[发明专利]一种易回收的流化减阻拔桩的施工方法

说明书

本发明提供了一种易回收的流化减阻拔桩的施工方法，包括如下步骤：1)拔桩时，先移动卸桩船使钢桩顶部进入船尾凹槽：2)开启液压缸8，使可活动张紧器和固定张紧器抱紧钢桩；3)打开高压水泵，通过高压管往钢桩内注水，在水压作用下，流体将经射流道高速喷出；流体喷出后使得钢桩和土体界面的土壤流态化，使得钢桩周围小范围土体松动，并从海床顶部冒出；4)流化10～20秒后，开启活动张紧器和固定张紧器的转动开关，随着张紧器转动，钢桩快速出土；5)待钢桩完全出土，通过吊臂末端的抓手抓紧钢桩，然后卸去可活动张紧器和固定张紧器的张紧力，将钢桩卸放至船体甲板上，完成拔桩过程。

技术领域

本发明涉及一种用于海洋工程(包括跨海大桥、海洋导管架、海洋平台等)的新型桩基及拔桩装置，利用该装置可以快速回收海洋结构及海洋结构建造辅助建筑中使用的桩基，避免使用大型起重拔桩设备、有效减短工期，降低施工成本。

背景技术

在海洋结构(包括跨海大桥、海洋导管架、海洋平台等)建造过程中，结构本身和建筑辅助建造结构大多需要打桩，以抵抗海洋风浪流荷载和避免沉降。按照法律要求，海洋结构达到使用寿命后需进行拆除。以跨海大桥为例，大多需要搭建栈桥，这些栈桥同样需要打桩，由于大量使用桩基，施工结束需回收重复使用，以减小成本。回收工期及钢桩回收率对项目成本控制影响巨大，由于海洋环境的影响，实际工程中钢桩回收困难，往往需要使用大型起重拔桩设备或切割装置，且回收工期长，大大增加了施工成本。而对于固定平台钢管桩，需切除海底泥面以下不少于4.0m的部位，通常所采用的金刚石绳锯切割、磨料高压水射流切割、液压旋转式内割刀旋转式切割或其他振动拔除等技术，这些方法费用都较高，一般情况下，每切割一根桩所发生的直接成本高达30-50万元(如CN113047286A“一种拔桩装置以及拔桩施工方法”、CN109403296A“一种压力流体顶升式拔桩技术”、CN112832240A“一种水利工程用拔桩设备”、CN112982409A“一种水利工程用拔桩机”、CN112459063A“一种水利工程用拔桩装置”等)。

传统拔桩方法有诸多局限性：

1.需要设备具有很大的抓举能力；

2.需配备大型振动装置；

3.需要实现高压水射流；

4.有时需蛙人潜水辅助。

因此，为了降低对大型设备的依赖性，缩短施工工期，需提出新的拔桩方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有拔桩方法和装置的不足，提供一种适用于海洋工程领域的拔桩装置，用于海上结构物桩基快速拔桩及回收。

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案如下：

一种易回收的流化减阻拔桩的施工方法，包括：卸装系统和钢桩；

所述卸装系统包括：卸桩船、吊架、吊臂、抓手、可活动张紧器、液压缸、反力架、固定张紧器支座、固定张紧器；

所述吊架固定安装在卸桩船的顶部甲板上，所述吊架顶部安装有所述吊臂；所述吊臂末端设置有所述抓手，用于协助钢桩卸放；所述船尾安装有2对张紧器，包括可活动张紧器和固定张紧器；所述可活动张紧器通过液压缸安装在反力架上，所述反力架固定安装在卸桩船甲板上；

液压缸沿水平方向平移，以对钢桩施加不同的张紧力；所述可活动张紧器和固定张紧器绕轴旋转，以带动钢桩提升；固定张紧器通过固定张紧器支座固定安装在甲板上；

所述钢桩呈半封闭式，其顶部焊有封板；所述封板上预留流体入口连接头；所述钢桩的底部贯入海床的管壁上开有流体射流道，流体射流道用于排出内部流体；高压泵的出水口通过高压管与流体入口连接头连通；所述高压泵吸入的海水通过高压管经流体入口连接头进入新型半封闭式钢桩内部，然后从流体射流道排出。

施工时包括如下步骤：