CN110158566A - 海上风电平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上风电平台。该平台包括：主船体、桩腿、升降机构、主吊机、辅助吊机、抱桩器、锚绞车和大抓力锚；主船体用于作为作业及承载平台，主船体内安装有潜水泵，主船体上设置有设备安放处，设备安放处放置有打桩锤和嵌岩钻机；桩腿包括多个，多个桩腿安装在主船体上，多个桩腿贯穿主船体且可沿主船体船身的垂向伸缩运动；升降机构安装在桩腿与主船体间；主吊机及辅助吊机均安装在主船体上；主船体的两舷设置有槽口，抱桩器安装在槽口上；主船体的头尾两部均安装有锚绞车和大抓力锚，同侧的锚绞车和大抓力锚适配连接。本发明的海上风电平台能够同时满足桩基的打桩、稳桩及嵌岩一体化施工，进场时间短、安装效率高、成本低。

Description

海上风电平台

技术领域

本发明涉及海上桩基施工技术领域，尤其涉及一种海上风电平台。

背景技术

在海上风电场建设中，海上大型构筑物通常以各种伸入海底地下的桩基作为支撑，而海上桩基的施工均需要海上施工平台来进行。目前，海上桩基主要包括导管架桩和单桩，桩基施工中的打桩、稳桩和嵌岩钻孔的作业采用海上风电安装平台和海上浮吊相互配合来实现，但由于现有的海上风电安装平台及海上浮吊的主尺度较大，海上风电安装平台及海上浮吊的进场时间较长，利用海上风电安装平台和海上浮吊相互配合来进行桩基施工时，所需的安装时间较长，安装效率低，安装成本高。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种海上风电平台。

为此，本发明公开了一种海上风电平台。所述海上风电平台包括：主船体、桩腿、升降机构、主吊机、辅助吊机、抱桩器、锚绞车和大抓力锚；

所述主船体用于作为作业及承载平台，所述主船体内安装有潜水泵，所述主船体上设置有设备安放处，所述设备安放处放置有打桩锤和嵌岩钻机；

所述桩腿包括多个，多个所述桩腿安装在所述主船体上，多个所述桩腿贯穿所述主船体且可沿所述主船体船身的垂向伸缩运动，多个所述桩腿用于在作业时支撑所述主船体；

所述升降机构安装在所述桩腿与所述主船体间，用于控制所述桩腿的伸缩运动；

所述主吊机及所述辅助吊机均安装在所述主船体上，所述主吊机和所述辅助吊机适配工作，用于导管架桩的放桩及打桩作业；

所述主船体的两舷设置有槽口，所述抱桩器安装在所述槽口上，所述抱桩器用于在所述放桩及打桩作业时对所述导管架桩进行定位；

所述主船体的头尾两部均安装有所述锚绞车和所述大抓力锚，所述主船体同侧的所述锚绞车和所述大抓力锚适配连接。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述海上风电平台还包括固桩架，所述固桩架安装在所述主船体上，且与所述桩腿连接，所述固桩架用于紧固所述桩腿。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述桩腿为四个，四个所述桩腿安装在所述主船体上。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述主吊机和所述辅助吊机均为全回转吊机。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述主吊机的吊高及回转半径根据所述主船体尺寸及所述抱桩器的位置确定。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述海上风电平台还包括副船体和稳桩器；

所述副船体的头部安装于所述主船体的尾部，所述副船体的尾部设置有月牙形通槽；

所述稳桩器包括多个，多个所述稳桩器安装在所述月牙形通槽上。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述海上风电平台还包括稳桩器支架，所述稳桩器支架的数量与所述稳桩器相同，每个所述稳桩器支架上安装有一个所述稳桩器，多个所述稳桩器支架安装在所述月牙形通槽上且沿所述月牙形通槽的内弧面均匀分布。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述主船体的两舷分别设置有一个所述槽口，所述副船体的两舷分别设置有一个所述槽口，每个所述槽口均安装有一个所述抱桩器。

进一步地，在所述海上风电平台中，四个所述槽口的位置根据所述导管架桩的施工位置确定。

进一步地，在所述海上风电平台中，所述海上风电平台还包括生活楼，所述生活楼安装在所述主船体上。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的海上风电平台通过对主船体的结构及其上设施的配置进行优化分布，能够同时满足桩基的打桩、稳桩及嵌岩一体化施工；且由于仅利用该海上风电平台即可实现桩基的打桩、稳桩及嵌岩作业，在进行桩基施工时，能有效地缩短进场时间，安装时间短、安装效率高且设备及安装成本低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例的海山风电平台的结构主视图；

图2为本发明一个实施例的海上风电平台的结构俯视图。

附图标记说明：

1-主船体、2-桩腿、3-升降机构、4-主吊机、5-辅助吊机、6-抱桩器、7-锚绞车、8-大抓力锚、9-潜水泵、10-固桩架、11-副船体、12-稳桩器、13-稳桩器支架、14-生活楼。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

