海上風電鋼管嵌巖樁及樁外灌漿施工的方法技術

本發明專利技術涉及一種海上風電鋼管嵌巖樁，包括鋼管樁樁身，在處于嵌巖深度范圍的鋼管樁樁身長度內，等間距均勻布置出漿口，所述出漿口上設置有由內向外的單向注漿閥，所述出漿口外側包裹橡膠墊圈。還設涉及了一種樁外灌漿施工的方法，包括如下步驟：步驟1：用鉆機進行鉆孔施工，鉆孔至設計深度，進行第一次清孔，之后將所述海上風電鋼管嵌巖樁的樁基沉入到所述設計深度；步驟2：進行第二次清孔，將所述海上風電鋼管嵌巖樁的樁底端的殘渣清除，下放導管接入所述單向注漿閥，開始水下澆筑混凝土。打樁效率高，灌漿充分，樁壁與巖壁能夠有效結合，操作方便。

Method for construction of offshore wind power steel pipe embedded rock pile and outside pile grouting

The invention relates to a wind power offshore steel rock socketed pile, including steel pipe piles, in the rock socketed depth range of the steel pipe pile length, spacing evenly arranged a slurry outlet, the slurry outlet is arranged on the inside out one-way grouting valve, the slurry outlet outside rubber washer. Also relates to a method of grouting pile, which comprises the following steps: Step 1: drilling rig, drilling depth to the design, for the first time to clean the hole, then the sea wind pipe pile pile embedded into the design depth; step 2: for the second time clean the hole, the sea clear wind socketed steel pile bottom residue, decentralization of the one-way valve access duct grouting, to underwater concrete. The pile driving efficiency is high, the grouting is sufficient, and the pile wall and the rock face can be effectively combined, and the operation is convenient.

