CN118187060A - 一种海上桩基定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于植桩技术领域，公开了一种海上桩基定位装置及方法，包括：坐底船、导轨和具有桩基定位孔的外悬式定位架；坐底船设置在海床的预设位置，用于为桩基定位提供操作平台；导轨设置在坐底船的甲板上；外悬式定位架滑动设置在导轨上，用于基于导轨进行多次平移定位，导轨用于使多次平移定位的桩基定位孔之间的相对位置准确。本发明的海上桩基定位装置适用于沿海地区近海海域的单排或者多排桩基固定式光伏项目，对于海上光伏的纵横多桩支撑的大体型光伏空间支架结构，能够巧妙的解决桩基导向定位、水平相对偏差控制和大面积流水化施工问题，避免传统海上桩基施工偏差大、流水化施工效率低以及桩基偏差引起的与上部结构的衔接的技术问题。

Description

一种海上桩基定位装置及方法

技术领域

本发明公开了一种海上桩基定位装置及方法，属于植桩技术领域。

背景技术

光伏发电工程建设行业逐渐扩展至沿海地区近海海域，光伏项目中的光伏板整齐排布。为提升作业效率，光伏支架通常为纵横多桩支撑的大型空间结构，将纵横多桩支撑的大型空间结构一体化与其对应的一组阵列排布的桩基同时连接，极大地提升了光伏支撑结构的安装效率。

然而，传统的植桩方式，由植桩设备一一定位植桩，由于复杂的海洋气候条件和施工作业条件，易导致一组阵列排布的桩基之间的相对位置偏差较大，最终导致纵横多桩支撑的大型空间结构与其对应的一组阵列排布的桩基出现衔接偏差。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种海上桩基定位装置及方法以解决现有技术中同一阵列内的桩基相对位置偏差较大的技术问题，为实现上述目的，本发明提出了一种海上桩基定位装置及方法，能够实现近海海域中多桩支撑的大体型光伏空间支架结构的桩基导向和水平偏差控制。

