一种可同步进行单桩及防冲刷施工的双护筒单桩稳桩平台

1.本实用新型属于海上风电工程领域，具体涉及一种可同步进行单桩及防冲刷施工的双护筒单桩稳桩平台。


背景技术：

2.海上风电作为可再生绿色能源越发受到人们的重视。海上风力发电因其能量密度大、受地理环境因素限制小、发电总小时数大等优势而得到广泛的应用。但同时受到了复杂海洋环境的影响，海上风电的建设难度也更大。常用的基础形式有重力式基础、单桩基础、导管架基础和吸力筒基础。目前在风电场的施工建设中，单桩基础仍然是应用最多的一种形式。
3.在海上风电开发过程中，有些场区地质条件复杂，浅表层为松软的覆土层，覆盖层以下为坚硬的岩石层。如果大直径单桩基础的桩基仅仅打入表层覆土，桩基提供的承载力无法满足需求，为了满足承载力的设计要求，大直径单桩基础桩尖部分需要嵌入覆土层下的岩层内 ,形成嵌岩桩。
4.相比于陆上，水下单桩基础由于受水流、波浪的作用，容易在单桩基础周围形成冲刷坑，单桩基础埋深减少，将导致水平承载能力降低，稳定性减小。现应用较广泛的单桩防冲刷保护措施为抛填法，主要有抛填砂袋、抛填块石，但其具有施工精度差、流失量大、防护层成效效果差，维护量大等缺点。改善和解决上述问题，也逐渐成为现在单桩防护方向的重点研究工作。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种可同步进行单桩及防冲刷施工的双护筒单桩稳桩平台的技术方案。
6.一种可同步进行单桩及防冲刷施工的双护筒单桩稳桩平台，包括施工支架组件、中间护筒和外护筒，所述中间护筒位于外护筒内，两者之间形成抛填空间，所述施工支架组件包括第一平台，所述第一平台连接于中间护筒和外护筒的上端，第一平台上设置与所述抛填空间连通的抛填口。
7.进一步地，所述施工支架组件还包括若干环布于第一平台四周下端的桩腿，所述桩腿用以支撑第一平台。
8.进一步地，所述施工支架组件还包括至少一个第二平台，所述第二平台位于外护筒外部以及第一平台下端，其与桩腿和/或外护筒连接。
9.进一步地，所述第二平台为环形结构。
10.进一步地，所述施工支架组件中，相邻桩腿之间连接桁架。
11.进一步地，所述第一平台为环形结构。
12.进一步地，所述第一平台的内径大于中间护筒的上端的外径，第一平台内壁与中间护筒上端之间环布若干连接筋，所述抛填口有多个，由所述连接筋分隔开。
13.进一步地，所述第一平台的内径不大于外护筒上端的内径。
14.进一步地，所述中间护筒为直筒型结构。
15.进一步地，所述外护筒自上而下包括外护筒内缩段、外护筒锥形段和外护筒外扩段，外护筒内缩段的直径小于外护筒外扩段的直径，外护筒锥形段为上细下粗的结构。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1）通过内外双护筒的方式进行了土体的加固，降低了土体质量不够好时，打桩容易造成坍陷的概率；
18.2）本实用新型具有作为打桩导向系统、施工平台及辅助加固土体的功能；
19.3）由于在施工时必须采用辅助稳桩平台，将稳桩平台应用于辅助加固土体，在精简施工步骤，节省施工设施的同时，尽可能地提高了土体强度；
20.4）双护筒结构构成的封闭空间，使得抛填防护材料受水流影响减少，提高了抛填作业的施工精度，在打桩过程中，通过抛填空间进行防冲刷施工，优化了施工流程，节省了施工设施。
附图说明
21.图1为本实用新型外部结构示意图；
22.图2为本实用新型内部结构示意图。
具体实施方式
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