【技術實現步驟摘要】
海上風電鋼管嵌巖樁及樁外灌漿施工的方法
本專利技術涉及海上平臺施工領域，具體而言，涉及一種海上風電鋼管嵌巖樁及一種樁外灌漿施工的方法。
技術介紹
在沿海區域，地質條件復雜，海底礁石、砂脊、沙丘、溝壑縱橫交錯、不同區域地質情況變化大，淺表層土多為軟土地基、基巖埋藏深淺不一、甚至會出現孤石的情況。基于這種復雜的地質情況，海上風電項目風機基礎需要采用鋼管嵌巖樁的基礎形式。現有的嵌巖樁灌漿技術多應用于鉆孔灌注樁，即先進行鉆孔作業，在孔內放置鋼護筒護壁，接著進行灌漿作業。但針對風電基礎，采用灌注樁作為單樁基礎，需要大量適用于水下的灌漿材料，不僅費用較高，且水下灌漿施工難度大、灌漿效果不理想。因此，打入性大直徑鋼管嵌巖樁成為一種理想的替代灌注樁的嵌巖樁型。但鑒于在中等風化巖層或是弱風化巖層中，鋼管樁打入性差，需要鉆機鉆孔直徑略大于樁徑，也便于鉆孔后沉樁。因此，需要一種合理的填充鋼管樁壁與巖壁之間空隙的灌漿工藝。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有技術施工難度大、灌漿效果不理想的問題，提出了一種既方便施工又能保證水下灌漿使樁壁與巖壁有效結合的海上風電鋼管嵌巖樁，包括鋼管樁樁身，在處于嵌巖深度范圍的鋼管樁樁身長度內，等間距均勻布置出漿口，所述出漿口上設置有由內向外的單向注漿閥，所述出漿口外側包裹橡膠墊圈。進一步地，所述出漿口隨高度變化成梅花形式布置。進一步地，所述間距的范圍為2～4米，每一層均勻布置8～12個所述出漿口，所述出漿口的噴射面積為3～5平方米。進一步地，所述鋼管樁樁身內部連接的所述出槳口的通道為J型通道，所述J型通道與所述單向注漿閥連接。進一步地，還包括導管，所述導管設置在所述鋼管樁樁身內部，所述導管的一端與所述單向注漿閥對接。進一步地，連接位于所述鋼管樁樁身同一豎直高度上出漿口的導管水平方向上間隔設置。本專利技術另一方面還提供了一種利用上述海上風電鋼管嵌巖樁進行樁外灌漿施工的方法，包括如下步驟：步驟1：用鉆機進行鉆孔施工，鉆孔至設計深度，進行第一次清孔，之后將所述海上風電鋼管嵌巖樁的樁基沉入到所述設計深度；步驟2：進行第二次清孔，將所述海上風電鋼管嵌巖樁的樁底端的殘渣清除，下放導管接入所述單向注漿閥，開始水下澆筑混凝土。進一步地，所述步驟1中，在海水底層上部具有軟弱圖層時，對所述海上風電鋼管嵌巖樁進行打樁施工，當所述樁身貫入到堅硬巖層時，鉆機由樁內徑到達樁底端進行鉆孔施工，鉆孔半徑大于樁身半徑，鉆孔深度直達設計持力層停止。進一步地，所述步驟2中，在地下水位以下時，混凝土漿液水灰比為0.45～0.65，在地下水位以上時，混凝土漿液水灰比為0.7～0.9；最大注漿壓力不小于4MPa；注漿流量不超過75L/min。進一步地，所述步驟2中，所述導管接入所述單向注漿閥的步驟包括，扳動位于J型通道處的滑動螺栓，將所述導管和所述單向注漿閥緊固，注漿完成后，扳動滑動螺栓，將導管拔出所述出漿口。本專利技術相對于現有技術，打樁效率高，灌漿充分，樁壁與巖壁能夠有效結合，操作方便。可提高施工的可靠性，保證設計滿足工程受力需要。可以有效減少樁基的長度，降低成本。附圖說明通過參考附圖會更加清楚的理解本專利技術的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本專利技術進行任何限制，在附圖中：圖1為本專利技術一些實施例中的海上風電鋼管嵌巖樁的結構示意圖；圖2為本專利技術一些實施例中的海上風電鋼管嵌巖樁的局部結構示意圖；圖3為本專利技術一些實施例中的海上風電鋼管嵌巖樁的局部結構示意圖；圖4為本專利技術一些實施例中的海上風電鋼管嵌巖樁在灌漿施工時的狀態結構圖。具體實施方式為了能夠更清楚地理解本專利技術的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本專利技術，但是，本專利技術還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本專利技術的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。實施例一本專利技術實施例提供海上風電鋼管嵌巖樁樁外灌漿施工工藝，該灌漿施工工藝在嵌巖段鋼管樁樁身設置出漿口，安置從地面到出漿口處的多根注漿導管，既方便施工又能保證水下灌漿使樁壁與巖壁有效結合。具體地如圖1、圖3所示，本專利技術實施例提供了一種海上風電鋼管嵌巖樁100，包括鋼管樁樁身110，在處于嵌巖深度范圍的鋼管樁樁身長度內，等間距均勻布置出漿口111，所述出漿口111上設置有由內向外的單向注漿閥，所述出漿口111外側包裹橡膠墊圈120。所述海上風電鋼管嵌巖樁100能夠鉆入巖層，之后通過設置在側面的出漿口111進行灌漿，利用橡膠墊圈120保護出漿口111，防止鉆入巖層中時出漿口111磨損，甚至破壞單向注漿閥。本專利技術為了保證注漿與巖層貼合均勻，如圖2所示，所述出漿口111隨高度變化成梅花形式布置，即上下層出漿口111的橫向位置相互錯開。為了保證灌漿效率，同時保證操作方便，使得漿液填充均勻，所述間距的范圍為2～4米，每一層均勻布置8～12個所述出漿口，所述出漿口的噴射面積為3～5平方米。為了方便出漿口111的漿液出漿，減小出漿阻力，如圖3所示，所述鋼管樁樁身110內部連接所述出槳口111的通道為J型通道112，所述J型通道112與所述單向注漿閥連接，所述J型通道112包括圓弧段和直線段。所述J型通道112內設有滑動螺栓140。通過滑動螺栓140連接所述導管130。為了進行灌漿，本專利技術的海上風電鋼管嵌巖樁100還包括導管130，所述導管130設置在所述鋼管樁樁身110內部，所述導管130的一端與所述單向注漿閥對接。通過導管130接入到所述單向注漿閥，進行注漿，漿液從所述出漿口111流出，保證了操作效率，在初始打樁之后再接入導管130，保證了導管的安全性，保證了出漿的安全性、可靠性。為了方便同時灌漿，連接位于所述鋼管樁樁身110同一豎直高度上出漿口的導管水平方向上間隔設置，間隔距離為30cm左右，對應J型通道的長度也相應變化。實施例二本專利技術基于上述的海上風電鋼管嵌巖樁，還提供了一種樁外灌漿施工的方法，包括如下步驟：步驟1：用鉆機進行鉆孔施工，鉆孔至設計深度，進行第一次清孔，之后將所述海上風電鋼管嵌巖樁的樁基沉入到所述設計深度。在海水底層上部具有軟弱圖層時，對所述海上風電鋼管嵌巖樁進行打樁施工，當所述樁身貫入到堅硬巖層時，鉆機由樁內徑到達樁底端進行鉆孔施工，鉆孔半徑大于樁身半徑，鉆孔深度直達設計持力層停止。步驟2：進行第二次清孔，將所述海上風電鋼管嵌巖樁的樁底端的殘渣清除，下放導管接入所述單向注漿閥，開始水下澆筑混凝土。在地下水位以下時，混凝土漿液水灰比為0.45～0.65，在地下水位以上時，混凝土漿液水灰比為0.7～0.9；最大注漿壓力不小于4MPa；注漿流量不超過75L/min。所述導管接入所述單向注漿閥的步驟包括，扳動位于J形彎處的滑動螺栓，將其二者緊固，注漿完成后，扳動滑動螺栓，將灌漿導管拔出出漿口。本專利技術的施工方法能夠高效打樁，并能克服地質條件差的情況。節約灌漿量且能保證灌漿質量有效的填充了巖石裂隙以及鋼管樁壁與巖壁的空隙。實施例三本專利技術實施例提供了一種海上風電鋼管嵌巖樁樁外灌漿施工工藝，包括以下步驟：步驟一，如圖4所示，處于嵌巖深度范圍的鋼管樁樁身長度內，間距3米的高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種海上風電鋼管嵌巖樁，其特征在于，包括鋼管樁樁身，在處于嵌巖深度范圍的鋼管樁樁身長度內，等間距均勻布置出漿口，所述出漿口上設置有由內向外的單向注漿閥，所述出漿口外側包裹橡膠墊圈。

