CN116924208B - 一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法，该方法采用了主吊钩和辅助吊钩两个吊钩，这两个吊钩分别通过第一支撑梁吊具、第二支撑梁吊具与过渡连接机构连接，过渡连接机构的主吊带再与大直径单桩上的两个吊耳吊接；并且设计了可自动脱离的溜尾机构，溜尾机构的上端连接在主吊钩上，溜尾机构下端的溜尾钳连接在大直径单桩桩底。在大直径单桩抬吊和翻桩的过程中，可通过控制主吊钩和辅助吊钩起落量来实时调整翻桩姿态，提高了翻桩的灵活机动性。待桩底落至海床泥面后，溜尾钳能够自动脱离桩底，通过副钩提升能够使溜尾钢丝绳脱离主钩，完成溜尾钳的回收；最后双吊钩同步提升，直至单桩竖立完成翻桩，实现了大直径单桩快速、灵活的抬吊翻身。

Description

一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法

技术领域

本发明属于海上风电工程技术领域，特别是涉及一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法。

背景技术

近期几年，海上风电发展迅速，单桩基础作为应用广泛的基础形式，随着海上风电工程正逐步向深海、大容量机组发展，单桩的尺寸和重量也有了很大程度的增加。单桩基础施工需要将单桩进行翻身，由于现有起重船资源较为紧缺，采用双起重船配合翻桩的方法受到一定程度上的限制，而且大直径单桩重量较大，单钩翻桩已不满足吊重要求。

经过研发，本发明采用单船双吊钩翻桩大直径单桩的方法，可以在双吊钩不联钩的情况下进行双吊钩翻桩，同时运行平稳可靠、作业效率高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法，实现单船双主钩翻身大直径单桩，并且实现溜尾钳自动脱离，进而提高施工效率，保证施工过程的安全。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法，该方法采用以下装置：主吊钩、辅助吊钩、第一支撑梁吊具、第二支撑梁吊具、过渡连接机构和溜尾机构；

所述第一支撑梁吊具和第二支撑梁吊具的结构相同，其结构是：包括平衡梁主体以及与平衡梁主体连接的两个上部吊带和两个下部吊带；

所述过渡连接机构的数量为两组，每组过渡连接机构的结构是：包括一根主吊带和连接在主吊带两端的两个双销轴构件，双销轴构件由安装架和安装在该安装架上的两个相互平行的上部销轴和下部销轴构成，两个双销轴构件的下部销轴与主吊带的两端连接，两个双销轴构件的上部销轴用于与第一支撑梁吊具的下部吊带和第二支撑梁吊具的下部吊带连接；

所述溜尾机构包括溜尾钩、溜尾钢丝绳和溜尾钳，溜尾钩包括一根吊带和与该吊带连接的钩头；

采用上述装置进行单船大直径单桩翻桩的方法，步骤如下：

步骤S1：在起重船上，将第一支撑梁吊具的两个上部吊带分别挂在主吊钩的两侧，第二支撑梁吊具的两个上部吊带分别挂在辅助吊钩的两侧；然后将第一支撑梁吊具的两个下部吊带和第二支撑梁吊具的两个下部吊带与两组过渡连接机构连接；

将溜尾钩的吊带挂接在主吊钩上，将溜尾钳与溜尾钢丝绳的下端连接，再将溜尾钢丝绳的上端挂接在溜尾钩的钩头上；

步骤S2：起重机调整吊机，移动主吊钩的位置，将溜尾钳移动至待吊装的大直径单桩底端，将溜尾钳的开口对准大直径单桩底端的正上方，使溜尾钳的开口兜住大直径单桩底端的上侧壁；

步骤S3：起重机调整吊机，移动主吊钩和辅助吊钩的位置，使得两组过渡连接机构调整至大直径单桩的两个吊耳的正上方位置，然后下降主吊钩和辅助吊钩，由工人将过渡连接机构的主吊带挂在大直径单桩的吊耳上；

