一种具有降噪功能的风机打桩平台的制作方法

1.本实用新型属于海上风电施工辅助设备技术领域，尤其涉及一种具有降噪功能的风机打桩平台。


背景技术：

2.目前，海上风机在施工时，一般需要进行多种规格的桩基打设等基础工作。比如，需要直径较大的基础桩，以及直径较小的工程桩，分别称为大桩和小桩，这些桩基在施工时，由于直径不同，经常采用不同的设备分别进行施工，使得工期长。在进行相关项目工程施工时，存在多个不同孔径的桩，进而需要的设备多，工期长，成本高。同时，在进行海上风机施工时，设备多，施工噪音大，容易造成噪音污染。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种具有降噪功能的风机打桩平台，通过在同一个平台上，设置不同孔径的桩孔，实现了兼顾对于多个不同直径桩基的施工和稳桩，使得海上风机的施工，效率更高，工期更短，成本更低。同时结合合理设置的降噪装置，实现安全绿色施工。
4.为了实现上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案予以实现。
5.一种具有降噪功能的风机打桩平台，包括，
6.平台本体，所述平台本体上设有用于实现不同孔径桩稳桩打桩的第一桩孔以及第二桩孔；所述平台本体包括第一平台、第二平台以及设置于第二平台下方的防沉平台；
7.定位桩，所述定位桩贯穿于所述第一平台、第二平台以及防尘平台设置，用于实现第一平台、第二平台以及防沉平台连接后的固定；
8.降噪装置，所述降噪装置设置于所述防尘平台与第二平台之间，用于实现第一桩孔或第二桩孔施工时的降噪。
9.本技术方案中，通过不同高度的多个平台，实现了较深桩基打桩中，对于基础桩以及施工桩的稳定施工。当某一个工程存在风机单桩基础与导管架群桩基础两种，本技术方案可以实现第一桩孔与第二桩孔用于两种不同规格风机基础施工。
10.使用本技术方案时，两种桩孔之间施工时互不相干，本稳桩平台只是用于辅助沉桩(所述基础桩为单桩形式，使用第一桩孔辅助，沉桩完成后需移除平台用于其他风机机位施工；所述施工桩为导管架群桩基础形式，使用第二桩孔辅助，亦如此，沉桩完成后需移除平台用于其他风机机位施工。
11.本技术方案中，通过不同的桩孔，使得同一个设备，具备2种不同孔径的桩施工，提高了桩基施工时的效率，减少了必要的设备，节省了施工的成本，对于大型施工，成本节省更多。
12.本技术方案中，通过设置在底部的降噪装置，打桩时，噪音主要产生于底部的打桩，故设置在底部，降噪效果更好。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述降噪装置为气泡帷幕，所述气泡帷幕通过第二平台下方的气泡结构实现降噪。
14.本技术方案中，采用气泡帷幕的原因是，气泡装置容易布设，对于打桩设备，整个装备结构比较大，如果采用其他结构，则底部还伴随施工，难以确保效果。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述气泡结构为气泡管路，所述降噪装置还包括用于提供产生气体的空压机和气瓶，所述气瓶通过空压机与气泡管路相通。
16.本技术方案中，通过空压机，将气瓶的气体输送至气泡管路中，进而空气进入底部管路中，形成气泡，实现降噪。
17.具体地，采用气泡帷幕，其原理是在水下施工区域与施工区域以外水体之间敷设一根或数根钢管(或塑料管),管的两侧钻有两排孔眼,工作时在管的一端或两端通入空气,大量的空气通过小孔逸出,就形成了一定厚度的水和气泡混合在一起的“气泡帷幕”。当施工产生的冲击波到达“气泡帷幕”时,冲击波大部份的能量被气泡吸收而衰减,从而减少对水下生物等的影响。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述空压机和气瓶均设置于所述第一平台上，且与所述第一平台上的控制系统相接。