一种海上桩基定位装置，包括：坐底船、导轨和具有桩基定位孔的外悬式定位架；

所述坐底船设置在海床的预设位置，用于为桩基定位提供操作平台；

所述导轨设置在所述坐底船的甲板上；

所述外悬式定位架滑动设置在所述导轨上，用于基于所述导轨进行多次平移定位，所述导轨用于使多次平移定位的所述桩基定位孔之间的相对位置准确。

优选的，所述外悬式定位架包括外伸架和桩基定位孔；

所述外伸架的一端滑动设置在所述导轨上，另一端伸出所述坐底船；

所述桩基定位孔设置在所述外伸架的伸出端。

优选的，所述桩基定位孔包括多个；

多个所述桩基定位孔以预设距离排布在所述外伸架的伸出端。

优选的，所述外悬式定位架还包括移动平台和驱动装置；

所述移动平台设置在所述外悬式定位架与所述导轨之间，用于带动所述外悬式定位架在所述导轨上滑动；

所述驱动装置与所述外悬式定位架连接，用于驱动所述外悬式定位架在所述导轨上滑动。

优选的，还包括船载履带吊；

所述船载履带吊设置在所述坐底船上，用于悬吊桩基并将所述桩基***所述桩基定位孔。

优选的，所述外悬式定位架上还包括平衡配重块；

所述平衡配重块设置在所述外伸架上远离所述桩基定位孔的一端。

优选的，所述外悬式定位架为多个；

多个所述外悬式定位架排布设置在所述导轨上。

一种海上桩基定位方法，包括以下步骤：

步骤1、获取一组阵列排布的预植桩位，并将坐底船下潜至与所述预植桩位对应的预设位置；

步骤2、调整所述外悬式定位架在所述导轨上的位置，使所述外悬式定位架上的桩基定位孔与一列预植桩位对准，在所述一列预植桩位进行植桩作业；

步骤3、将所述外悬式定位架基于所述导轨平移至下一列预植桩位，重复步骤2，直至所述预植桩位内的所有桩位完成植桩。

优选的，在所述一列预植桩位进行植桩作业，具体包括：

将桩基***所述桩基定位孔内，利用冲击锤对所述桩基进行冲击，直至所述桩基***至海底地基。

优选的，所述步骤3之后还包括：

步骤4、所述坐底船上浮，并移至下一组预植桩位。

有益效果：本发明的海上桩基定位装置适用于沿海地区近海海域的单排或者多排桩基固定式光伏项目，对于海上光伏的纵横多桩支撑的大体型光伏空间支架结构，能够巧妙的解决桩基导向定位、水平相对偏差控制和大面积流水化施工问题，避免传统海上桩基施工偏差大、流水化施工效率低以及桩基偏差引起的与上部结构的衔接的技术难题，具有较强的推广应用价值，对于海上规模化光伏结构的可施工性和行业技术革新具有重要意义。

附图说明

图1 为本发明实施例中海上桩基定位装置示意图；

图2为本发明实施例中海上桩基定位、植桩流程示意图。

图中：1、平衡配重块；2、移动平台；3、外悬式定位架；4、桩基定位孔；5、船载履带吊；6、导轨；7、坐底船；8、牵引油缸；9、液压泵站。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

如图1所示，在一个实施例中，一种海上桩基定位装置，包括：坐底船7、导轨6和具有桩基定位孔4的外悬式定位架3；坐底船7设置在海床的预设位置，用于为桩基定位提供操作平台；导轨6设置在坐底船7的甲板上；外悬式定位架3滑动设置在导轨6上，用于基于导轨6进行多次平移定位，导轨6用于使多次平移定位的桩基定位孔4之间的相对位置准确。

具体的，本实施例中的海上桩基定位装置包括坐底船7、导轨6和外悬式定位架3，其中导轨6沿坐底船7的长度方向设置在船的甲板上，外悬式定位架3在导轨6上滑动，以实现多次平移定位。需要了解的是，本发明中的坐底船7可以选用可与海床固定连接的其他船只。本发明选用的坐底船7可在海底稳定坐底，其底部与海底紧密接触，为后续的桩基定位及植桩作业提供了稳定的操作平台。为使结构更加稳定，本实施例中的导轨6包括两条。

常规的桩基定位装置，仅通过例如GPS等定位装置定位桩基，继而导致一组阵列排布的桩基在植桩时，互相之间的相对位置不够精准。而本发明的桩基定位装置，通过导轨6及外悬式定位架3，使得在对一组阵列排布的桩基植桩时，纵向排布的桩基之间的相对位置通过外悬式定位架3上的多个桩基定位孔4的设置距离确定，而横向排布的桩基之间的相对位置通过外悬式定位架3在导轨6上的平移距离确定，基于此，本发明仅需对外悬式定位架3在导轨6上的平移距离进行控制，即可确保一组阵列排布的桩基之间的相对位置精确。有效减小了桩基之间的定位误差，提高桩基定位效率，使得同一组阵列排布的桩基与其上方的一体化大体型光伏空间支架结构精准衔接。

进一步的，外悬式定位架3包括外伸架和桩基定位孔4；外伸架的一端滑动设置在导轨6上，另一端伸出坐底船7；桩基定位孔4设置在外伸架的伸出端。

进一步的，桩基定位孔4包括多个；多个桩基定位孔4以预设距离排布在外伸架的伸出端。

具体的，本实施例中，两个桩基定位孔4以预设距离排布在外伸架的同一侧。具体的，桩基定位孔4的数量根据桩基的排布阵列确定，例如，本实施例中，一组阵列排布的桩基为2×4排布，因此，对应的每列的桩基定位孔4为两个，当然，也可以为四个。需要了解的是，桩基定位孔4在外伸架上的位置可调，以便于调节同一列的桩基之间的间距。

