行密封；

（4）将风机导管架腿插装到钢管桩内，然后在风机导管架插尖与封底钢板之间的空间内灌浆，灌浆采用强度较低的灌浆材料；

（5）在低强度灌浆材料填充完成后，在钢管桩与风机导管架腿之间的空间内灌入高性能灌浆材料，直至开始向外溢浆，灌浆施工完成，即可。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，步骤（1）中，封底钢板和加劲板的焊接方法为，先将加劲板焊接到钢管桩的内部，再将封底钢板焊接到加劲板板上。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，所述封底钢板的焊接位置为低于导管架插尖标高20 cm位置处。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，在步骤（1）中，圆形钢管的两端均从封底钢板上的开孔处向外凸出，凸出的长度为3-5cm。

与现有技术相比，本发明的优点：

1、本发明能有效避免导管架插腿施工中植入式钢管桩、导管架插尖累计误差造成密封圈与钢管桩内壁贴合不密实出现漏浆现象，从而有效控制灌浆密封性，杜绝漏浆事故的发生；

2.、本发明直接减少了两圈橡胶密封圈的使用，可直接节约密封圈的制造成本，而增加的封底钢板及配套构件价格低廉，可节省大量施工费用；

3、本发明中的灌浆材料下部空间直接采用低强度灌浆材料（润管料）进行填充，并不增加灌浆工序，但能够避免橡胶密封圈密封失效造成的处理时间。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，一种海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，该方法使用圆形封底钢板5、加劲板6、土工布、密封盖8、低强度灌浆材料和高性能灌浆料进行封底操作，具体步骤为：

（1）为防止圆形封底钢板5带来的植桩中水浮力过大，在封底钢板5的中间开孔，在孔内焊接一段圆形钢管7，上下各露出3~5 cm高度，作为进水孔；

然后将封底钢板5焊接到嵌岩用的钢管7桩1的内部，位置为低于导管架插尖4标高20 cm位置处，为承受灌浆时灌浆料自重而不变形，在封底钢板5下方的钢管7桩1内焊接有加劲板6，用于对封底钢板5进行加强支撑，加劲板6为“井字形”槽钢或角钢组成的支撑板；具体焊接方法为，先将加劲板6焊接在钢管7桩1内，在将封底钢板5焊接到加劲板6上；

（2）然后进行钢管7桩1的植桩操作，在植桩过程中，敞开进水孔，让水进入封底钢板5上部，方便植桩施工；

（3）为对进水孔进行封堵，灌浆前由潜水员进入钢管7桩1内，将进水孔外侧覆盖土工布、盖上密封盖8的方式对进水孔进行密封；

（4）将风机导管架腿2插入钢管7桩1内，在风机导管架腿2上套装有与钢管7桩1配合的止挡3，用于对风机导管架腿2进行限位，然后在风机导管架腿2灌浆连接段下部空间，即圆形封底钢板5至原有密封圈位置之间的空间，采用强度较低的灌浆材料（例如：润管料）进行填充；在原有灌浆施工工艺中，为湿润灌浆设备，在灌浆前需要灌入适当润管料；而在本申请的灌浆封底方法工艺中，只需多灌入适当润管料填充底部空间即可；

（5）在利用润管料等低强度灌浆材料填充基本完成后，开始灌入高性能灌浆材料，直到填充完成原有灌浆连接段内空间，溢浆孔开始向外溢浆，灌浆施工完成，即可。

本申请为海上风机导管架先桩法基础结构灌浆封底方法，通过将封底钢板5内置于钢管7桩1内部，降低了施工精度要求，杜绝了灌浆封堵不严密的问题，同时节约了施工成本，对海上风电导管架基础施工的效率提升和成本节约具有重要意义。

本发明的优点在于：

Claims

1.一种海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，其特征在于：该方法使用封底钢板、加劲板、土工布、密封盖、低强度灌浆材料和高性能灌浆料进行封底操作，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，其特征在于：步骤（1）中，封底钢板和加劲板的焊接方法为，先将加劲板焊接到钢管桩的内部，再将封底钢板焊接到加劲板板上。

3.根据权利要求1或2所述的海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，其特征在于：所述封底钢板的焊接位置为低于导管架插尖标高20 cm位置处。

4.根据权利要求1所述的海上风机导管架基础结构灌浆封底方法，其特征在于：在步骤（1）中，圆形钢管的两端均从封底钢板上的开孔处向外凸出，凸出的长度为3-5cm。