[发明专利]一种利用电渗法与水压结合协助拔桩装置及施工方法

说明书

本发明公开一种利用电渗法与水压结合协助拔桩装置及施工方法，包括桩体，桩体内中空，桩体的顶部设有桩顶平台，桩顶平台上设有发电机组，桩体内设有水压机构，水压机构位于海平面的顶部，水压机构包括水压盖主体，水压盖主体的顶部设有抽注水泵组，水压盖主体的底部固接有网状结构体，桩体的底部设有电渗机构，电渗机构位于海底土层内，电渗机构包括分别固接在桩体两侧的阴极板和阳极板，桩体靠近阴极板的一侧设有ph感应器，抽注水泵组、阴极板和阳极板分别与发电机组电性连接。本发明通过水压机构与电渗机构的协同作用，从而提高拔桩效率。

技术领域

本发明涉及海上风电单桩拔桩技术领域，特别是涉及一种利用电渗法与水压结合协助拔桩装置及施工方法。

背景技术

在过去数十年间，风力发电逐渐被世界上许多国家作为重点大力发展。风力发电作为一种绿色发电模式，其性价比形成了与煤电、水电的竞争优势。海上风力发电更是能够缓解土地资源紧张的问题。

但随着时间的推移，早先建造的海上风电平台普遍面临着拆卸的问题，其中海上风力发电及这类海上构建物最基础形式是桩基础，且多数采用的是单桩基础结构。由于竖向承载力和海底泥沙的堆积，往往在造成拔桩阶段桩的侧面和底面会存在较大的阻力。

目前海上风电单桩的拔桩的拔桩操作复杂，拔桩难度大，现在的主要方法有：1)振动沉拔桩。通过设备产生的振动，破坏桩周围的土层。2)冲击成孔拔桩。利用管桩配合泥浆冲掉桩周土，减小摩擦阻力。3)钢套管拔桩。利用打埋钢套管，减小拔桩时的摩擦阻力。

现有的名称为“一种海上桩管压力反拔拆除装置及拆除方法”，公开号为CN103741691B的专利，本发明相较于该现有专利，有两处设计优点：其一，设计了水压盖结构体、网状结构体和浮体单元三位一体，提高了承受压力的上限和安全系数，并对压力的利用效率更高；其二，现有的这个专利，高压注入装置离桩体较远，出于海水具体工程情况，会造成工作过程的不稳定性和耗电较大，水压盖结构体和网状结构体可以为注入装置提供工作平台，有效的保证了压力注入工作过程的稳定性，并且降低了耗电。现有的名称为“一种孔压反力钢管桩拔桩方法及其拔桩装置”，公开号为CN104594350A的专利，本发明相较于现有的该专利，第一两者操作环境不同，本发明考虑了海水的工程环境，增加了电渗法处理构件，通过电渗反应，在桩体表面形成水膜，提高拔桩效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用电渗法与水压结合协助拔桩装置及施工方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种利用电渗法与水压结合协助拔桩装置，包括桩体，所述桩体内中空，所述桩体的顶部设有桩顶平台，所述桩顶平台上设有发电机组，所述桩体内设有水压机构，所述水压机构位于海平面的顶部，所述水压机构包括水压盖主体，所述水压盖主体的顶部设有抽注水泵组，所述水压盖主体的底部固接有网状结构体，所述桩体的底部设有电渗机构，所述电渗机构位于海底土层内，所述电渗机构包括分别固接在所述桩体两侧的阴极板和阳极板，所述桩体靠近所述阴极板的一侧设有ph感应器，所述抽注水泵组、所述阴极板和所述阳极板分别与所述发电机组电性连接。

优选的，所述水压盖主体内设有第一通孔，所述第一通孔的两侧分别设有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔分别与所述桩体内连通，所述第一通孔内安装有高压注水阀门，其中一个所述第二通孔内安装有第一注水阀门，另一所述第二通孔内安装有排气阀，所述第一注水阀门和所述高压注水阀门分别与所述抽注水泵组连通。

优选的，所述抽注水泵组包括固接在所述水压盖主体顶面的若干第一抽水机和高压注水机，所述第一抽水机与所述第一注水阀门连通，所述高压注水机与所述高压注水阀门连通，所述第一抽水机和所述高压注水机分别与所述发电机组电性连接。

优选的，所述水压盖主体内安装有水压塞，所述水压塞的底部对称设有压力传感器，所述压力传感器位于所述第一通孔的两侧。