Bautechnik für Offshore-Tiefwasser-Stahlrohrpfähle

1. Herstellung von Stahlrohrpfählen und Stahlgehäusen

Die für Stahlrohrpfähle verwendeten Stahlrohre und die für den Unterwasserteil von Bohrlöchern verwendeten Stahlrohre werden beide vor Ort gewalzt. Im Allgemeinen werden Stahlplatten mit einer Dicke von 10–14 mm ausgewählt, in kleine Abschnitte gewalzt und dann zu großen Abschnitten verschweißt. Jeder Abschnitt des Stahlrohrs ist mit Innen- und Außenringen verschweißt und die Breite der Schweißnaht beträgt nicht weniger als 2 cm.

2. Montage des Schwimmkastens

Ein Schwimmkasten ist das Fundament eines Schwimmkrans, bestehend aus mehreren kleinen Stahlkästen. Die kleine Stahlbox hat eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken unten und einer rechteckigen Form oben. Die Stahlplatte der Box ist 3 mm dick und verfügt im Inneren über eine Stahltrennwand. Die Oberseite ist aus Winkelstahl und Stahlblech mit Bolzenlöchern und Verriegelungslöchern verschweißt. Die kleinen Stahlkästen sind durch Bolzen und Sicherungsstifte miteinander verbunden, und an der Oberseite sind Löcher für Ankerbolzen vorgesehen, um Ankermaschinen oder andere zu befestigende Geräte anzuschließen und zu befestigen.

Heben Sie die kleinen Stahlkästen einzeln mit einem Autokran am Ufer ins Wasser und bauen Sie sie zu einer großen schwimmenden Kiste zusammen, indem Sie sie mit Bolzen und Sicherungsstiften verbinden.

3. Montage des Schwimmkrans

Der Schwimmkran ist eine Hebevorrichtung für den Wasserbetrieb, die aus einem Schwimmkasten und einem zerlegbaren Mastkran CWQ20 besteht. Von weitem betrachtet ist der Hauptkörper des Schwimmkrans ein Stativ. Die Kranstruktur besteht aus Ausleger, Säule, Schrägstütze, Drehtischbasis und Kabine. Das Fundament der Drehtellerbasis besteht im Wesentlichen aus einem regelmäßigen Dreieck, und in der Mitte des Hecks des Schwimmkrans befinden sich drei Winden.

4. Richten Sie eine Unterwasserplattform ein

(1) Verankerung eines schwimmenden Krans; Verwenden Sie zunächst einen Schwimmkran, um den Anker in einem Abstand von 60–100 m von der geplanten Pfahlposition zu verankern, und verwenden Sie einen Schwimmkörper als Markierung.

(2) Fixierung des Leitschiffs: Bei der Positionierung des Leitschiffs wird ein motorisiertes Boot verwendet, um das Leitschiff in die vorgesehene Pfahlposition zu schieben und zu verankern. Dann werden vier Winden (allgemein als Ankermaschinen bekannt) auf dem Führungsschiff verwendet, um das Führungsschiff unter Messbefehl zu positionieren, und die Teleskopankermaschine wird verwendet, um die Pfahlposition jedes Stahlrohrpfahls auf dem Führungsschiff entsprechend genau freizugeben seine Layoutposition und der Positionierungsrahmen wird nacheinander installiert.

(3) Unter dem Stahlrohrpfahl: Nachdem das Leitschiff positioniert ist, transportiert das Motorboot den geschweißten Stahlrohrpfahl per Transportschiff zur Pierposition und dockt den Schwimmkran an.

Heben Sie den Stahlrohrpfahl an, markieren Sie die Länge des Stahlrohrs, führen Sie es in den Positionierungsrahmen ein und senken Sie es langsam durch sein Eigengewicht ab. Nachdem Sie die Längenmarkierung am Stahlrohr bestätigt und das Flussbett betreten haben, überprüfen Sie die Vertikalität und nehmen Sie eine Korrektur vor. Heben Sie den elektrischen Vibrationshammer an, platzieren Sie ihn oben auf dem Stahlrohr und klemmen Sie ihn auf der Stahlplatte fest. Starten Sie den Vibrationshammer, um den Stahlrohrpfahl zu vibrieren, bis das Stahlrohr zurückprallt. Dann kann davon ausgegangen werden, dass es in das verwitterte Gestein eingedrungen ist, und das Absinken durch Vibration kann gestoppt werden. Achten Sie während des Fahrvorgangs stets auf die Vertikalität.

(4) Die Bauplattform ist fertiggestellt: Die Stahlrohrpfähle wurden gerammt und die Plattform wurde gemäß dem Plattformentwurf gebaut.

