CN108909950A - 一种重力式基础和风机整机运输安装的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种重力式基础和风机整机运输安装的方法，属于海上安全运输领域，包括在预制场台座上浇筑重力式基础，用起重机将风机部件与所述重力式基础组装成整机；半潜船坐底停靠在出运码头前沿，使用沉箱出运装置将所述整机从陆上出运至所述半潜船上，所述半潜船运输整机到达整机的预安装位置；所述半潜船下潜，所述整机与半潜船脱离，并将整机安装在海床上。本发明具有有效、通用、简便安全、低成本的优点。

Description

一种重力式基础和风机整机运输安装的方法

技术领域

本发明属于海上安全运输领域，尤其涉及一种重力式基础和风机整机整体安全运输的方法。

背景技术

常见的海上风电基础一般分为重力式、单桩式、群桩式、导管架式、墩台式、负压筒式等，重力式基础一般为钢筋混凝土沉箱结构，内部有一个预制空腔，可以在空腔内填充砂、碎石或者砂石土混合物。重力式基础依靠自身的重力使风机保持垂直和稳定，同时克服上部结构传至基础的载荷，重力式基础结构简单，抗风暴和风浪袭击性能好。

我国东南沿海海上风电场处在岩基海床，风大浪高，施工窗口小，摩擦沉桩难于实施，嵌岩桩基工效低，因此在此地区，海上风电重力式基础与其它型式基础相比具有明显优势。目前关于重力式基础风电的海上运输安装采用的是风机部件与重力式基础分开运输安装的方法，这种施工方式需要在海里作业，由于受到环境等不可控因素的影响以及海上作业的不便性，经常会造成施工时间长，成本高的问题。

目前还没有关于重力式基础和风机整机运输安装的方法，中国专利CN106080980A公开了一种海上风电整机运输安装方法，此方法是将基础与风机整机整体运输安装，利用起重机将海上风电整机在放倒状态下由陆地吊运至运装船，到达安装位置后再将风电整机立起，并从船体上设置的槽口下降至海床。然而，此运输安装方法并不适合重力式基础风机整机的运输安装，原因如下：1、重力式基础海上风电的重量都集中在基础上，而重力式基础的体形、重量都特别大，采用吊运的出运方式需要消耗大量的人力和物力，更无法实现整机的放倒和立起操作；2、由于重力式基础本身体形较大，也无法采用在船体上开设槽口的方式来达到整机与运装船分离的目的。

因此，设计出一种有效、安全、低成本的重力式基础和风机整机运输安装的方法，并且具有广泛的通用性，对于本领域技术人员来说是必须要解决的首要问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种有效、通用、简便安全、低成本的重力式基础和风机整机运输安装的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

重力式基础和风机整机运输安装的方法，包括以下步骤：

整机组装：在预制场台座上浇筑重力式基础，用起重机将风机部件与所述重力式基础组装成整机；

整机出运：半潜船坐底停靠在出运码头前沿，使用沉箱出运装置将所述整机从陆上出运至所述半潜船上，所述半潜船运输所述整机到达所述整机的预安装位置；

整机与半潜船脱离安装：所述半潜船下潜，将所述整机与半潜船脱离，并将所述整机安装在预安装位置。

作为优选，所述沉箱出运装置为胶囊台车或出运气囊或顶升气囊与台车的组合。

作为优选，所述半潜船一侧设置有用于支撑固定所述整机的支撑支架，所述支撑支架顶部设置有抱箍装置；

通过所述支撑支架支撑固定所述整机时，所述整机出运步骤中，在使用沉箱出运装置将所述整机从陆上出运至所述半潜船上之后，包括通过所述抱箍装置与风机部件的抱合固定以使所述支撑支架支撑固定所述整机的步骤；在所述半潜船运输所述整机到达所述整机的预安装位置后，还包括打开所述抱箍装置以使所述支撑支架与整机分离的步骤。

