一种海上钢管桩起吊方法与流程

1.本发明涉及海上建筑施工领域，特别涉及一种海上钢管桩起吊方法。


背景技术：

2.钢管桩基础具有施工快捷、安全以及机械化作业程度高的特点，常在大型海上桥梁、港口以及码头下部结构当中采用，具有客观的应用前景。近年来，桥梁钢管桩基础被广泛应用于多个新建的桥梁当中，而还是临时平台、栈桥等建筑业广泛应用钢管桩。
3.在目前的海上风电项目当中，大型钢管桩的重量往往能达到上千吨，钢管桩起吊翻身采用两台主起重船吊起上部吊耳，并采用辅起重船吊起尾部吊耳；采用该种方式吊装，当钢管桩树立之后，需要人工摘除并切割尾部吊耳及吊钩，切割难度较大，施工效率低。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种海上钢管桩起吊方法，能够加快吊装施工效率。
5.本发明的海上钢管桩起吊方法，包括如下步骤：s100、将海上钢管桩起吊组件安装在钢管上，使得钢管侧壁插入容纳槽当中；s200、控制辅助起重船，通过第二起吊部对吊装部施加起重力，使得海上钢管桩起吊组件与钢管保持稳定； s300、控制主起重船，通过第一起吊部起吊钢管中部的主吊耳，同时控制辅助起重船使得海上钢管桩起吊组件与主吊耳同步上升；s400、将钢管吊放至指定位置后，控制主起重船带动主吊耳上升，使得海上钢管桩起吊组件与钢管分离；s500、待主吊耳上升至钢管桩竖直后，将第一起吊部从主吊耳上拆除；海上钢管桩起吊组件包括：基座；上悬臂，设置在基座上，上悬臂相对于基座向右伸出；下悬臂，设置在基座上，下悬臂相对于基座向右伸出；下悬臂位于上悬臂下方，上悬臂和下悬臂之间形成有容纳槽，容纳槽用于容纳钢管；吊装部，设置在基座上端，吊装部用于连接第二起吊部。
6.根据本发明的一些实施例，主吊耳有两个，两个主吊耳分布在钢管轴向的两侧，主起重船通过两个第一起吊部分别连接两个主吊耳。
7.根据本发明的一些实施例，在海上钢管桩起吊组件与钢管相对固定时，海上钢管桩起吊组件与主吊耳之间的距离大于钢管长度的一半。
8.根据本发明的一些实施例，主吊耳距离钢管中间位置的距离小于钢管长度的八分之一。
9.根据本发明的一些实施例，上悬臂相对于基座向右伸出的长度大于下悬臂相对于基座向右伸出的长度。
10.根据本发明的一些实施例，下悬臂右端设置有导向部。
11.根据本发明的一些实施例，下悬臂上端设置有下支撑部，下支撑部的上端与导向部的上端平齐。
12.根据本发明的一些实施例，上悬臂下端设置有上支撑部，上支撑部与下支撑部在
竖直方向上形成有间隙。
13.根据本发明的一些实施例，上支撑部位于上悬臂最右端。
14.根据本发明的一些实施例，上支撑部和下支撑部均沿基座的前后两侧弧形延伸。
15.根据本发明的一些实施例，下支撑部的延伸半径r1大于上支撑部的延伸半径r2。
16.根据本发明的一些实施例，海上钢管桩起吊组件还包括连接于基座和上悬臂之间的加强筋。
17.根据本发明的一些实施例，加强筋有两个，分别设置在基座的前后两侧。
18.应用本发明的海上钢管桩起吊方法，在实际吊装过程当中，可以先将海上钢管桩起吊组件安装在钢管上，使得钢管侧壁插入容纳槽当中；然后控制辅助起重船，通过第二起吊部对海上钢管桩起吊组件施加起重力，使得海上钢管桩起吊组件与钢管保持稳定；之后控制主起重船，通过第一起吊部起吊钢管中部的主吊耳，同时控制辅助起重船使得海上钢管桩起吊组件与主吊耳同步上升；而后将钢管吊放至指定位置后，控制主起重船带动主吊耳上升，使得海上钢管桩起吊组件与钢管分离；最后待主吊耳上升至钢管桩竖直后，将第一起吊部从主吊耳上拆除；在吊装过程当中，海上钢管桩起吊组件能够通过容纳槽对钢管施加辅助吊装力，使得钢管在吊装过程中被稳定移动，将钢管吊放至指定位置后控制主起重船带动主吊耳上升，此时钢管倾斜，海上钢管桩起吊组件在重力作用下从钢管桩下端滑出，使得海上钢管桩起吊组件与钢管脱离，相对于现有的吊装方式，无需人工单独切割拆除吊耳和吊绳，有效增加了吊装效率。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本发明实施例中海上钢管桩起吊组件的正视图；
22.图2为本发明实施例中海上钢管桩起吊组件的右视图；
23.图3为本发明实施例中海上钢管桩起吊组件的轴侧图；
24.图4为本发明实施例中海上钢管桩起吊示意图；
25.图5为图4中a处的放大图；
26.上述附图包含以下附图标记。
