CN108707908B - 一种海上风机基础牺牲阳极块和j型管的可调节安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于海上风机基础牺牲阳极和J型管的可调节安装装置，包括牺牲阳极块、J型管、导轨；牺牲阳极块包括牺牲阳极块本体和牺牲阳极底座；J型管包括J型管本体和J型管底座；导轨沿桩长方向焊接在钢管桩的外壁上，导轨沿桩长方向开设若干个等间距的长圆孔；牺牲阳极底座和J型管底座通过螺栓和长圆孔安装在所述导轨上。本安装装置可以解决钢管桩沉桩不到位情况下牺牲阳极块和J型管的安装问题，同时避免水下焊接，操作简单，安全性高。

Description

一种海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置

技术领域

本发明涉及海上风电领域，特别是涉及一种海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置。

背景技术

我国幅员辽阔，海岸线长，海上风能资源十分丰富。海上风电场具有风速大、有效发电时间长、不占用陆地、距离负荷中心近等优点，具有很好的可开发前景。目前，世界上海上风电建设方兴未艾，国内海上风电也已正式起步，急需赶超国际先进水平。

目前最常用的海上风机基础多为钢管桩桩基结构，而钢管桩下部深入海底泥下区，上部伸出水面，浪溅区和水位变动区的强腐蚀环境对钢管桩的防腐提出了高要求，所以一般采用重防腐涂料外加牺牲阳极的联合防腐方案，牺牲阳极布置在泥面以上，位于钢管桩的防腐涂料涂覆区，为避免破坏钢管桩上原有防腐涂层，通常在钢管桩上焊接无防腐涂层的阳极座，另外，水下焊接质量通常难以保证，事先在钢管桩上焊接辅助结构阳极座，也有利于维持钢管桩主体结构的完整性，降低风险。

位于覆盖层较浅区域的海上风机基础通常需要嵌岩施工，由于地勘条件以及钢管桩直径的限制，沉桩不到位的可能性很大，导致牺牲阳极底座实际高程与设计高程不一致。若取消阳极底座，直接焊接在钢管桩上，则要先去除钢管桩上原有防腐涂层，露出桩基体金属后进行水下焊接，施工工艺复杂，安装不便，同时，水下焊接质量的差异也增加了钢管桩结构安全隐患。

另外，J型管是海缆进出风机机组的重要通道，通常使用抱箍将J型管固定在钢管桩上，由于钢管桩直径较大，抱箍自重通常较大，水下安装较困难。

因此，研发一种牺牲阳极块以及J型管安装便捷、安装位置可控、安全性能高的装置具有很广泛的应用价值。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种安装便捷、安装位置精确以及安全的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，至少包括牺牲阳极块、J型管、导轨；所述牺牲阳极块包括牺牲阳极块本体和牺牲阳极底座；所述J型管包括J型管本体和J型管底座；所述导轨沿桩长方向焊接在钢管桩的外壁上，所述导轨沿桩长方向开设若干个等间距的长圆孔；所述牺牲阳极底座和所述J型管底座通过螺栓和所述长圆孔安装在所述导轨上。