作为优选，所述支撑支架为人字形桁架或门式钢桁架。

作为优选，所述支撑支架的高度可调节。

作为优选，所述整机与半潜船脱离的具体步骤为：采用缆绳连接所述整机，借助拖轮帮辅牵拉所述整机向所述半潜船外移动，直至所述整机移动至预安装位置。

作为优选，所述整机与半潜船脱离的具体步骤为：在所述整机与半潜船之间设置定位板，所述定位板的顶面与所述整机的底部相抵，所述定位板的底面与所述半潜船相抵，牵拉所述定位板并带动所述整机向所述半潜船外移动，直至所述整机移动至预安装位置。

作为优选，所述定位板与半潜船滑动连接。

作为优选，所述定位板上设置有轮子，所述半潜船上对应设置有滑轨。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1.采用将重力式基础与风机部件安装成整机运输安装，避免分开运输安装海上作业的不便性，而且大部分施工在陆上完成，安全可靠、施工时间短，也可以省略海上安装风机的大型浮吊等设备，成本低；

2.采用沉箱的出运装置，避免采用吊运时大型起重机的成本高及不安全、效率低的问题，沉箱出运技术成熟、安全可靠、施工效率高。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的重力式基础和风机整机运输安装的方法的流程框图；

图2为本发明具体实施例所提供的沉箱出运装置出运整机时的主视图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为本发明具体实施例所提供的半潜船运输整机时的主视图；

图5为本发明具体实施例所提供的半潜船运输整机时的左视图；

图6为本发明具体实施例所提供的采用第一种方式使整机与半潜船脱离的示意图；

图7为本发明具体实施例所提供的采用第二种方式使整机与半潜船脱离的示意图。

以上各图中：1、整机；11、风机部件；12、重力式基础；2、沉箱出运装置；3、半潜船；4、支撑支架；41、抱箍装置；5、海床；6、缆绳；7、定位板。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

本发明实施例提供了一种重力式基础和风机整机运输安装的方法，如图 1所示，包括以下步骤：

S1、整机1组装：在预制场台座上浇注重力式基础12，使用预制场内的起重机将风机部件11中的塔筒、机舱、轮毂、叶片组装，再将组装好的风机部件11与重力式基础12组装成为整机1。

S2、整机2出运：半潜船3坐底停靠在出运码头前沿，使用沉箱出运装置2将整机1从陆上出运至半潜船3上，半潜船3运输整机1到达整机1的预安装位置。

在本步骤中，如图2、3所示，沉箱出运装置2优选使用胶囊台车，可节省人力，安全可靠并且效率高。中国专利CN105019467A公开了胶囊台车的使用方法，此处不再详述。当然，也可以使用其他形式的出运装置，例如，出运气囊或者顶升气囊与台车配合的方式，这些出运装置都属于现有技术。

进一步的，如图4、5所示，半潜船3横向一侧固定连接有支撑支架4，支撑支架4上设置有抱箍装置41，支撑支架4用于支撑固定整机1。具体的，支撑支架4选用人字形桁架，抱箍装置41与风机部件11的塔筒抱合固定，支撑支架4焊接或者螺钉连接在半潜船甲板上，此处不限制固定方式；支撑支架4也可以选用其他形式，例如，门式钢桁架。

进一步的，支撑支架4设置为高度可调节结构，例如，通过调节人字形桁架两固定脚之间的距离实现支撑支架4高度的改变；又例如通过改变门式钢桁架中间横梁的位置来调节高度。

半潜船3上设置的支撑支架4，可实现对整机1的支撑固定作用，从而实现运输过程中的稳定性，另一方面，支撑支架4设置为高度可调节，适用于不同高度的整机1，提高了半潜船3作为运输整机1工具的通用性；

通过使用支撑支架4对整机1的支撑固定时，整机1出运的具体步骤为：半潜船3坐底停靠在出运码头前沿，使用沉箱出运装置2将整机1从陆上出运至半潜船3上，将抱箍装置41与风机部件11抱合固定，半潜船3运输整机1到达整机1的预安装位置，打开抱箍装置41以使支撑支架41与整机1 分离。

