一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法转让专利
申请号 : CN202011417439.6
文献号 : CN112609753B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 杜仕忠 , 宋玉甫 , 董晶晶 , 施海滨 , 晁世方 , 刘国军 , 陈新华 , 王秋松 , 田云 , 龚兵 , 李杰 , 张建华
申请人 : 上海振华重工启东海洋工程股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法,其特征在于:针对带下浮体的海洋平台的结构和操作方式,将打孔法、浅剖面法和浅震法的地质分析方法进行结合,综合应用多种海底扫测和地质探测方法进行插桩区域扫测,具体如下:S1、海床扫描,以获得初步符合插桩的水底地貌:采用海床扫描,扫描出海床表面的地形形势,对于高低落差大或者有较多深坑的区域,会导致坐底面积不够或者偏载,则需要直接排除;对于地势平缓区域,继续进行下一步扫测工作;
S2、采用打孔法,获得水底地质特性:S2.1、针对桩靴区域,采用单点打孔法,由于接触面积小,入泥深度高,需要打较深的孔,钻孔深度为25‑30m,取得土质信息,计算桩腿入泥深度,确定此区域是否符合桩腿的打桩需求;
S2.2、针对下浮体坐底区域,由于坐底面积较大,插入淤泥的深度不多,下浮体入泥深度不超过4m,为准确获得下浮体入泥深度,采用多点打孔法,钻孔深度大于5m,采集土质信息,计算下浮体入泥深度,确定此区域是否符合下浮体的入泥需求;
S3、测算,获得插桩深度:根据地质特性,测算桩腿、桩靴的桩基受力特性,测算下浮体的受力特性,预估桩腿入泥深度和下浮体入泥深度;
S4、采用浅剖面法分析浅层海底地质:求得坐底深度后,用浅剖面法扫测水底淤泥中异物和障碍物,分析规定深度的浅层海底地质,分析浅层海底地质时,如探测出异物,无法有效获取障碍物大小,则采用浅震法得出异物大小,对异物进行清理,如清理工程量大,则更换新的地点重新进行扫测。
2.根据权利要求1所述的一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法,其特征在于:所述步骤S1中,海床扫描的落差不超过3m,单向倾斜度不大于0.5度。
3.根据权利要求1所述的一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法,其特征在于:所述步骤S2中,桩靴区域钻孔时,钻孔点数为每个桩腿2个,沿平台长度方向成十字交叉布置。
4.根据权利要求1所述的一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法,其特征在于:所述步骤S2中,下浮体坐底区域钻孔时,钻孔点数大于9个。
说明书 :
一种带下浮体的海洋平台插桩区域扫测方法
技术领域
背景技术
起立柱作用外,还起平台升降时的导向及升降作用。自升下浮式海上风电安装平台,是一种
与传统的插桩式平台不一样的插桩平台,如申请号201721469034.0中公开的一种坐底自升
式风电打桩船船,它的形式介于桩腿式和沉垫式平台之间,带有下浮体和四个桩靴,下浮体
与桩腿依靠锁紧机构锁紧,其桩靴和下浮体分别分摊一部分的承载力,其作业方式是这样
考虑的:首先桩腿承受一定的预压力,然后桩腿和下浮体锁紧,同时承受压力,当承载力等
于主船体的重力时,主船体就可以抬升了。
后测量水底的地质情况,经过标准的插桩计算,就可以获得入泥的深度。
算法,根据桩靴的承载力算出桩腿、桩靴的入泥深度即可。但是常规的海底状况扫测工艺不
适合有坐底下浮体的插桩式平台。
的海底扫测方法,一方面可以扫测浅表范围内海底土质状况,另一方面,要能够区别较大异
物,来规避坐底时破舱的风险。
发明内容
桩需求,保证插拔桩试验的安全可靠。