步骤S4：先提升辅助吊钩，使大直径单桩的桩顶抬起，待大直径单桩的上部离开马鞍座后，再提升主吊钩，使得大直径单桩的下部离开马鞍座，整个过程桩顶高度高于桩底；

步骤S5：继续同时提升主吊钩和辅助吊钩，当桩底高度高于运输船驾驶楼后，停止起钩，运输船驶离，整个过程桩顶高于桩底；运输船驶离后，缓慢下降主吊钩，使大直径单桩与水平面所成夹角为25°-40°，之后主吊钩和辅助吊钩同步下降，将大直径单桩的桩底放至海床泥面；

步骤S6：大直径单桩的桩底放至海床泥面后，继续下放主吊钩和辅助吊钩至溜尾钢丝绳不再受力，溜尾钳在自身重力作用下会自动从桩底滑落脱离；

步骤S7：最后，同时提升主吊钩和辅助吊钩，直至大直径单桩竖直，完成大直径单桩的翻桩。

在上述技术方案中，平衡梁主体的两端均设置有销轴组，每个销轴组包括一个上销轴和一个下销轴，上销轴连接上部吊带，下销轴连接下部吊带；第一支撑梁吊具的平衡梁主体两端的销轴组中的上销轴通过上部吊带连接所述主吊钩，第二支撑梁吊具的平衡梁主体两端的销轴组中的上销轴通过上部吊带连接所述辅助吊钩。

在上述技术方案中，所述销轴组的上销轴的轴向与下销轴的轴向垂直设置，其中，上销轴的轴向与平衡梁主体的长度方向垂直，下销轴的轴向与平衡梁主体的长度方向平行。

在上述技术方案中，在溜尾钢丝绳的上端还连接有副钩。

在上述技术方案中，在步骤S6中，当溜尾钳脱离桩底后，提升副钩，使溜尾钢丝绳脱离钩头，然后继续提升副钩，回收溜尾钳。

在上述技术方案中，在步骤S4中，当桩底高于马鞍座后，停止起钩，静置一段时间，使大直径单桩稳定，观察是否有异常。

在上述技术方案中，在步骤S5中，可以通过调节辅助吊钩相对于主吊钩的上下距离，来调节大直径单桩的倾斜角度，以达到合适的翻桩姿态，提高了翻桩的灵活机动性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用了主吊钩和辅助吊钩两个吊钩，这两个吊钩分别通过第一支撑梁吊具、第二支撑梁吊具与过渡连接机构连接，过渡连接机构的主吊带再与大直径单桩上的两个吊耳吊接；并且设计了可自动脱离的溜尾机构，溜尾机构的上端连接在主吊钩上，溜尾机构下端的溜尾钳连接在大直径单桩桩底。

本发明由于采用了基于双吊钩（主吊钩和辅助吊钩）的吊装系统，相对于传统的单吊钩翻桩装置，使得本发明中的每个吊钩及其吊带系统的承重量减半，这对于大直径、大重量的桩体抬吊、翻桩工作而言，大大提高了作业安全性。而且，在大直径单桩抬吊和翻桩的过程中，可通过分别控制主吊钩和辅助吊钩起落量来实时调整翻桩姿态，提高了翻桩的灵活机动性。待桩底落至海床泥面后，溜尾钳能够自动脱离桩底，通过副钩提升能够使溜尾钢丝绳脱离与主钩的连接，完成溜尾钳的回收；最后双吊钩同步提升，直至单桩竖立完成翻桩，实现了大直径单桩快速、灵活的抬吊翻身，也实现溜尾钳快速脱钩回收，整个施工过程简单可靠，进而提高施工效率。