进一步的，外悬式定位架3还包括移动平台2和驱动装置；移动平台2设置在外悬式定位架3与导轨6之间，用于带动外悬式定位架3在导轨6上滑动；驱动装置与外悬式定位架3连接，用于驱动外悬式定位架3在导轨6上滑动。

具体的，本实施例中，外悬式定位架3设置在移动平台2上，移动平台2承载外悬式定位架3在两条导轨6上滑动。本实施例中还包括驱动装置，驱动装置具体为牵引油缸8和液压泵站9，牵引油缸8的一端与外悬式定位架3连接，另一端与液压泵站9连接。

进一步的，还包括船载履带吊5；船载履带吊5设置在坐底船7上，用于悬吊桩基并将桩基***桩基定位孔4。

具体的，本实施例中还包括船载履带吊5，船载履带吊5设置在坐底船7的甲板上，用于悬吊桩基，并将桩基***桩基定位孔4内。其中，船载履带吊5上还包括控制单元，控制单元用于控制其悬吊高度及悬吊位置。

进一步的，外悬式定位架3上还包括平衡配重块1；平衡配重块1设置在外伸架上远离桩基定位孔4的一端。

具体的，为保证结构稳定，避免坐底船7倾覆或重心不稳，外悬式定位架3远离桩基定位孔4的一端设置有平衡配重块1。

进一步的，外悬式定位架3为多个；多个外悬式定位架3排布设置在导轨6上。

具体的，另一个实施例中，本发明的外悬式定位架3为多个，多个外悬式定位架3依次设置在导轨6上，且外伸架的伸出端位于坐底船7的同一侧。多个外悬式定位架3可同时为桩基定位，多列桩基同时定位、植桩，可极大地提高植桩效率。

实施例二：

一种基于实施例一的定位装置的海上桩基定位方法，包括以下步骤：

步骤1、获取一组阵列排布的预植桩位，并将坐底船7下潜至与预植桩位对应的预设位置；步骤2、调整外悬式定位架3在导轨6上的位置，使外悬式定位架3上的桩基定位孔4与一列预植桩位对准，在一列预植桩位进行植桩作业；步骤3、将外悬式定位架3基于导轨6平移至下一列预植桩位，重复步骤2，直至预植桩位内的所有桩位完成植桩。

进一步的，在一列预植桩位进行植桩作业，具体包括：将桩基***桩基定位孔4内，利用冲击锤对桩基进行冲击，直至桩基***至海底地基。

进一步的，步骤3之后还包括：步骤4、坐底船7上浮，并移至下一组预植桩位。

具体的，如图2所示，本实施例的桩基定位、植桩方法包括：

步骤1、通过海上GPS测量定位，将获取的一组桩基的桩位记为一组预植桩位。

随后，坐底船7定位就位和下潜坐底，实现位置姿态控制，具体包括：坐底船7准确抵达与预植桩位对应的预设位置，进行下潜操作，与海床紧密接触。

步骤2、轨道式定位架定位就位，具体包括：精确调整外悬式定位架3在导轨6上的位置，确保外悬式定位架3上的桩基定位孔4与一列预植桩位对准。

船载履带吊5吊桩就位和吊桩***定位孔，具体包括，船载履带吊5将桩基悬吊至桩基定位孔4上方，并将桩基***桩基定位孔4内。

液压冲击锤打桩沉桩，并控制桩基高程和入海地深度，具体包括，利用液压冲击锤对桩基基体进行冲击，使其逐渐沉入海底的地基内，液压冲击锤可随时调整冲击力，以控制将桩基锤入的高程及入海深度。需要了解的是，液压冲击锤可设置在坐底船7上，也可由单独的装置与本发明中的桩基定位装置合作作业。