和地质探测方法进行插桩区域扫测,具体如下:
要直接排除;对于地势平缓区域,继续进行下一步扫测工作;
打桩需求;
质信息,计算下浮体入泥深度,确定此区域是否符合下浮体的入泥需求;
法有效获取障碍物大小,则采用浅震法得出异物大小,对异物进行清理,如清理工程量大,
则更换新的地点重新进行扫测。
模式,保证插拔桩试验的安全可靠可行,对同类具有沉垫或下浮体的结构,可以进行坐底工
作的水工结构物和海工船舶的建造,具有重要参考价值。
具体实施方式
明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
探测方法进行插桩区域扫测,合理选取下浮体坐底作业的地点,下浮体在海床的坐底面积
为3600平方米,务必保证下浮体坐底角度不能超过0.3度,最多可放宽至0.5度,若表层为淤
泥可作特殊考虑,需对坐底作业区域进行地质勘探,具体如下:
要直接排除;对于地势平缓区域,继续进行下一步扫测工作,海床扫描的落差不超过3m,单
向倾斜度不大于0.5度,实施例中,对2500T 风电安装船附近水域水下地形情况进行扫描,
水下地形测量及旁扫声呐扫测范围为上下游长约130.0m,宽约 80.0m,水域测量面积约
2
10400m ,海床面及以下5m范围内剖面测量,数据采集时,按照布设的测线进行测量,船只航
速、航向保持稳定,航速4.0Kn左右,以保证测区到达100%以上全覆盖,数据采集工作站进行
数字记录。
台长度方向成十字交叉布置,提供详细的分层土壤的数据报告,取得土质信息,计算桩腿入
泥深度,确定此区域是否符合桩腿的打桩需求,插桩作业地点的水深高潮位时不小于12米,
低潮位时不小于9米。
孔深度大于5m,钻孔时,钻孔点数为11个点,提供详细的分层土壤的数据报告,取得土质信
息,计算下浮体入泥深度,确定此区域是否符合下浮体的入泥需求。
径86mm,壁厚1.5mm,刃角7°,中密及密实砂性土采用普通取土器重锤少击法采取,原位测试
标准贯入试验采用对开式标准贯入器,对开式标准贯入器全长700mm,外径51mm,内径35mm,
刃角18°30′,钻杆直径φ42mm,落锤采用自动脱钩装置,锤质量63.5kg,落距760mm,土工试
验项目的土样经严密封装后于当日送试验室进行试验。
承担一定的负荷;
岩石、弃锚、废弃钢板等障碍物,无法有效获取障碍物大小,则采用浅震法得出异物大小,对
异物进行清理,防止其破坏下浮体结构,如清理工程量大,则更换新的地点重新进行扫测。
专业水道测量软件进行导航,采用ISE软件进行浅剖数据采集,在作业中根据需要设置了
GPS参数系统、浅剖发射参数,保证现场测量时整个浅剖图像清晰、可辨。
得地质符合桩腿的打桩需求,步骤S3中,分析浅层海底地质符合要求,步骤S4中,异物顺利
排除,则确认该区域符合带下浮体的海洋平台进行插桩试验的需求,可进行插拔桩试验,若
其中任一步骤不满足要求,确认不合适插桩时,则在相邻位置另行寻找插桩区域,重新进行
区域的扫测。
别实施例中码头前沿插拔桩附近水域河床的地形地貌;扫海时将作业水域划分成2个区域,
根据2个区域影像图判读:侧扫水域水底地貌清晰可见,测区水底无大范围硬质凸起和障碍
物、沉船等物体,水域条件满足本次施工要求;测区下游边界发现一处疑似障碍物,初步判
断该疑似障碍物对本次施工无影响。根据调查结果分析,浅剖穿透深度达到5m以上,满足5m
内扫测障碍物的要求。
时应尽可能予以避开。
为敏感,会被异物或石块刺穿结构,导致整个下浮体部分或整体功能的丧失,造成较大安全
隐患。
式,保证插拔桩试验的安全可靠可行,对同类具有沉垫或下浮体的结构,可以进行坐底工作
的水工结构物和海工船舶的建造,具有重要参考价值。
本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些
变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及
其等效物界定。