进一步地，所述牺牲阳极底座通过连接件与牺牲阳极块本体相连接。

进一步地，所述的牺牲阳极块和J型管分别安装于不同的导轨上。

进一步地，所述的牺牲阳极块以竖向或者水平向的方式安装在所述导轨上。

进一步地，所述的牺牲阳极块和J型管安装在同一条导轨上。

进一步地，所述的牺牲阳极块水平地安装在所述导轨上，所述J型管从所述的牺牲阳极块本体及牺牲阳极底座中间缝隙穿过。

进一步地，所述导轨的横截面为“T”型或“π”型，包括与钢管桩相焊接的腹板，以及设有所述长圆孔的面板。

进一步地，每一条导轨上的长圆孔为两排，相邻四个长圆孔的中心分别位于正方形的四个顶点上。

进一步地，所述牺牲阳极底座和J型管底座上各设有四个等间距的长圆孔，且导轨上的长圆孔方向与牺牲阳极底座和J型管底座上的长圆孔方向垂直。

如上所述，本发明的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，具有以下有益效果：

在钢管桩沉桩结束后，由水下安装人员将牺牲阳极底座和J型管底座通过螺栓连接到导轨上即可，免去水下焊接施工，操作简单、安装方便、安全性高。

导轨沿桩长方向设置有若干等间距长圆孔，便于调节安装高程，以应对浅滩区域因嵌岩桩问题导致的沉桩不到位情况。

导轨与牺牲阳极底座和J型管底座上的长圆孔方向垂直，可以实现两个方向的微调，便于水下安装。

附图说明

图1显示为J型管安装示意图。

图2显示为J型管底座详图。

图3显示为牺牲阳极块安装示意图。

图4显示为牺牲阳极块底座详图。

图5显示为共用导轨的J型管、牺牲阳极安装示意图。

图6A显示为“T”型截面导轨安装示意图。

图6B显示为“π”型截面导轨安装示意图。

图7显示为导轨安装面示意图。

图8显示为牺牲阳极块和J型管独立安装于导轨或者共用导轨安装示意图。

图9显示为牺牲阳极块和J型管独立安装于导轨或者共用导轨安装俯视图。

元件标号说明

1 钢管桩

2 导轨

3 牺牲阳极块

31 牺牲阳极块本体

32 牺牲阳极底座

322 连接件

4 J型管

41 J型管本体

42 J型管底座

5 长圆孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1、图2、图3和图4，海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置包括牺牲阳极块3、J型管4、导轨2。牺牲阳极块3包括牺牲阳极块本体31和牺牲阳极底座32；J型管4包括J型管本体41和J型管底座42。参见图3和图4，牺牲阳极底座32通过连接件322与牺牲阳极块本体31相连接。

参见图6A和图6B，钢管桩1外壁上沿桩长方向焊接若干导轨2，导轨2截面可以是图6A所示的“T”型或图6B所示的“π”型。在设计时，可以根据导轨的具体受力要求来确定导轨2的截面形状，导轨2包括与钢管桩1相焊接的腹板，以及设有长圆孔5的面板。钢管桩1外壁上也可以同时设置有“T”型截面的导轨2和“π”型截面的导轨2。每一条导轨2上的长圆孔5为两排，相邻四个长圆孔5的中心分别位于正方形的四个顶点上，使得牺牲阳极块3既可以竖向也可以水平地安装在导轨2上。

参见图8和图9，牺牲阳极块3和J型管4可以分别安装于不同的导轨2上，也可以安装在同一条导轨2上。

参见图7，导轨2沿桩长方向开设若干个等间距的长圆孔5；所述钢管桩1沉桩完成后，所述牺牲阳极底座32和所述J型管底座42通过螺栓和长圆孔安装在所述导轨2上。通过所述长圆孔5调节所述的牺牲阳极块3和J型管4的安装高程，孔间间距为大调，长圆孔微调。当调整好牺牲阳极块3和J型管4的安装高程后，将螺栓固定在长圆孔5中，以实现牺牲阳极块3和J型管4固定在导轨2上。

参见图8，当牺牲阳极块3和J型管4独立安装于导轨2上时，牺牲阳极块3以竖向或者水平向的方式安装在导轨2上。牺牲阳极底座32的座板横向和竖向上的尺寸与螺孔间距相同，可以根据安装的便捷以及安装空间的紧凑来决定牺牲阳极块3是竖向或者水平向安装方式。导轨2的数量根据牺牲阳极块3的数量和J型管4的数量确定，导轨2的数量不大于牺牲阳极块3和J型管4的数量之和，即便是牺牲阳极块3和J型管4分别独立安装在导轨2上时，也能保证足够的安装空间。

导轨2的长度与焊接起始位置根据钢管桩1长度、牺牲阳极块3和J型管4的布置要求和地质条件综合考虑，导轨2沿桩周方向的位置根据牺牲阳极块3和J型管4的布置要求、打桩设备施工空间要求确定。