本发明采用单船双吊钩实现了大直径单桩的抬吊和翻桩工作，替代了传统的双船配合翻桩，大大减少了船机设备的成本投入。

附图说明

图1是本发明的单船双主钩大直径单桩翻桩方法的示意图。

图2是本发明的单船双主钩大直径单桩翻桩方法采用的装置中的支撑梁吊具的结构示意图。

图3是本发明的单船双主钩大直径单桩翻桩方法采用的装置中的过渡连接机构的结构示意图。

图4是本发明的单船双主钩大直径单桩翻桩方法采用的装置中的溜尾机构的结构示意图。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法，参见附图1，该方法采用以下装置：主吊钩1、辅助吊钩2、第一支撑梁吊具3、第二支撑梁吊具4、过渡连接机构5和溜尾机构6，主吊钩1与第一支撑梁吊具3的上部连接，辅助吊钩2与第二支撑梁吊具4的上部连接，第一支撑梁吊具3的下部和第二支撑梁吊具4的下部连接过渡连接机构5，过渡连接机构5连接在待吊装的大直径单桩的吊耳上，所述溜尾机构6的上部连接在主吊钩1上，溜尾机构6的下部连接在大直径单桩的端口上。

参见附图2，所述第一支撑梁吊具3和第二支撑梁吊具4的结构相同，其结构是：包括平衡梁主体10以及与平衡梁主体10连接的两个上部吊带11和两个下部吊带12，平衡梁主体10的两端均设置有销轴组13，每个销轴组13包括一个上销轴131和一个下销轴132，上销轴的轴向与下销轴的轴向垂直设置，其中，上销轴131的轴向与平衡梁主体10的长度方向垂直，下销轴132的轴向与平衡梁主体10的长度方向平行，上销轴131连接上部吊带11，下销轴132连接下部吊带12；其中，第一支撑梁吊具3的平衡梁主体两端的销轴组中的上销轴通过上部吊带连接所述主吊钩1，第二支撑梁吊具4的平衡梁主体两端的销轴组中的上销轴通过上部吊带连接所述辅助吊钩2。

参见附图3，所述过渡连接机构5的数量为两组，这两组过渡连接机构5对称布置在待吊装的大直径单桩两侧。每组过渡连接机构5的结构是：包括一根主吊带52和连接在主吊带两端的两个双销轴构件51，其中，所述的双销轴构件51由安装架和安装在该安装架上的两个相互平行的上部销轴511和下部销轴512构成，两个双销轴构件51的下部销轴512分别与主吊带52的两端连接（即，主吊带52一端连接在其中一个双销轴构件51的下部销轴512上，主吊带52另一端连接在另一个双销轴构件51的下部销轴512上），并且主吊带52整体绕在待吊装的大直径单桩的吊耳7上，两个双销轴构件51的上部销轴511分别与第一支撑梁吊具3的下部吊带12和第二支撑梁吊具4的下部吊带12连接（即，第一支撑梁吊具3的下部吊带12连接在其中一个双销轴构件51的上部销轴511上，第二支撑梁吊具4的下部吊带12连接在另一个双销轴构件51的上部销轴511上）。

参见附图4，所述溜尾机构6包括溜尾钩61、溜尾钢丝绳62和溜尾钳63，溜尾钩61的上端连接在主吊钩1上，溜尾钩61的下端连接溜尾钢丝绳62的上端，溜尾钢丝绳62的下端连接溜尾钳63，溜尾钳63用于夹持大直径单桩的底端；具体的讲，所述溜尾钩61包括一根吊带611和钩头612，该吊带611的上端连接在主吊钩1上，该吊带611的底端连接钩头612，钩头612连接所述溜尾钢丝绳62，用于实现溜尾钩自动脱离，提高施工效率。

采用上述装置进行单船大直径单桩翻桩的方法，步骤如下：

步骤S1：在起重船上，将第一支撑梁吊具3的两个上部吊带分别挂在主吊钩1的两侧，第二支撑梁吊具4的两个上部吊带分别挂在辅助吊钩2的两侧；然后将第一支撑梁吊具3的两个下部吊带和第二支撑梁吊具4的两个下部吊带与两组过渡连接机构5连接；

