[实用新型]一种吸力桩负压筒贯入装备

说明书

本实用新型公开了一种吸力桩负压筒贯入装备，包括电驱水泵组、排空阀、吸口组件、第一转换阀、第二转换阀、机架、电子舱、液压阀舱、连接卡爪，本专利通过机架将全部的水下设备集中并形成一个完整的模块。本专利通过一套电驱水泵组配合注排水管道可实现对不同负压筒舱室同时抽水或注水，实现对负压筒结构的贯入或顶升，一泵多舱形式降低了施工设备投入；通过吸口组件配合连接卡爪便于该设备与负压筒结构架连接和解脱；通过调整管路阀门的不同状态，实现有选择的控制单个或有限数量的舱室注排水，实现负压筒结构在安装过程中的整体水平度处于较高的精度；本专利通过脐带缆与水面的控制系统连接，将水面信号传递到电子舱，实现远程操作目标。

技术领域

本实用新型涉及海上施工装备技术领域，具体而言，特别涉及一种吸力桩负压筒贯入装备。

背景技术

由于环保要求不断严苛，近几年我国海上风电发展迅速，根据统计，截至目前单桩基础在全球海上风电基础形式中超过65%，是运用最多的风电基础形式。随着海上风机功率向着大型化的方向发展，以及所处场区地质条件较差、波浪力较大，单桩基础的桩径、桩长和桩重将进一步增加，但与之匹配的海上施工装备较少，施工费用昂贵，将制约海上风能资源的开发和利用。

随着水深增加，单桩结构水中段的悬臂长度对应增加，在上部风、浪、流荷载作用下，悬臂段桩体的变形非常显著，导致高耸达200米的风电机组产生非常大的水平晃动，严重影响工程安全。吸力桶形基础由于刚度大、抗变形能力强、安装方便、综合承载性能高而广泛应用于近海和远海工程，但其贯入深度相对桩基础较浅，对浅层土体的承载能力要求高，单独利用吸力桶形基础作为海上风电基础存在较大的风险。目前采用桩与吸力桶相结合的复合基础结构形式，充分发挥桩和吸力桶各自优势，通过外部吸力桶结构的巨大刚度，减少中心大直径单桩在极端荷载下的变形，增加风机基础的整体刚度和自振频率，进而减少桩径或桩长是一种施工解决方案并得到了应用。

目前都是通过打入单桩之后，浮吊船吊装大直径的负压筒环套在桩头后下放自重入泥，然后进行贯入。

负压筒便于安装和运输被广泛应用到许多海洋工程项目中，由于结构是倒杯状，采用将内部水排出实现结构压差贯入到海床上，施工时间短，依靠负压静力安装，没有打桩施工的振动噪音等，因此安装比较精确方便。在实际使用时，大直径的负压筒都采用分仓形式，或者采用多个负压筒与连接结构的组合，这样可以通过不同舱室或筒体的贯入调整实现整体结构物安装的水平度。由于涉及多个舱室或负压筒，通常需要每个舱室或筒体安装一套潜水泵系统，需要进行多次的安装组对，占用大量的施工准备时间，安装完成后设备拆除回收时间长，不利于实际应用。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种吸力桩负压筒贯入装备。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种吸力桩负压筒贯入装备，包括电驱水泵组、排空阀、吸口组件、第一转换阀、第二转换阀、机架、电子舱、液压阀舱、连接卡爪，

所述机架为采用方管或H型钢组焊成型的方形框架，所述机架底部的4个端角设置有用于安装至结构物安装座导向喇叭口的地脚，所述机架顶部的4个端角设置有满足锁具吊装安装的吊装耳座，所述机架内部设置有若干个满足所述电驱水泵组、电子舱、液压阀舱安装的横撑，所述机架的底部两侧对称设置有两组横板，所述横板之间设置有拱形横梁，所述机架内部设置有用于所述电驱水泵组注排水流通的注排水管道，所述注排水管道通过所述横梁支撑定位；

所述电驱水泵组安装于所述机架中间，所述电驱水泵组为采用水下电机直驱离心水泵实现排水的深水潜水泵，所述电驱水泵组的下端通过法兰与所述注排水管道连接，所述电驱水泵组通过脐带缆与水面控制系统连接；

所述电子舱通过螺栓安装于所述机架中部的两组横撑之间的安装座上，所述电子舱为选用不锈钢或高强度工程塑料制成的内部干燥的水密箱体，所述电子舱内部设置有水下控制装置和传感器，所述电子舱通过脐带缆与水面控制系统连接；