【技術特征摘要】
1.一種海上風電鋼管嵌巖樁，其特征在于，包括鋼管樁樁身，在處于嵌巖深度范圍的鋼管樁樁身長度內，等間距均勻布置出漿口，所述出漿口上設置有由內向外的單向注漿閥，所述出漿口外側包裹橡膠墊圈。2.如權利要求1所述的海上風電鋼管嵌巖樁，其特征在于，所述出漿口隨高度變化成梅花形式布置。3.如權利要求1所述的海上風電鋼管嵌巖樁，其特征在于，所述間距的范圍為2～4米，每一層均勻布置8～12個所述出漿口，所述出漿口的噴射面積為3～5平方米。4.如權利要求1所述的海上風電鋼管嵌巖樁，其特征在于，所述鋼管樁樁身內部連接所述出槳口的通道為J型通道，所述J型通道與所述單向注漿閥連接。5.如權利要求1～4所述的任一海上風電鋼管嵌巖樁，其特征在于，還包括導管，所述導管設置在所述鋼管樁樁身內部，所述導管的一端與所述單向注漿閥對接。6.如權利要求5所述的海上風電鋼管嵌巖樁，其特征在于，連接位于所述鋼管樁樁身同一豎直高度上出漿口的導管水平方向上間隔設置。7.一種利用權利要求1～6中任一海上風電鋼管嵌巖樁進行樁外灌漿施工的方法，其特征在于，包括如下步驟：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賈沼霖，袁新勇，王小合，張星波，逯鵬，劉玉飛，張健翔，孔德煌，張康，余剛，張清濤，郝利忠，
申請(專利權)人：華電重工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11