一种海洋平台桩基冲刷坑回填系统及其施工方法与流程

1.本发明属于海洋平台桩基防护技术领域，具体涉及一种海洋平台桩基冲刷坑回填系统及其施工方法。


背景技术：

2.目前，以桩柱结构为基础的海洋平台在海洋工程中占据了很大的比重，平台的建立改变了区域原来的水动力条件，并会在桩柱前方形成二次流而在其周围形成漩涡，使得桩柱周围的流速加快，对周围的海底产生局部冲刷，从而形成冲刷坑；而冲刷坑的形成会直接降低桩柱基础的入土深度，进而会直接影响到平台的稳定性。
3.现有技术上，通常采用抛送石料的方式以进行对冲刷坑的回填操作；但是，目前的水上抛石设备主要为针对无障碍物下的开阔水域的抛石操作，而对于存在海洋平台的桩基处的冲刷坑而言，由于受到海洋平台及桩基结构的限制，传统的抛石方式则难以进行。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种海洋平台桩基冲刷坑回填系统及其施工方法，以实现对海洋平台下桩基处冲刷坑的有效回填，并且作业方便、可靠。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种海洋平台桩基冲刷坑回填系统，包括船体和抛石装置；
7.所述船体上设置有可供石料存放的平台；
8.所述抛石装置包括抛石管，所述抛石管的一端可相对所述船体滑动地设置在所述船体上，所述抛石管的另一端悬空设置且竖直位置高度可调。
9.作为优选，对应所述抛石管设置有安装架，所述抛石管的一端即安装设置在所述安装架上；
10.所述船体上设置有供所述安装架滑动连接的轨道。
11.作为优选，所述船体上设置有中空区，所述轨道即设置在所述中空区的两侧；
12.所述中空区沿所述船体的长度方向设置。
13.作为优选，所述船体包括若干驳船，若干所述驳船之间连接有刚性连接件；
14.相邻两所述驳船之间形成所述中空区。
15.作为优选，所述安装架包括相互平行设置的横撑、设置在所述横撑之间的竖撑，所述横撑与所述竖撑之间形成供所述抛石管的端部伸出设置的容置腔；
16.相对的所述竖撑上设置有相互平行的纵撑，所述纵撑之间设置有箍环件，所述抛石管穿设在所述箍环件内，且所述箍环件可转动地连接设置在所述纵撑上。
17.作为优选，所述抛石管伸出设置的一端呈喇叭状设置有扩口结构。
18.作为优选，所述抛石管的末端设置有防水摄像机。
19.作为优选，所述船体上设置有卷扬机，所述卷扬机上卷设有绳索件，所述绳索件的
活动端与所述抛石管的末端相连接。
20.作为优选，所述船体上可移动地设置有铲石机。
21.一种海洋平台桩基冲刷坑回填施工方法，适用于以上所述的一种海洋平台桩基冲刷坑回填系统，包括以下步骤：
22.s1.搭载船体，并在所述船体上安装抛石管，其中，所述抛石管的始端为可相对滑动地设置在所述船体上，所述抛石管的末端的竖直位置高度可调节；
23.s2.往所述船体上装载石料，并配置用于移动所述石料的设备；
24.s3.将船体移动到需回填的冲刷坑附近，并对应调整所述抛石管的末端位置，以对应冲刷坑，调整完成所述抛石管的末端位置后，锚固船体；
25.s4.根据实际需求重复步骤s3，并往所述抛石管内输送石料，直至完成冲刷坑的回填。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果包括有：
27.本方案中巧妙地对船体进行了利用，通过在船体上设置抛石装置，使得既可以利用船体的储物功能，实现灵活的石料储存及输送；同时又可以利用船体自身可移动的特性，使得设置在船体上的抛石管可以更为方便地对海洋平台下桩基处的冲刷坑进行回填，相对于传统技术，有效地避免了海洋平台及桩基结构的存在对抛石回填操作的限制，使得抛石回填操作的效率更高，效果更好，操作简单方便。
28.同时，抛石管为可移动地设置在船体上，使得整个系统可以根据不同的海洋平台和桩基结构作出适应性调整，从而可以适用于更多的应用环境中，适应性强且对准度高，大大地提高了抛石操作的工作效率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明的俯视结构示意图。
31.图2为本发明使用状态下的结构示意图。
32.图3为本发明的侧视结构示意图。
33.图4为本发明安装架的结构示意图。
34.其中：
[0035]1‑
船体，11
‑
平台，12
‑
驳船，121
‑
中空区，13
‑
刚性连接件，14
‑
轨道，15
‑
卷扬机，151
‑
绳索件，16
‑
支撑架；
[0036]2‑
抛石装置，21
‑
抛石管，211
‑
扩口结构，22
‑
安装架，221
‑
横撑，2211
‑
轨道卡口，222
‑
竖撑，223
‑
纵撑，224
‑
箍环件，23
‑
防水摄像机；
[0037]3‑
石料，4
‑
铲石机，5
‑
冲刷坑，6
‑
桩基结构，7
‑
海洋平台。
具体实施方式
[0038]
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实
施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0039]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
[0040]
实施例1
[0041]
如图1
‑
4所示，本实施例中提供一种海洋平台桩基冲刷坑回填系统，主要包括船体1和抛石装置2。在所述船体1上设置有可供石料3存放的平台11，以储存将用于进行抛石回填操作的石料3。