19.本技术方案中，第一平台设置于顶部，可以人为进行观测等，故将空压机和气瓶设置在第一平台上，施工人员能够直接看到这些设备的性能，同时，还可以方便调整控制。
20.作为本实用新型的进一步改进，所述第一桩孔为一个，所述第二桩孔为若干个，若干个所述第二桩孔围绕所述第一桩孔设置，形成u型结构。
21.本技术方案中，u型结构方便单桩施工时单桩进入第一桩孔。如果设置为口型结构，单桩需要提升直至桩底越过稳桩平台顶部，口型结构对船机的吊高要求更高(本工程吊高至少需加高18.5米)。
22.作为本实用新型的进一步改进，所述定位桩的数量与所述第二桩孔的数量相等，所述定位桩与所述第二桩孔间隔设置。
23.本技术方案中，设置数量相等的定位桩以及第二桩孔，目的在于通过定位与施工的间隔设置，使得定位桩能够对于施工的第二桩实现保护以及围护，使得施工中的地基更加稳固。使用中，定位桩及平台在打桩结束后需拆除移至下个机位辅助沉桩。
24.作为本实用新型的进一步改进，还包括设置于所述第一平台以及第二平台上的若干液压缸，所述液压缸环绕于所述第一桩孔的外周，且所述液压缸朝向所述第一桩孔进行远离或靠近运动。
25.本技术方案中，通过液压缸，目的在于实现第一桩孔的外周的调整，同时控制液压缸，实现了2个位置上第一桩孔的调整，相比于一个位置的直径调整，紧固和围护作用更强烈。
26.作为本实用新型的进一步改进，所述第二桩孔的外周，设置有千斤顶和导向板，用于第二桩孔内桩结构的顶推和抱紧。
27.本技术方案中，第二桩孔为施工桩，设置千斤顶和导向板，导向板为方便施工桩前期插桩时导向，方便施工桩顺利进入桩孔。
28.作为本实用新型的进一步改进，所述第一平台上还设有动力泵站，所述动力泵站与所述控制系统相接，用于液压缸以及千斤顶内的动力提供。
29.本技术方案中，在最上面的第一平台上设置总的动力泵站，其能够实现多个顶推等设备的同时液压供应，设置于顶部，一方面，容易加液压，另一方面，便于观察液压量，实现控制。
30.作为本实用新型的进一步改进，所述第一平台为通过板材构成的板架结构，所述第二平台为网格结构。
31.本技术方案中，第一平台以施工以及承重为主，故其承受强度要求高，采用板架结构，而第二平台，以人员承载为主，故设置为网状结构。
附图说明
32.图1为本实用新型提供的一种具有降噪功能的风机打桩平台的结构示意图；
33.图2为本实用新型提供的第一平台的结构示意图；
34.图3为本实用新型提供的第二平台的结构示意图；
35.图4为本实用新型提供的第一平台的组装图；
36.图5为本实用新型提供的第二平台的组装图；
37.图6为本实用新型提供定位桩的组装图；
38.图中：
39.100、平台本体；110、第一平台；120、第二平台；130、防沉平台；140、控制系统；200、定位桩；300、降噪装置；310、气泡结构；320、空压机；330、气瓶；400、施工桩；500、基础桩；1、第一桩孔；2、第二桩孔；3、液压缸；4、起吊装置；5、导向板；6、动力泵站；7、桩孔固定装置；8、桩孔锁紧装置；9、旋转装置；10、连接法兰；11、防护栏；12、千斤顶；13、吊耳。
具体实施方式
40.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
41.实施例1
42.本实施例中，主要介绍一种具有降噪功能的风机打桩平台，参照附图1
‑
3所示，包括，
43.平台本体100，所述平台本体上设有用于实现不同孔径桩稳桩打桩的第一桩孔1以及第二桩孔2；所述平台本体100包括第一平台110、第二平台120以及设置于第二平台120下方的防沉平台130；
44.定位桩200，所述定位桩200贯穿于所述第一平台110、第二平台120以及防尘平台130设置，用于实现第一平台110、第二平台120以及防沉平130台连接后的固定；
45.本实施例中，第一平台、第二平台以及防沉平台之间通过定位柱套筒连接，而定位桩与套筒可分离，实现插入后的固定。
46.降噪装置300，所述降噪装置300设置于所述防尘平台130与第二平台120之间，用于实现第一桩孔1或第二桩孔2施工时的降噪。