27.28.具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。
31.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
32.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
33.参照图1至图3，本实施例第一方面的海上钢管桩起吊组件，包括：基座1 00；上悬臂101，设置在基座100上，上悬臂101相对于基座100向右伸出；下悬臂102，设置在基座100上，下悬臂102相对于基座100向右伸出；下悬臂1 02位于上悬臂101下方，上悬臂101和下悬臂102之间形成有容纳槽110，容纳槽110用于容纳钢管；吊装部120，设置在基座100上端，吊装部120用于连接第二起吊部320。
34.如图4、图5所示，应用本实施例第一方面的海上钢管桩起吊组件，在实际吊装过程当中，可以先将海上钢管桩起吊组件安装在钢管上，使得钢管侧壁插入容纳槽110当中；然后控制辅助起重船，通过第二起吊部320对海上钢管桩起吊组件施加起重力，使得海上钢管桩起吊组件与钢管保持稳定；之后控制主起重船，通过第一起吊部310起吊钢管中部的主吊耳，同时控制辅助起重船使得海上钢管桩起吊组件与主吊耳同步上升；而后将钢管吊放至指定位置后，控制主起重船带动主吊耳上升，使得海上钢管桩起吊组件与钢管分离；最后待
主吊耳上升至钢管桩竖直后，将第一起吊部310从主吊耳上拆除；在吊装过程当中，海上钢管桩起吊组件能够通过容纳槽110对钢管施加辅助吊装力，使得钢管在吊装过程中被稳定移动，将钢管吊放至指定位置后控制主起重船带动主吊耳上升，此时钢管倾斜，海上钢管桩起吊组件在重力作用下从钢管桩下端滑出，使得海上钢管桩起吊组件与钢管脱离，相对于现有的吊装方式，无需人工单独切割拆除吊耳和吊绳，有效增加了吊装效率。
35.如图1所示，上悬臂101相对于基座100向右伸出的长度大于下悬臂102 相对于基座100向右伸出的长度；在吊装过程当中，钢管与起吊组件可能发生相对转动的趋势，此时长度较长的上悬臂101能够抵住钢管外壁，阻止钢管与起吊组件发生相对转动。
36.如图1所示，为了便于海上钢管桩起吊组件与钢管的安装，下悬臂102右端设置有导向部111；在安装过程当中，钢管能够在导向部111的导向作用下顺利插入到容纳槽110当中。
37.如图1所示，下悬臂102上端设置有下支撑部112，下支撑部112的上端与导向部111的上端平齐；上悬臂101下端设置有上支撑部113，上支撑部113与下支撑部112在竖直方向上形成有间隙；如图5所示，在整个吊装过程当中，上支撑部113和下支撑部112能够稳定的夹持钢管，保证吊装稳定性。
38.如图2所示，上支撑部113和下支撑部112均沿基座100的左右两侧弧形延伸；此时，上支撑部113和下支撑部112之间能够形成一个弧形的容纳槽110，使得钢管被夹持部分并能够均匀受力，保证吊装稳定。
39.具体地，下支撑部112的延伸半径r1小于或等于上支撑部113的延伸半径 r2；此时，下支撑部112在钢管内壁支撑钢管，放置钢管在吊装过程当中发生径向晃动；钢管外壁与上支撑部113贴合，更加有效的防止钢管在吊装过程当中与起吊组件脱钩。
40.如图2所示，海上钢管桩起吊组件还包括连接于基座100和上悬臂101之间的加强筋114；其中还包括连接于基座100和上悬臂101之间的加强筋114。
41.在本实施例当中，前后方向指的是如图1所示，与上下方向和左右方向均垂直的方向。
42.本实施例第二方面，提供一种海上钢管桩起吊方法，其特征在于，包括如下步骤：s100、将海上钢管桩起吊组件安装在钢管上，使得钢管侧壁插入容纳槽1 10当中；s200、控制辅助起重船，通过第二起吊部320对吊装部120施加起重力，使得海上钢管桩起吊组件与钢管保持稳定；s300、控制主起重船，通过第一起吊部310起吊钢管中部的主吊耳，同时控制辅助起重船使得海上钢管桩起吊组件与主吊耳同步上升；s400、将钢管吊放至指定位置后，控制主起重船带动主吊耳上升，使得海上钢管桩起吊组件与钢管分离；s500、待主吊耳上升至钢管桩竖直后，将第一起吊部310从主吊耳上拆除；其中海上钢管桩起吊组件为本实施例第一方面的海上钢管桩起吊组件。