[0042]
作为一种优选的方案，本实施例中的所述船体1由若干驳船12组成，如两艘所述驳船12，所述驳船12与驳船12之间通过刚性连接件13进行紧固连接以连接成一体；其中，所述刚性连接件13可以优选为钢板、钢管等刚性连接结构件；本实施例中，所述刚性连接件13为连接设置在两所述驳船12的首尾两端，以提高组成后所述船体1的稳定性。
[0043]
此时，经过所述刚性连接件13组成的所述船体1上，在相邻的两所述驳船12之间应形成有中空区121，以便于所述抛石装置2的设置。此时，所述中空区121为沿所述船体1的长度方向进行设置。而在实际的应用中，亦可以将所述船体1设置为一个整体，然后在所述船体1上设置所述中空区121。
[0044]
进一步地，在所述船体1上还可移动地设置有铲石机4，以便于对所述石料3的抛石输送。基于此，亦可选择在船体1上设置吊装设备的方式进行对石料3的输送；在其中一个实例中，当回填量不是很大时，亦可考虑采用人工进行铲石输送，但这种方式下的劳动强度大并且效率会相对降低。
[0045]
所述抛石装置2包括抛石管21和安装架22。所述抛石管21的始端可相对所述船体1滑动地设置在所述船体1上，所述抛石管21的末端为悬空设置且其竖直位置高度可调。在实际的应用中，所述抛石管21的末端为设置在水内，因此此处的悬空设置，可理解为浮设或伸入设置在水体内。
[0046]
具体地，在所述船体1上设置有供所述安装架22滑动连接的轨道14，所述轨道14即设置在所述中空区121的两侧；以所述驳船12组成的所述船体1为例，此时所述轨道14应设置有两条，并为分别设置在相邻所述驳船12上相靠近的一侧。
[0047]
所述安装架22包括相互平行设置的横撑221、设置在所述横撑221之间的竖撑222以及设置在所述竖撑222上的纵撑223。其中，所述横撑221的两端分别对应所述轨道14设置有轨道卡口2211，以通过所述轨道卡口2211滑动设置在所述轨道14上。所述竖撑222亦为相互平行设置且两端分别与相互平行设置的所述横撑221连接，使得所述横撑221与所述竖撑222之间形成供所述抛石管21的端部伸出设置的容置腔，所述抛石管21的始端即安装设置在所述容置腔内，并随着所述安装架22的移动而相对所述船体1移动。
[0048]
进一步地，所述纵撑223亦为相互平行地设置在相对的所述竖撑222上，在所述纵撑223之间设置有箍环件224，所述抛石管21即穿设在所述箍环件224内，以固定所述抛石管21的始端。本实施例中，所述箍环件224为可转动地连接设置在所述纵撑223上，以便于所述
抛石管21的摆动运动，从而为所述抛石管21末端的高度调节提供结构上的支撑。
[0049]
此外，为了便于对石料3的抛石输送，在所述抛石管21伸出设置的一端呈喇叭状设置有扩口结构211，以提高机器设备操作时的容错率，避免石料散落管外。
[0050]
作为一种优选的方案，在所述抛石管21的末端还设置有防水摄像机23，通过所述防水摄像机23回馈的视像信息，可以进一步便于对冲刷坑5位置及情况的确认，同时亦可便于对桩基结构6的避让，提高系统的准确性及使用寿命。本实施例中，所述防水摄像机23优选设置在所述抛石管21末端的顶部外侧，以避免抛石时对防水摄像机23的意外损坏。
[0051]
更进一步地，在所述船体1上还设置有卷扬机15和支撑架16。所述卷扬机15上卷设有绳索件151，如钢丝绳或钢绞线，所述绳索件151的活动端则与所述抛石管21的末端相连接，以实现对所述抛石管21末端的位置调整。作为一种优选的方案，在所述支撑架16的顶端应设置有滚轮，使得所述绳索件151先绕过该滚轮再连接至所述抛石管21，以提高对所述抛石管21末端位置调节的顺畅性。
[0052]
为了便于对本方案的进一步理解，本实施例中还提供有一种海洋平台桩基冲刷坑回填施工方法，适用于以上所述的一种海洋平台桩基冲刷坑回填系统，主要包括以下步骤：
[0053]
s1.采用两艘驳船12和若干所述刚性连接件13进行所述船体1的搭载，并在两所述驳船12之间预留所述中空区121，并在所述中空区121的两侧设置所述轨道14，以便于所述抛石装置2的安装。然后在所述船体1上安装所述安装架22，并将所述抛石管21的始端预固定设置在所述安装架22内，其中，所述安装架22与所述轨道14之间为可相对滑动的连接方式，使得所述抛石管21的始端为可相对滑动地设置在所述船体1上。并在所述船体1上设置所述卷扬机15，并将所述卷扬机15上的绳索件151与所述抛石管21的末端相连接，以实现所述抛石管21末端的竖直位置高度可调节。
[0054]
s2.往所述船体1上装载石料3，并配置用于移动所述石料3的设备，如铲石机4、吊车中的一种或多种。
[0055]
s3.将船体1移动到需进行回填操作的冲刷坑5附近，通过设置的所述防水摄像机23，准确、高效地对应调整所述抛石管21的末端位置，以避让桩基结构6并对准冲刷坑5，调整完成所述抛石管21的末端位置后，锚固所述船体1。
[0056]
s4.往所述抛石管21内输送石料3，以进行对冲刷坑5的回填操作；在不断的回填操作中，根据实际的回填需求，可重复步骤s3，并直至完成冲刷坑5的回填，此时可解除对所述船体1的锚固，以便于所述船体1的后续移动。
[0057]
本实施例中所述海洋平台7及桩基结构6的具体结构形式可参见现有技术，此处不作赘述。
[0058]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。