47.本实施例中，通过不同高度的多个平台，实现了较深桩基打桩中，对于基础桩以及施工桩的稳定施工。同时，通过增设的定位桩，在施工中，可以实现很好地保护以及围挡作用。
48.本实施例中，定位桩及平台在打桩结束后需拆除移至下个机位辅助沉桩。具体地，
本实施例中，无原有桩基，此次工程为完全重新建设风机，定位桩与平台为整体，用于辅助沉桩，沉桩完成后平台和定位桩移除。
49.辅助桩插入泥层后可以形成基础，实现固定平台位置。同时在辅助桩上设置耳板，与第一层平台上吊耳通过花篮螺栓连接，进行反吊，可以调整平台固定，以及平台的平整度和整体高度调整。
50.本实施例中，通过不同的桩孔，使得同一个设备，具备2种不同孔径的桩施工，提高了地基施工时的效率，减少了必要的设备，节省了施工的成本，对于大型施工，成本节省更多。
51.本实施例中，通过设置在底部的降噪装置，打桩时，噪音主要产生于底部的打桩，故设置在底部，降噪效果更好。
52.实施例2
53.本实施例中，主要以降噪装置的设置为主进行介绍。
54.参照附图1和3所示，本实施例中，所述降噪装置300为气泡帷幕，所述气泡帷幕通过第二平台120下方的气泡结构310实现降噪。
55.本实施例中，采用气泡帷幕的原因是，气泡装置容易布设，对于打桩设备，整个装备结构比较大，如果采用其他结构，则底部还伴随施工，难以确保效果。
56.参照附图1和3所示，所述气泡结构310为气泡管路，所述降噪装置还包括用于提供产生气体的空压机320和气瓶330，所述气瓶通过空压机与气泡管路相通。
57.本技术方案中，通过空压机，将气瓶的气体输送至气泡管路中，进而空气进入底部管路中，形成气泡，实现降噪。
58.具体地，采用气泡帷幕，其原理是在水下施工区域与施工区域以外水体之间敷设一根或数根钢管(或塑料管),管的两侧钻有两排孔眼,工作时在管的一端或两端通入空气,大量的空气通过小孔逸出,就形成了一定厚度的水和气泡混合在一起的“气泡帷幕”。当施工产生的冲击波到达“气泡帷幕”时,冲击波大部份的能量被气泡吸收而衰减,从而减少对水下生物等的影响。
59.进一步地，所述空压机320和气瓶330均设置于所述第一平台110上，且与所述第一平台110上的控制系统140相接。
60.本实施例中，第一平台设置于顶部，可以人为进行观测等，故将空压机和气瓶设置在第一平台上，施工人员能够直接看到这些设备的性能，同时，还可以方便调整控制。本实施例中，第一桩孔以及第二桩孔分别对应用于基础桩500以及施工桩400的施工。
61.实施例3
62.本实施例中，以布设进行介绍。
63.参照附图2
‑
3所示，本实施例中，所述第一桩孔1为一个，所述第二桩孔2为若干个，若干个所述第二桩孔2围绕所述第一桩孔1设置，形成u型结构。
64.本技术方案中，设置成u型结构，方便单桩施工时单桩进入第一桩孔。如果设置为口型结构，单桩需要提升直至桩底越过稳桩平台顶部，口型结构对船机的吊高要求更高(本工程吊高至少需加高18.5米)。
65.进一步地，所述定位桩200的数量与所述第二桩孔2的数量相等，所述定位桩200与所述第二桩孔2间隔设置。
66.本实施例中，设置数量相等的定位桩以及第二桩孔，目的在于通过定位与施工的间隔设置，使得定位桩能够对于施工的第二桩实现保护以及围护，使得施工中的地基更加稳固。使用中，定位桩及平台在打桩结束后需拆除移至下个机位辅助沉桩。
67.进一步地，参照附图2
‑
3所示，还包括设置于所述第一平台110以及第二平台120上的若干液压缸3，所述液压缸3环绕于所述第一桩孔1的外周，且所述液压缸3朝向所述第一桩孔1进行远离或靠近运动。
68.本实施例中，通过液压缸，目的在于实现第一桩孔的外周的调整，同时控制液压缸，实现了2个位置上第一桩孔的调整，相比于一个位置的直径调整，紧固和围护作用更强烈。
69.进一步地，所述第二桩孔2的外周，设置有千斤顶4和导向板5，用于第二桩孔内桩结构的顶推和抱紧。