将溜尾机构6与主吊钩1连接，具体的讲：将溜尾钩61的吊带611挂接在主吊钩1上，将溜尾钳63与溜尾钢丝绳62的下端连接，再将溜尾钢丝绳62的上端挂接在溜尾钩61的钩头612上，将副钩通过绳圈也与溜尾钢丝绳62的上端连接。

步骤S2：起重机调整吊机，移动主吊钩1的位置，将溜尾钳63移动至待吊装的大直径单桩底端，并通过拉拽缆风绳的方法将溜尾钳的开口对准大直径单桩底端的正上方，然后通过转动起重船的臂杆使得溜尾钳的开口兜住大直径单桩底端的上侧壁。

步骤S3：起重机调整吊机，移动主吊钩1和辅助吊钩2的位置，使得两组过渡连接机构5调整至大直径单桩的两个吊耳7的正上方位置，然后下降主吊钩1和辅助吊钩2；然后由工人将过渡连接机构5的主吊带52挂在大直径单桩的吊耳上进行连接。

步骤S4：先提升辅助吊钩2，使大直径单桩的桩顶抬起，待大直径单桩的上部离开马鞍座后，再提升主吊钩1，使得大直径单桩的下部离开马鞍座，整个过程桩顶高度高于桩底；当桩底高于马鞍座1m后，停止起钩（即停止主吊钩1和辅助吊钩2移动），静置30秒，使大直径单桩稳定。

步骤S5：无异常后，继续同时提升主吊钩1和辅助吊钩2，当桩底高度高于运输船驾驶楼后，停止起钩，运输船驶离，整个过程桩顶高于桩底；运输船驶离后，缓慢下降主吊钩1，使大直径单桩与水平面所成夹角为25°-40°，之后主吊钩1和辅助吊钩2同步下降，将大直径单桩的桩底放至海床泥面。过程中可通过分别控制主吊钩1和辅助吊钩2起落量来实时调整翻桩姿态，提高了翻桩的灵活机动性。

步骤S6：大直径单桩的桩底放至海床泥面后，继续下放主吊钩1和辅助吊钩2至溜尾钢丝绳62不再受力（即，桩底接触海床后，桩底不会再继续下沉，而随着主吊钩1和辅助吊钩2继续同步下放，桩体倾斜角度逐渐变小，此过程中主吊钩1与桩底的溜尾钳63安装位置之间的距离逐渐变小，因此溜尾钢丝绳62会逐渐变松，不再受力），溜尾钢丝绳62不再受力后，随着主吊钩1和辅助吊钩2的继续下放，所述溜尾钳63在自身重力作用下会自动从桩底滑落脱离；之后，副钩提升，直至所溜尾钢丝绳62脱离钩头612，最后继续提升副钩，回收溜尾钳，提高了施工效率。

步骤S7：最后，同时提升主吊钩1和辅助吊钩2，直至大直径单桩竖直，完成大直径单桩的翻桩。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种单船双主钩大直径单桩翻桩方法，其特征在于：该方法采用以下装置：主吊钩、辅助吊钩、第一支撑梁吊具、第二支撑梁吊具、过渡连接机构和溜尾机构；

所述第一支撑梁吊具和第二支撑梁吊具的结构相同，其结构是：包括平衡梁主体以及与平衡梁主体连接的两个上部吊带和两个下部吊带；

所述过渡连接机构的数量为两组，每组过渡连接机构的结构是：包括一根主吊带和连接在主吊带两端的两个双销轴构件，双销轴构件由安装架和安装在该安装架上的两个相互平行的上部销轴和下部销轴构成，两个双销轴构件的下部销轴与主吊带的两端连接，两个双销轴构件的上部销轴用于与第一支撑梁吊具的下部吊带和第二支撑梁吊具的下部吊带连接；