S3、整机1与半潜船3脱离安装：半潜船3下潜，将整机1与半潜船3 脱离，并将整机1安装在海床5上。

在本步骤中，整机1与半潜船3脱离的具体步骤为：半潜船3灌水下潜，随着半潜船3下潜深度的增加，由于整机1满足浮游稳定性，整机1逐渐与半潜船3脱离并处于漂浮状态。

具体的，如图6所示，整机1脱离半潜船3的一种实施例：半潜船3下潜触到海床5，整机1由于浮力高于半潜船3甲板漂浮，采用柔性缆绳6约束整机1，借助拖轮帮辅将整机1慢慢牵引向船体外移动，直至整机1移动至预安装位置，实现定位安装。

进一步的，如图7所示，整机1脱离半潜船3的另一种实施例：在整机 1与半潜船3之间设置定位板7，定位板7的顶面与整机1的底部相抵，定位板7的底面与半潜船3的甲板相抵，拉动定位板7向船体一侧移动，同时，定位板7带动整机1慢慢向船体外移动，到达整机1的安装位置。定位板7 对整机1为刚性约束牵引，相对于第一种实施例的缆绳6的柔性牵引，移动更加平稳，定位更加准确，也就是说，定位板7引导整机1脱离半潜船3并到达安装位置，可以保证整机1在脱离过程中的移动平稳性及定位准确性。

进一步的，定位板7与半潜船3甲板滑动连接。具体的，在定位板7上设置轮子，对应的半潜船甲板上设置滑道，定位板7沿着滑道移动，并可将定位板7连接自动控制系统，控制完成移动，可节省人力和物力；需要说明书的是，所述定位板7的移动也可以由人工牵引完成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是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简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，包括以下步骤：

整机(1)组装：在预制场台座上浇筑重力式基础(12)，用起重机将风机部件(11)与所述重力式基础(12)组装成整机(1)；

整机(1)出运：半潜船(3)坐底停靠在出运码头前沿，使用沉箱出运装置(2)将所述整机(1)从陆上出运至所述半潜船(3)上，所述半潜船(3)运输所述整机(1)到达所述整机(1)的预安装位置；

整机(1)与半潜船(3)脱离安装：所述半潜船(3)下潜，将所述整机(1)与半潜船(3)脱离，并将所述整机(1)安装在预安装位置。

2.根据权利要求1所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述沉箱出运装置(2)为胶囊台车或出运气囊或顶升气囊与台车的组合。

3.根据权利要求1所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述半潜船(3)一侧设置有用于支撑固定所述整机(1)的支撑支架(4)，所述支撑支架(4)顶部设置有抱箍装置(41)；

通过所述支撑支架(4)支撑固定所述整机(1)时，所述整机(1)出运步骤中，在使用所述沉箱出运装置(2)将所述整机(1)从陆上出运至所述半潜船(3)上之后，包括通过所述抱箍装置(41)与风机部件(11)的抱合固定以使所述支撑支架(4)支撑固定所述整机(1)的步骤；在所述半潜船(3)运输所述整机(1)到达所述整机(1)的预安装位置后，还包括打开所述抱箍装置(41)以使所述支撑支架(4)与整机(1)分离的步骤。

4.根据权利要求3所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述支撑支架(4)为人字形桁架或门式钢桁架。

5.根据权利要求3或4所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述支撑支架(4)的高度可调节。

6.根据权利要求1所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述整机(1)与半潜船(3)脱离的具体步骤为：采用缆绳(6)连接所述整机(1)，借助拖轮帮辅牵拉所述整机(1)向所述半潜船(3)外移动，直至所述整机(1)移动至预安装位置。

7.根据权利要求1所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述整机(1)与半潜船(3)脱离的具体步骤为：在所述整机(1)与半潜船(3)之间设置定位板(7)，所述定位板(7)的顶面与所述整机(1)的底部相抵，所述定位板(7)的底面与所述半潜船(3)相抵，牵拉所述定位板(7)并带动所述整机(1)向所述半潜船(3)外移动，直至所述整机(1)移动至预安装位置。

8.根据权利要求7所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述定位板(7)与半潜船(3)滑动连接。

9.根据权利要求8所述的重力式基础和风机整机运输安装的方法，其特征在于，所述定位板(7)上设置有轮子，所述半潜船(3)上对应设置有滑轨。