70.本实施例中，海上施工由于浪及风大的影响，插桩时桩会有一定幅度的晃动，使得桩插入比自身大不多的桩孔会很困难。导向板为施工桩前期插桩时导向，方便施工桩顺利进入桩孔；千斤顶每个第二桩孔上下平台四个方向(前后左右)各设四个，共八个。通过千斤顶四个方向施压或减压实现顶推调整，调整完后保压实现抱紧。千斤顶配套有u型卡槽，卡槽开口方向为千斤顶前进方向。
71.实施例4
72.本实施例中，以工作控制为主进行介绍。
73.参照附图3所示，所述第一平台110上还设有动力泵站6，所述动力泵站6与所述控制系统140相接，用于液压缸3以及千斤顶4内的动力提供。
74.本实施例中，在最上面的第一平台上设置总的动力泵站，其能够实现多个顶推等设备的同时液压供应，设置于顶部，一方面，容易加液压，另一方面，便于观察液压量，实现控制。本实施例中，控制系统为常用的pcl等工业控制系统，技术成熟，且市场以及现有技术中均有记载，故在此不再累述。
75.参照附图4
‑
5所示，所述第一平台110为通过板材构成的板架结构，所述第二平台120为网格结构。
76.本实施例中，第一平台以施工以及承重为主，故其承受强度要求高，采用板架结构，而第二平台，以人员承载为主，故设置为网状结构。
77.具体地，沿定位桩的外周，设有若干的锁紧固定装置，所述锁紧固定装置用于定位柱的锁紧及固定。参照附图3所示，锁紧固定装置包括桩孔固定装置7和桩孔锁紧装置8，桩孔固定装置可以为螺栓，桩孔锁紧装置可以采用现有常用的销钉锁紧等结构，进一步地，桩孔锁紧装置和桩孔固定装置可以间隔设置，实现了固定锁紧的间隔设置，相互之间，作用可以促进。
78.本实施例中，为了确保定位桩在施工中的固定锁紧，避免其由于施工造成晃动等，影响其本身功能，故增设有锁紧固定装置，锁紧固定装置使得定位套管将定位桩进行锁紧，同时使得其与定位套的套管间距变小，整个结构稳固性得以增强。
79.参照附图3所示，在定位桩外周，还设置有起吊装置，所述定位桩为4个，故起吊装置4为4个，且所述起吊装置4与所述第二桩孔2间隔设置，沿所述平台本体100，所述起吊装置4以及第二桩孔2呈u型排布于所述第一桩孔1的外周。
80.参照附图2或3所示，还包括2个旋转装置8，沿所述u型的开口端，2个所述旋转装置8对称设置于u型的两侧。
81.本实施例中，在u型结构的开口处，设置旋转装置，进而能够使得液压缸能够在旋转装置的作用下，实现辅助液压缸控制的作用。
82.实施例5
83.本实施例，主要介绍整个平台的组装等。
84.参照附图1
‑
6所示，本实施例中，参照附图6所示，稳桩平台上设置定位桩套管，与平台形成整体，同时起连接3层平台的作用。
85.定位桩插入定位柱套管内，在定位桩套管上设置吊耳13，主要是定位桩起吊施工，而平台起吊需用起吊装置4。平台为四点吊。目的是实现对于整个平台的起吊以及挪动等，在定位桩上可以设置刻度，进而方便得知定位地基的高度深度等。第二平台下方设置连接法兰10，连接法兰作用为方便平台制作，平台制作时分成两部分制作，制作完后进行组拼成整体运输到现场使用。采用法兰连接可以分层制作，制作时更安全，对厂家制作有利。定位桩为独立结构插入海底泥面。
86.进一步地，在第一平台以及第二平台的外周，设置防护栏11，实现防护。
87.本实施例中，为适应海上风电基础桩(单桩)及导管架基础桩施工需求，特设计稳桩平台。本平台采用钢结构，分上下二层、一端为u形开口的形式，为风电基础桩、导管架基础桩打入海底的配套平台。在基础桩/导管架基础桩施打过程中利用平台上的液压缸/千斤顶进行调正、稳定以及纠偏等作业，使基础桩打入海床后能够满足垂直度水平度，及位置偏差的要求。
88.本平台作业时为坐底式，平台(含定位桩)在海上作业区内可用吊机整体起吊并移动。
89.风电工程桩作业工况：上、下平台每个液压缸推力按200t设计(上下平台各4个，共8个)。强度计算时考虑安全系数。导管架基础桩作业工况：每个液压缸推力按50t设计。整体起吊工况：上平台设4个吊点，总起吊载荷按～1600t设计。2个平台之间主要由4根内径φ2480mm的定位桩套筒固定连接，4根套筒中心之间前后、左右距离分别为16m、17.5m。4根外径φ2400mm的定位桩插在套筒内。