25.请参阅图1和图2，一种可同步进行单桩及防冲刷施工的双护筒单桩稳桩平台，包括施工支架组件、中间护筒7和外护筒8，中间护筒7外径小于外护筒8的内径，中间护筒7位于外护筒8内，两者之间形成环形的抛填空间9，两者之间可以固定连接加强筋以对结构进行加固，施工支架组件包括第一平台1，第一平台1固定连接于中间护筒7和外护筒8的上端，第一平台1上设置与抛填空间9连通的抛填口5。
26.其中，中间护筒7与外护筒8的底部位置相同，中间护筒7的顶部位置高于外护筒8的顶部位置，同时也高于第一平台1的位置。
27.在一些实施例中，中间护筒7的顶部位置与外护筒8的顶部位置齐平，中间护筒7和外筒体8的顶部均与第一平台1固定连接。
28.可以理解，在上述技术方案中，本实用新型设置了中间护筒7、外护筒8、第一平台1等结构，在中间护筒7、外护筒8之间形成了抛填空间9，使得本实用新型能够帮助冲刷防护材料抛填作业的进行，双护筒结构构成的封闭空间，使得抛填防护材料受水流影响减少，提高了抛填作业的施工精度。
29.继续参阅图1，施工支架组件还包括若干环布于第一平台1四周下端的桩腿3以及
一个第二平台2，桩腿3用以支撑第一平台1，相邻桩腿3之间连接桁架6，桁架6优选为x形结构，第二平台2位于外护筒8外部以及第一平台1下端，其与桩腿3和外护筒8固定连接。
30.其中，第二平台2的数量和排布可以根据需要进行调整。
31.其中，第一平台1和第二平台2均优选为环形结构。此外，两者也可以设计成多块分开的结构。
32.继续参阅图2，第一平台1的内径大于中间护筒7的上端的外径，第一平台1的内径不大于外护筒8上端的内径，第一平台1的内径与外护筒8上端的内径最好一样大，第一平台1的内壁与外护筒8的顶部直接固定连接，第一平台1内壁与中间护筒7上端之间环布若干连接筋4，抛填口5有多个，由连接筋4分隔开。
33.继续参阅图2，中间护筒7是横截面为圆形的直筒型结构，外护筒8自上而下包括外护筒内缩段800、外护筒锥形段801和外护筒外扩段802，外护筒内缩段800和外护筒外扩段802是横截面为圆形的直筒型结构，外护筒内缩段800的直径小于外护筒外扩段802，外护筒锥形段801为上细下粗的圆锥形筒状结构。
34.上述的第一平台1可用于人员和设备进行施工作业；上述的第二平台2起稳定结构作用；上述的桩腿3可以根据不同的平面形状设置多个；上述的抛填口5用于抛填冲刷防护材料及观察水下情况。
35.采用本实用新型进行嵌岩单桩施工的流程可参考专利cn113737839a，不同之处在于本实用新型的施工流程在插打内护筒的同时进行防冲刷材料的抛填作业，具体包括：将本实用新型入水着床，待本实用新型基本稳定，达到设计的平稳度时，对本实用新型进行插打，使本实用新型的中间护筒7及外护筒8也打入淤泥层，本实用新型不同于常用的导向稳桩平台，其包含了双护筒，且双护筒都入泥，外护筒8可以起到通常桩基工程中围堰的作用，和中间护筒7一起作用插入淤泥层，可以起到加固土体的作用。待本实用新型就位后，将内护筒插入中间护筒7进行插打，并插打至内护筒10与岩层相抵。插打内护筒的同时，在第一平台1的抛填口5往抛填空间9内抛填防冲刷材料，该防冲刷材料包括一般的砂石、砂袋，也包括衍生出的仿生草等所有需要进行抛填作业的防冲刷材料。通常抛填防冲刷材料时，由于海水中水流的作用，往往达不到设计时的抛填精度。本实用新型通过在双护筒之间进行抛填极大地降低了抛填作业时受水流的影响，同时在进行内护筒插打的过程中，由于打桩锤锤击，将释放出巨大的能量，并产生振动，也能避免抛填过程中，部分区域抛填过于密集，部分区域过于稀疏的情况，会使得抛填材料填充更加在双护筒间更加均匀紧密。
36.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。