所述溜尾机构包括溜尾钩、溜尾钢丝绳和溜尾钳，溜尾钩包括一根吊带和与该吊带连接的钩头；

采用上述装置进行单船大直径单桩翻桩的方法，步骤如下：

步骤S1：在起重船上，将第一支撑梁吊具的两个上部吊带分别挂在主吊钩的两侧，第二支撑梁吊具的两个上部吊带分别挂在辅助吊钩的两侧；然后将第一支撑梁吊具的两个下部吊带和第二支撑梁吊具的两个下部吊带与两组过渡连接机构连接；

将溜尾钩的吊带挂接在主吊钩上，将溜尾钳与溜尾钢丝绳的下端连接，再将溜尾钢丝绳的上端挂接在溜尾钩的钩头上；

步骤S2：起重机调整吊机，移动主吊钩的位置，将溜尾钳移动至待吊装的大直径单桩底端，将溜尾钳的开口对准大直径单桩底端的正上方，使溜尾钳的开口兜住大直径单桩底端的上侧壁；

步骤S3：起重机调整吊机，移动主吊钩和辅助吊钩的位置，使得两组过渡连接机构调整至大直径单桩的两个吊耳的正上方位置，然后下降主吊钩和辅助吊钩，由工人将过渡连接机构的主吊带挂在大直径单桩的吊耳上；

步骤S4：先提升辅助吊钩，使大直径单桩的桩顶抬起，待大直径单桩的上部离开马鞍座后，再提升主吊钩，使得大直径单桩的下部离开马鞍座，整个过程桩顶高度高于桩底；

步骤S5：继续同时提升主吊钩和辅助吊钩，当桩底高度高于运输船驾驶楼后，停止起钩，运输船驶离，整个过程桩顶高于桩底；运输船驶离后，缓慢下降主吊钩，使大直径单桩与水平面所成夹角为25°-40°，之后主吊钩和辅助吊钩同步下降，将大直径单桩的桩底放至海床泥面；

步骤S6：大直径单桩的桩底放至海床泥面后，继续下放主吊钩和辅助吊钩至溜尾钢丝绳不再受力，溜尾钳在自身重力作用下会自动从桩底滑落脱离；

步骤S7：最后，同时提升主吊钩和辅助吊钩，直至大直径单桩竖直，完成大直径单桩的翻桩。

2.根据权利要求1所述的单船双主钩大直径单桩翻桩方法，其特征在于：平衡梁主体的两端均设置有销轴组，每个销轴组包括一个上销轴和一个下销轴，上销轴连接上部吊带，下销轴连接下部吊带；第一支撑梁吊具的平衡梁主体两端的销轴组中的上销轴通过上部吊带连接所述主吊钩，第二支撑梁吊具的平衡梁主体两端的销轴组中的上销轴通过上部吊带连接所述辅助吊钩。

3.根据权利要求2所述的单船双主钩大直径单桩翻桩方法，其特征在于：所述销轴组的上销轴的轴向与下销轴的轴向垂直设置，其中，上销轴的轴向与平衡梁主体的长度方向垂直，下销轴的轴向与平衡梁主体的长度方向平行。

4.根据权利要求1所述的单船双主钩大直径单桩翻桩方法，其特征在于：在溜尾钢丝绳的上端还连接有副钩。

5.根据权利要求4所述的单船双主钩大直径单桩翻桩方法，其特征在于：在步骤S6中，当溜尾钳脱离桩底后，提升副钩，使溜尾钢丝绳脱离钩头，然后继续提升副钩，回收溜尾钳。

6.根据权利要求1所述的单船双主钩大直径单桩翻桩方法，其特征在于：在步骤S4中，当桩底高于马鞍座后，停止起钩，静置一段时间，使大直径单桩稳定，观察是否有异常。

7.根据权利要求1所述的单船双主钩大直径单桩翻桩方法，其特征在于：在步骤S5中，通过调节辅助吊钩相对于主吊钩的上下距离，来调节大直径单桩的倾斜角度。