一种新型替打及使用其进行水下沉桩的施工方法与流程

本发明涉及水下沉桩作业的，尤其涉及一种新型替打及使用其进行水下沉桩的施工方法。

背景技术：

1、目前我国天然气的自产产量有限，据中国石化经济技术研究院预测，2020-2030年间，我国进口lng年均增速保持在10％左右。lng接收站是接收进口lng的必要基础设施，未来我国lng接收站建设仍将持续增长，其建设情况将直接影响我国的lng供应能力，并且未来仍有一大批lng接收站建设规划正在落地，以强化我国lng接收能力。

2、海水是lng从液态到气态的冷能的吸收介质，在该工艺流程中需要大量的海水，因此海侧取水口建设是lng接收站中重要的部位之一。

3、海侧取水口建设中需要进行水下沉桩作业，而目前水下沉桩是由送桩器将桩基送入水下进行沉桩施工，该工艺结构不稳定，打桩过程中容易造成偏击，桩基正位率无法保证，固定送桩器还需额外的起重设备增加船舶负担。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种新型替打及使用其进行水下沉桩的施工方法。

2、本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

3、一种新型替打，包括桩管，桩管顶部固设有上垫板且底部固设有下垫板，上垫板顶部依次设有缓冲圈和垫铁，缓冲圈相对的两侧对称设有吊耳板，桩管侧壁从上到下设有两个吊装组件，桩管侧壁上设有两个导向扶手组件，导向扶手组件与吊装组件对向布置，下垫板底部固设有同心设置的外导向筒、内限位筒，内限位筒位于外导向筒内部，内限位筒底部设有内导向筒，内限位筒的外径大于内导向筒的外径。

4、外导向筒底部设有向外翻的第一导向喇叭口，内导向筒底部设有向内翻的第二导向喇叭口。

5、内限位筒底部设有环形楔面。

6、内限位筒、内导向筒内部设有第一加强筋板。

7、外导向筒外壁上与下垫板之间圆周设有若干第二加强筋板。

8、导向扶手组件包括焊接在桩管侧壁上的两个固定座，固定座上通过螺栓可拆卸安装有折弯板，折弯板端部固定有u形导向板，打桩架的滑道安装在两个u形导向板的u形槽内。

9、每个吊装组件均包括焊接在桩管侧壁上的三个吊装板，吊装板两侧与桩管之间焊接有强化板。

10、下垫板与桩管之间圆周焊接有若干第三加强筋板，上垫板与桩管之间圆周焊接有若干第四加强筋板。

11、上垫板与缓冲圈之间焊接有若干第五加强筋板。

12、上述新型替打进行水下沉桩的施工方法，具体步骤为：

13、s1、打桩船和运桩方驳驻位

14、选取打桩区附近驻位，使用起锚艇给施工船舶下锚，打桩船抛八字锚；

15、s2、新型替打安装

16、将新型替打与打桩船的桩锤连接一起；

17、s3、捆桩

18、使用钢丝绳对钢管桩吊耳进行挂钩；

19、s4、移船吊桩

20、打桩船靠方驳，使用打桩船主副钩吊桩；

21、s5、移船就位

22、移动打桩船到达沉桩桩位附近；

23、s6、吊立桩入龙口

24、打桩船起主钩，松副钩，使钢管桩直立进入龙口；

25、s7、关闭下背板

26、钢管桩进入龙口后，关闭下背板，把钢管桩抱住；

27、s8、桩身与新型替打组合

28、将新型替打套在桩顶上，且保持新型替打和桩身同心；

29、s9、测量定位

30、由打桩船gps定位系统定出桩位，再结合岸上另设的全站仪进行桩位调整，将桩偏位控制在0～±7cm范围内，并使基桩的桩身垂直度控制在不大于1.0％，经调校无误后下桩；

31、s10、桩自沉

32、放主钩，让钢管桩在自重的作用下下沉；

33、s11、调整新型替打与基桩的垂直度

34、钢管桩自沉稳住桩身后，再测量调整桩位和桩身垂直度，重新测量调整新型替打、桩身与桩架是否在同一垂直线上，桩偏位控制在0～±3cm范围内，桩身垂直度控制在不大于0.5％；

35、s12、拆除吊索

36、自沉稳定后，拆除吊索桩的钢丝绳；

37、s13、压锤

38、再次调整测量调整新型替打、桩身与桩架是否在同一垂直线上，然后压锤，基桩压锤稳住桩身后，重新测量调校新型替打、桩身与桩架是否在指定的控制范围内，最后即开始进行施打；