履带吊大臂趴臂待机，具体的，船载履带吊5在完成上一组桩基沉桩后，进行趴臂操作，例如放平在甲板上，等待下一轮吊装和沉桩操作。

步骤3、牵引油缸8移动定位架向下一桩位，具体包括，牵引油缸8牵动外悬式定位架3基于导轨6平移至下一列预植桩位。直至定位架定位至下一桩位后锁定位置，油缸行程和平移距离用于控制外悬式定位架3的行程和平移距离。重复步骤2，直至一组预植桩位的所有桩位完成植桩。

步骤4、一组预植桩位植桩完成后，坐底船7上浮和移至下一船位，具体的，船位即为下一组预植桩位对应的预设位置。坐底船7上浮后至下一组预植桩位，重复步骤1-4。

本发明适用于沿海地区近海海域的单排或者多排桩基固定式光伏项目，对于海上光伏流行的纵横多桩支撑的大体型光伏空间支架结构，能够巧妙的解决桩基导向定位、水平相对偏差控制和大面积流水化施工问题，避免传统海上桩基施工偏差大、流水化施工效率低以及桩基偏差引起的与上部结构的衔接的技术难题，具有较强的推广应用价值，对于海上规模化光伏结构的可施工性和行业技术革新具有重要意义。

以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种海上桩基定位装置，其特征在于，包括：坐底船、导轨和具有桩基定位孔的外悬式定位架；

所述坐底船设置在海床的预设位置，用于为桩基定位提供操作平台；

所述导轨设置在所述坐底船的甲板上；

所述外悬式定位架滑动设置在所述导轨上，用于基于所述导轨进行多次平移定位，所述导轨用于使多次平移定位的所述桩基定位孔之间的相对位置准确；

所述外悬式定位架包括外伸架和桩基定位孔；

所述外伸架的一端滑动设置在所述导轨上，另一端伸出所述坐底船；

所述桩基定位孔设置在所述外伸架的伸出端。

2.根据权利要求1所述的海上桩基定位装置，其特征在于，所述桩基定位孔包括多个；

多个所述桩基定位孔以预设距离排布在所述外伸架的伸出端。

3.根据权利要求1所述的海上桩基定位装置，其特征在于，所述外悬式定位架还包括移动平台和驱动装置；

所述移动平台设置在所述外悬式定位架与所述导轨之间，用于带动所述外悬式定位架在所述导轨上滑动；

所述驱动装置与所述外悬式定位架连接，用于驱动所述外悬式定位架在所述导轨上滑动。

4.根据权利要求1所述的海上桩基定位装置，其特征在于，还包括船载履带吊；

所述船载履带吊设置在所述坐底船上，用于悬吊桩基并将所述桩基***所述桩基定位孔。

5.根据权利要求1所述的海上桩基定位装置，其特征在于，所述外悬式定位架上还包括平衡配重块；

所述平衡配重块设置在所述外伸架上远离所述桩基定位孔的一端。

6.根据权利要求1所述的海上桩基定位装置，其特征在于，所述外悬式定位架为多个；

多个所述外悬式定位架排布设置在所述导轨上。

7.一种基于权利要求1-5任一项所述的定位装置的海上桩基定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取一组阵列排布的预植桩位，并将坐底船下潜至与所述预植桩位对应的预设位置；

步骤2、调整所述外悬式定位架在所述导轨上的位置，使所述外悬式定位架上的桩基定位孔与一列预植桩位对准，在所述一列预植桩位进行植桩作业；

步骤3、将所述外悬式定位架基于所述导轨平移至下一列预植桩位，重复步骤2，直至所述预植桩位内的所有桩位完成植桩。

8.根据权利要求7所述的海上桩基定位方法，其特征在于，在所述一列预植桩位进行植桩作业，具体包括：

将桩基***所述桩基定位孔内，利用冲击锤对所述桩基进行冲击，直至所述桩基***至海底地基。

9.根据权利要求7所述的海上桩基定位方法，其特征在于，所述步骤3之后还包括：

步骤4、所述坐底船上浮，并移至下一组预植桩位。