90.上下平台各设4个(共8个)主液压缸。主液压缸均采用箱体式结构，液压缸前端设置箱体结构，液压缸连同箱体结构固定到公共底座上。其中靠平台开口端一对200t液压缸公共底座设旋转装置，旋转装置由20t辅助液压缸控制。两个平台之间通过钢制的斜梯实现连接。上平台设4个起吊装置，主要用于以下两种起吊工况。一是当4根定位桩(工艺桩)固定于稳桩平台时，整体起吊移位；二是当4根定位桩定位后，将稳桩平台吊起一定高度时并用花篮螺栓与定位桩连接。
91.平台结构材料主要采用q345b级钢管及钢板，采用纵、横混合桁架式结构形式。下平台主要结构用钢管互相连接，钢管直径为φ500
×
12mm(套筒区域内侧)、φ245
×
10mm(套筒区域外侧)，下平台板主要采用网格板。上平台采用板架结构，强构件腹板高度为800mm，上平台板板厚采用10mm(除局部加强外)。上、下平台间设置φ345
×
10mm支柱及φ245
×
10mm支柱斜撑。4根内径φ2480mm的定桩套筒壁厚约20mm。工艺桩固定区域、液压缸底部、起吊眼装置等受力集中区域结构作局部加强。
92.本实施例中，稳桩平台配8只200t风电桩顶推液压油缸、4只50t回转液压油缸，22只50t手动液压千斤顶。上平台设1个集装箱式液压系统动力站及操控室，液压管路等设备配套配备。
93.具体地，动力系统用途数量如下：
94.第一，200t风电桩顶推液压油缸
95.用途：用于风电基础桩施工时顶推、抱紧
96.数量：共8只(每层平台4只)
97.最大推力：200t
98.最大行程：1200mm
99.形式：液压缸+箱形结构。内箱体尾端与液压缸前端用销轴连接，内箱体前
100.端设滚轮；外箱体与底座焊接；液压缸与底座之间采用螺栓固定。
101.活塞杆联接方式：叉式
102.第二，回转液压缸
103.用途：用于开口端200t顶推液压缸的旋转
104.数量：4只
105.最大推力：20t
106.最大行程：～1200mm
107.安装方式：前、后端销轴与耳板连接
108.活塞杆联接方式：叉式
109.第三，手动液压千斤顶
110.用途：用于导管架基础桩沉桩时顶推、抱紧
111.数量：22只
112.最大推力：50t
113.最大行程：～100mm
114.安装方式：放置于箱形槽内
115.手动泵：与千斤顶配套
116.进一步地，200t风电桩顶推液压油缸控制系统设置如下：
117.200t液压油缸设2套独立控制系统，一套系统控制上平台4只液压油缸，另一套控制下平台4只液压油缸。每套控制系统具备以下功能：
118.1)可单独控制任一只液压油缸进、退、停。
119.2)油缸无杆腔内具有保压功能(配保压泵)
120.上述功能在操控室内可全部操控。
121.在每层平台上设置远程操控接口，数据线从操控室引出，手控面板与操控接口有线连接后，在平台上可独立控制任一只液压油缸进、退、停。
122.20t回转液压油缸控制系统
123.操作面板设在操控室内，可独立控制每只液压油缸进、退、停。
124.液压系统动力站技术要求
125.液压系统动力站设在顶平台上，主要技术要求如下：
126.系统油压：～25mpa。
127.油泵：2台(互为备用)。
128.油泵形式：恒功率柱塞泵。
129.保压泵：配保压泵，数量按实际需求配。
130.动力站配置必要的安全阀、溢流阀、功率控制阀、风冷散热器、过滤器、压力表、油箱等附件和启动电箱。
131.操控台上设总压力表，8个200t液压油缸配无杆腔式压力检测表，4个20t
132.液压油缸配电信号。
133.电气操控箱：2只，防护等级ip23，主电源：380v50hz。
134.液压油缸液压油管采用免清洗专用油管，油管按需配置。
135.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。