根据牺牲阳极块3的大小和J型管4的埋深及波浪荷载等，计算导轨2受力大小，确定导轨2的截面，导轨截面采用“T”型或“π”型，受力较小时采用“T”型，受力较大时采用“π”型。根据牺牲阳极块3使用环境和防腐规范要求，确定牺牲阳极块3的安装偏差，从而确定导轨2上螺栓的间距。

参见图5、图8以及图9，当牺牲阳极块3和J型管4共用一个导轨2进行安装时，导轨2截面为“π”型，牺牲阳极块3采用水平布置，即牺牲阳极块3以水平向的方式安装在导轨2上，J型管4从阳极块本体31与阳极块底座32的间隙穿过，安装时应先安装牺牲阳极块3，后安装J型管4，且牺牲阳极底座32和J型管底座42相互避开，安装在不同的高程，并且预留安装操作空间。

参见图8左侧，当牺牲阳极块3和J型管4不共用导轨时，牺牲阳极底座32安装和J型管底座42安装相互独立。牺牲阳极底座32安装和J型管底座42分别安装在不同的导轨上。根据安装的高程，选择合适的长圆孔5，将牺牲阳极底座32放置在长圆孔5上，然后微调安装高程，调整好安装高程以后，将螺栓紧固到长圆孔5中，实现牺牲阳极底座32与导轨的固定。同样的，将J型管底座42放置在长圆孔5上，然后微调安装高程，调整好安装高程以后，将螺栓紧固到长圆孔中，实现J型管底座42与导轨的固定。水下安装时可以根据现场需要沿桩长方向适当调整安装高程。

牺牲阳极底座32和J型管底座42上各设有四个等间距的长圆孔，参见图2和图7，导轨2上的长圆孔5方向与牺牲阳极底座32和J型管底座42上的长圆孔方向垂直，导轨2上的长圆孔5方向沿桩长方向，可实现沿桩长方向的微调；牺牲阳极底座32和J型管底座42上的长圆孔方向垂直桩长方向，可实现垂直桩长方向的微调。

综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，其特征在于：所述可调节安装装置至少包括牺牲阳极块(3)、J型管(4)、导轨(2)；所述牺牲阳极块(3)包括牺牲阳极块本体(31)和牺牲阳极底座(32)；所述J型管(4)包括J型管本体(41)和J型管底座(42)；所述导轨(2)沿桩长方向焊接在钢管桩(1)的外壁上，所述导轨(2)沿桩长方向开设若干个等间距的长圆孔(5)；所述牺牲阳极底座(32)和所述J型管底座(42)通过螺栓和所述长圆孔(5)安装在所述导轨(2)上；所述导轨(2)的横截面为“T”型或“π”型，包括与钢管桩(1)相焊接的腹板，以及设有所述长圆孔(5)的面板；每一条导轨(2)上的长圆孔(5)为两排，相邻四个长圆孔(5)的中心分别位于正方形的四个顶点上。

2.根据权利要求1所述的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，其特征在于：所述牺牲阳极底座(32)通过连接件(322)与牺牲阳极块本体(31)相连接。

3.根据权利要求1所述的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，其特征在于：所述的牺牲阳极块(3)和J型管(4)分别安装于不同的导轨(2)上。

4.根据权利要求3所述的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，其特征在于：所述的牺牲阳极块(3)以竖向或者水平向的方式安装在所述导轨(2)上。

5.根据权利要求1所述的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，其特征在于：所述的牺牲阳极块(3)和J型管(4)安装在同一条导轨(2)上。

6.根据权利要求5所述的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，其特征在于：所述的牺牲阳极块(3)水平地安装在所述导轨(2)上，所述J型管(4)从所述的牺牲阳极块本体(31)及牺牲阳极底座(32)中间缝隙穿过。

7.根据权利要求1所述的海上风机基础牺牲阳极块和J型管的可调节安装装置，其特征在于：所述牺牲阳极底座(32)和J型管底座(42)上各设有四个等间距的长圆孔，且导轨(2)上的长圆孔(5)方向与牺牲阳极底座(32)和J型管底座(42)上的四个长圆孔方向垂直。