43.应用本实施例第二方面的海上钢管桩起吊方法，在实际吊装过程当中，可以先将海上钢管桩起吊组件安装在钢管上，使得钢管侧壁插入容纳槽110当中；然后控制辅助起重船，通过第二起吊部320对海上钢管桩起吊组件施加起重力，使得海上钢管桩起吊组件与钢管保持稳定；之后控制主起重船，通过第一起吊部3 10起吊钢管中部的主吊耳，同时控制辅助起重船使得海上钢管桩起吊组件与主吊耳同步上升；而后将钢管吊放至指定位置后，控制主起重船带动主吊耳上升，使得海上钢管桩起吊组件与钢管分离；最后待主吊耳上升至
钢管桩竖直后，将第一起吊部310从主吊耳上拆除；在吊装过程当中，海上钢管桩起吊组件能够通过容纳槽110对钢管施加辅助吊装力，使得钢管在吊装过程中被稳定移动，将钢管吊放至指定位置后控制主起重船带动主吊耳上升，此时钢管倾斜，只需控制辅助起重船将第二起吊部320略微下沉，海上钢管桩起吊组件既可以在重力作用下从钢管桩下端滑出，使得海上钢管桩起吊组件与钢管脱离，相对于现有的吊装方式，无需人工单独切割拆除吊耳和吊绳，有效增加了吊装效率。
44.值得注意的是，在步骤s200当中，辅助起重船仅需对吊装部120施加起重力，使得海上钢管桩起吊组件与钢管保持相对稳定即可，无需使得钢管移动，而此时第二起吊部320里面的吊绳处于紧绷状态。
45.如图4所示，在整个吊装方法当中，主吊耳有两个，两个主吊耳分布在钢管的钢管本体200轴向的两侧，主起重船通过两个第一起吊部310分别连接两个主吊耳；此时两个主吊耳可以承载钢管大部分的重量，降低海上钢管桩起吊组件的负荷。
46.其中，在海上钢管桩起吊组件安装到钢管上至海上钢管桩起吊组件在重力作用下脱离钢管期间，海上钢管桩起吊组件一直与钢管保持相对固定的状态，此时海上钢管桩起吊组件与主吊耳之间的距离大于钢管长度的一半；在吊装过程当中，钢管会产生以主吊耳为轴线，朝向起吊组件向下转动的趋势，此时起吊组件的上悬臂101和下悬臂102即可阻止钢管转动，而由于辅助起重船位置固定，钢管转动对起吊组件产生的沿钢管轴线朝向起吊组件的作用力能够在第二起吊部 320和辅助起重船的作用下被抵消，也即在整个吊装过程当中，钢管与起吊组件处于自锁状态，有效保证了整个吊装过程的稳定。
47.进一步地，如图4所示，吊耳距离钢管中间位置的距离小于钢管长度的八分之一；此时，主吊耳的位置较为靠近钢管的重心，钢管产生翻转趋势时，海上钢管桩起吊组件受到的力较小，此时辅助起重船只需施加较小的起吊力即可维持吊装过程当中钢管的稳定性。
48.参考本实施例第一方面，如图1所示，上悬臂101相对于基座100向右伸出的长度大于下悬臂102相对于基座100向右伸出的长度；在吊装过程当中，钢管与起吊组件可能发生相对转动的趋势，此时长度较长的上悬臂101能够抵住钢管外壁，阻止钢管与起吊组件发生相对转动。
49.其中，为了便于海上钢管桩起吊组件与钢管的安装，下悬臂102右端设置有导向部111；在安装过程当中，钢管能够在导向部111的导向作用下顺利插入到容纳槽110当中。
50.如图1、图2所示，下悬臂102上端设置有下支撑部112，下支撑部112的上端与导向部111的上端平齐；上悬臂101下端设置有上支撑部113，上支撑部 113与下支撑部112在竖直方向上形成有间隙；如图5所示，在整个吊装过程当中，上支撑部113和下支撑部112能够稳定的夹持钢管，保证吊装稳定性。
51.如图2所示，上支撑部113和下支撑部112均沿基座100的左右两侧弧形延伸；此时，上支撑部113和下支撑部112之间能够形成一个弧形的容纳槽110，使得钢管被夹持部分并能够均匀受力，保证吊装稳定。
52.具体地，下支撑部112的延伸半径r1小于或等于上支撑部113的延伸半径 r2；此时，下支撑部112在钢管内壁支撑钢管，放置钢管在吊装过程当中发生径向晃动；钢管外壁与上支撑部113贴合，更加有效的防止钢管在吊装过程当中与起吊组件脱钩。
53.如图2所示，在本实施例第二方面当中海上钢管桩起吊组件还包括连接于基座100
和上悬臂101之间的加强筋114；其中还包括连接于基座100和上悬臂1 01之间的加强筋114。
54.如图4所示，在本实施例当中，最终钢管靠近海上钢管桩起吊组件的一端朝下，沉入海底，而钢管远离海上钢管桩起吊组件的一端朝上；在传统的安装方法当中，尾部吊耳位于钢管下端，需要工人潜水到钢管桩底部，将尾部吊耳切割拆除，导致整个吊装工作效率严重变慢，同时较深的潜水深度对施工者的生命安全影响较大，而采用本实施例中的海上钢管桩起吊组件以及吊装方法，能够使得海上钢管桩起吊组件无需潜水作业即可与钢管脱离。
55.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。