39、s14、锤击沉桩

40、开始锤击时，先用空档锤击3～5击以防出现较大溜桩现象；然后采用一档、二档继续锤击施打，并慢慢将背板提升到送桩导管上，以确保该送桩导管的垂直度，锤击过程中岸上测量员必须密切监控桩锤、新型替打、桩身与桩架是否保持在同一垂直轴线上；

41、s15、打桩记录

42、按照实际沉桩情况记录打桩记录；

43、s16、停止锤击

44、在新型替打两侧标示刻度尺，供岸上测量员观测计算出每根桩控制标高的竖直角度，当桩锤击接近停锤标准时，调整控制标高的竖直角度进行监控标高和贯入度；

45、s17、起吊锤和新型替打

46、起吊替打和桩锤。

47、本发明的有益效果是：本发明使用新型替打进行水下沉桩的施工工艺，解决了传统送桩器工艺的工序复杂、施工时间长、安全风险大、桩基正位率低等问题，通过新型替打的应用将打桩锤与桩顶之间的设备构件优化结合成一个整体，使繁琐的起重工序得到简化，加快施工进度，减少了施工损耗及大量人员投入。

技术特征：

1.一种新型替打，其特征在于，包括桩管(1)，桩管(1)顶部固设有上垫板(2)且底部固设有下垫板(3)，上垫板(2)顶部依次设有缓冲圈(4)和垫铁(5)，缓冲圈(4)相对的两侧对称设有吊耳板(6)，桩管(1)侧壁从上到下设有两个吊装组件(7)，桩管(1)侧壁上设有两个导向扶手组件(8)，导向扶手组件(8)与吊装组件(7)对向布置，下垫板(3)底部固设有同心设置的外导向筒(9)、内限位筒(10)，内限位筒(10)位于外导向筒(9)内部，内限位筒(10)底部设有内导向筒(11)，内限位筒(10)的外径大于内导向筒(11)的外径。

2.根据权利要求1所述的一种新型替打，其特征在于，外导向筒(9)底部设有向外翻的第一导向喇叭口(12)，内导向筒(11)底部设有向内翻的第二导向喇叭口(13)。

3.根据权利要求2所述的一种新型替打，其特征在于，内限位筒(10)底部设有环形楔面(14)。

4.根据权利要求3所述的一种新型替打，其特征在于，内限位筒(10)、内导向筒(11)内部设有第一加强筋板(15)。

5.根据权利要求4所述的一种新型替打，其特征在于，外导向筒(9)外壁上与下垫板(3)之间圆周设有若干第二加强筋板(16)。

6.根据权利要求5所述的一种新型替打，其特征在于，导向扶手组件(8)包括焊接在桩管(1)侧壁上的两个固定座(801)，固定座(801)上通过螺栓(802)可拆卸安装有折弯板(803)，折弯板(803)端部固定有u形导向板(804)，打桩架的滑道安装在两个u形导向板(804)的u形槽内。

7.根据权利要求6所述的一种新型替打，其特征在于，每个吊装组件(7)均包括焊接在桩管(1)侧壁上的三个吊装板(701)，吊装板(701)两侧与桩管(1)之间焊接有强化板(702)。

8.根据权利要求7所述的一种新型替打，其特征在于，下垫板(3)与桩管(1)之间圆周焊接有若干第三加强筋板(17)，上垫板(2)与桩管(1)之间圆周焊接有若干第四加强筋板(18)。

9.根据权利要求8所述的一种新型替打，其特征在于，上垫板(2)与缓冲圈(4)之间焊接有若干第五加强筋板(19)。

10.一种进行水下沉桩的施工方法，使用如权利要求1-8中任意一项所述的新型替打，其特征在于，具体步骤为：

技术总结
本发明是一种新型替打及使用其进行水下沉桩的施工方法，新型替打包括桩管，桩管顶部设有上垫板且底部设有下垫板，上垫板顶部依次设有缓冲圈和垫铁，缓冲圈相对的两侧对称设有吊耳板，桩管侧壁从上到下设有两个吊装组件，桩管侧壁上设有两个导向扶手组件，导向扶手组件与吊装组件对向布置，下垫板底部固设有同心设置的外导向筒、内限位筒，内限位筒底部设有内导向筒。本发明使用新型替打进行水下沉桩的施工工艺，解决了传统送桩器工艺的工序复杂、施工时间长、安全风险大、桩基正位率低等问题，通过新型替打的应用将打桩锤与桩顶之间的设备构件优化结合成一个整体，使繁琐的起重工序得到简化，加快施工进度，减少了施工损耗及大量人员投入。

技术研发人员：石啸,杨哲,张乃超,满伟,杜立峰,王洲,张福亮,索穆,刘明,许琳丽,苏义如
受保护的技术使用者：中交第一航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12