5. Vergrabenes Stahlgehäuse

Bestimmen Sie die Stapelposition auf der Plattform genau und platzieren Sie den Führungsrahmen. Ein Abschnitt des Gehäuses, der in das Flussbett eintritt, ist symmetrisch mit einer Klemmplatte an der Außenseite der Oberseite verschweißt. Der Transport erfolgt über einen Schwimmkran mit Schultermastträger. Das Gehäuse durchläuft den Führungsrahmen und sinkt durch sein Eigengewicht langsam ab. Die Klemmplatte wird am Führungsrahmen festgeklemmt. Der nächste Abschnitt des Gehäuses wird mit der gleichen Methode angehoben und mit dem vorherigen Abschnitt verschweißt. Nachdem die Hülle lang genug ist, sinkt sie aufgrund ihres Eigengewichts. Wenn es nicht mehr sinkt, wird es an der Oberseite des Gehäuses angeschweißt und ersetzt, und ein Vibrationshammer wird zum Vibrieren und Absinken verwendet. Wenn das Gehäuse stark zurückspringt, sinkt es noch 5 Minuten lang, bevor es aufhört zu sinken.

6. Bau von Bohrpfählen

Nachdem die Verrohrung eingegraben ist, wird die Bohranlage zum Bohren an ihren Platz gehoben. Verbinden Sie das Gehäuse mithilfe eines Schlammtanks mit der Schlammgrube und stellen Sie es auf die Plattform. Die Schlammgrube ist ein Stahlkasten aus Stahlplatten, der auf eine Plattform geschweißt ist.

7. Loch freimachen

Um eine erfolgreiche Infusion zu gewährleisten, wird die Gaslift-Umkehrzirkulationsmethode verwendet, um den gesamten Schlamm im Loch durch sauberes Wasser zu ersetzen. Die Hauptausrüstung für die umgekehrte Zirkulation des Lufthebers umfasst einen 9 m³ großen Luftkompressor, ein 20 cm langes Schlammstahlrohr, einen 3 cm langen Luftinjektionsschlauch und zwei Schlammpumpen. Öffnen Sie eine schräge Öffnung 40 cm von der Unterseite des Stahlrohrs nach oben und schließen Sie diese an einen Luftschlauch an. Senken Sie beim Reinigen des Lochs das Schlammstahlrohr auf 40 cm über dem Boden des Lochs ab und befördern Sie mit zwei Wasserpumpen kontinuierlich sauberes Wasser in das Loch. Starten Sie den Luftkompressor und verwenden Sie das Prinzip der umgekehrten Zirkulation, um Wasser aus der oberen Öffnung des Schlackenstahlrohrs zu sprühen. Während des Bauprozesses muss sichergestellt werden, dass die Wassersäule im Loch 1,5–2,0 m über dem Flusswasserspiegel liegt, um den Außendruck auf die Gehäusewand zu verringern. Die Reinigung des Bohrlochs sollte sorgfältig durchgeführt werden und die Sedimentdicke am Boden des Bohrlochs sollte 5 cm nicht überschreiten. Überprüfen Sie vor der Infusion (nach der Installation des Katheters) die Sedimentation im Loch. Wenn es die Designanforderungen überschreitet, führen Sie eine zweite Reinigung des Lochs mit der gleichen Methode durch, um sicherzustellen, dass die Sedimentationsdicke unter dem angegebenen Wert liegt.

8. Betongießen

Der zum Bohren der Pfähle verwendete Beton wird zentral in der Mischanlage gemischt und mit Betontankwagen zum provisorischen Dock transportiert. Stellen Sie am provisorischen Dock eine Rutsche auf, und der Beton rutscht von der Rutsche in den Trichter des Transportschiffs. Anschließend schleppt das Transportschiff den Trichter zum Pier und hebt ihn mit einem Schwimmkran zum Ausgießen an. Um die Kompaktheit des Betons zu gewährleisten, wird die Leitung im Allgemeinen in einer Tiefe von 4 bis 5 Metern eingegraben. Es ist darauf zu achten, dass jede Transportzeit 40 Minuten nicht überschreitet und das Setzmaß des Betons gewährleistet ist.

9. Demontage der Plattform

Der Bau der Pfahlgründung ist abgeschlossen und die Plattform wird von oben nach unten abgebaut. Der Rohrpfahl ist nach dem Entfernen der Quer- und Längsträger sowie der Schrägstützen herauszuziehen. Der Schwimmkran-Hebevibrationshammer klemmt direkt die Rohrwand, startet den Vibrationshammer und hebt den Haken langsam an, während er vibriert, um den Rohrpfahl zu entfernen. Taucher gingen ins Wasser, um die mit Beton und Grundgestein verbundenen Rohrpfähle abzutrennen.