如附图所示，本发明实施例提供了一种海上风电平台，该海上风电平台包括：主船体1、桩腿2、升降机构3、主吊机4、辅助吊机5、抱桩器6、锚绞车7和大抓力锚8；主船体1用于作为作业及承载平台，主船体1内安装有潜水泵9，主船体1上设置有设备安放处，设备安放处放置有打桩锤和嵌岩钻机；桩腿2包括多个，多个桩腿2安装在主船体1上，多个桩腿2贯穿主船体1且可沿主船体1船身的垂向伸缩运动，多个桩腿2用于在作业时支撑主船体1；升降机构3安装在桩腿2与主船体1间，用于控制桩腿2的伸缩运动；主吊机4及辅助吊机5均安装在主船体1上，主吊机4和辅助吊机5适配工作，用于导管架桩的放桩及打桩作业；主船体1的两舷设置有槽口，抱桩器6安装在槽口上，抱桩器6用于在放桩及打桩作业时对导管架桩进行定位；主船体1的头尾两部均安装有锚绞车7和大抓力锚8，主船体1同侧的锚绞车7和大抓力锚8适配连接。

以下对本发明实施例提供的海上风电平台的工作原理及工作方法进行具体说明。

具体地，本发明实施例提供的海上风电平台在使用时，利用锚艇与主船体1上安装的锚绞车7及大抓力锚8的配合，将该海上风电平台拖航至需要进行桩基施工的位置；在确定好该海上风电平台的位置后，启动升降机构3，将桩腿2下放，使桩腿2插入海底地下，以使该海上风电平台在施工位置上保持稳固；同时将主船体1升高一个设定高度，启动潜水泵9，向主船体1内打入设定数量的压载水，以对主船体1进行预压载；完成预压载后，将主船体1内的部分压载水排出且在排出压载水的过程保持主船体1的重心平稳，而后启动升降机构3，将主船体1升高至作业高度后进行导管架桩的打桩、稳桩及嵌岩作业。

其中，本发明实施例提供的海上风电平台在进行导管架桩的打桩、稳桩及嵌岩作业时，先利用主吊机4和辅助吊机5将导管架桩吊运并立桩至主船体1的槽口上方，而后慢慢下放导管架桩使导管架桩下端穿过抱桩器6，调整抱桩器6将导管架桩稳定在指定位置，在利用主吊机4吊起打桩锤对导管架桩进行打桩；若在进行打桩的过程中，遇到海底坚实底层而导致打桩较为困难时，可在较大的气隙的情况下，利用升降系统3将主船体1升高到导管架桩的桩端，利用主吊机4将嵌岩钻机吊至导管架桩的桩端，启动嵌岩钻机，进行嵌岩作业。

其中，主船体1的结构尺寸根据实际的桩基施工要求确定；主船体1第一次上升的设定高度、第二次上升的作业高度、以及潜水泵9打入及排出的压载水根据主船体1的结构尺寸以及桩基施工要求进行确定。

可见，本发明实施例提供的海上风电平台通过对主船体1的结构及其上设施的配置进行优化分布，能够同时满足桩基的打桩、稳桩及嵌岩一体化施工；且由于仅利用该海上风电平台即可实现桩基的打桩、稳桩及嵌岩作业，在进行桩基施工时，能有效地缩短进场时间，安装时间短、安装效率高且设备及安装成本低。

进一步地，本发明实施例中，为了保证在进行桩基施工过程中桩腿2的稳定性，该海上风电平台还包括固桩架10，固桩架10安装在主船体1上，且与桩腿2连接，固桩架10用于紧固桩腿。其中，固桩架10可以为任意的锁紧结构，只要能够对桩腿2进行紧固即可。

本发明实施例中，桩腿2为四个，四个桩腿2安装在主船体1上。具体地，四个桩腿2分布在主船体1的四周，桩腿2的具体安装位置可以根据主船体的结构尺寸及重量分布进行确定，以确保桩腿2插桩后主船体1的稳固性。

进一步地，本发明实施例中，主吊机4和辅助吊机5均为全回转吊机。其中，主吊机4的吊高及回转半径根据主船体1尺寸及抱桩器6的位置确定；辅助吊机5的吊高及回转半径根据主吊机4的结构参数、主船体1尺寸及抱桩器6的位置确定。如此设置，能便于主吊机4及辅助吊机5进行桩基及施工设备的吊运及施工操作。

由于海上桩基主要包括导管架桩和单桩，本发明实施例中，为了便于该海上风电平台进行单桩的施工作业，该海上风电平台还包括副船体11和稳桩器12；副船体11的头部安装于主船体1的尾部，副船体11的尾部设置有月牙形通槽；稳桩器12包括多个，多个稳桩器12安装在月牙形通槽上。

其中，稳桩器12可以为任意的结构形式，也可以采用现有技术的稳桩设备，只要能够实现单桩的稳固定位即可。

具体地，当需要进行单桩的施工作业时，利用锚艇将该海上风电平台拖航至施工位置，在完成桩腿2插桩、主船体1预压载和主船体1高度调整后，利用海上浮吊进行单桩吊运放桩，使单桩放桩到月牙形通槽，调整稳桩器12将单桩稳固在指定位置，进行单桩打桩，以完成单桩的施工作业。同理，若在进行单桩的打桩的过程中，遇到海底坚实底层而导致打桩较为困难时，可利用嵌岩钻机进行嵌岩作业。

其中，本发明实施例中，为了便于稳桩器12的拆装，同时确保在进行单桩的施工作业时单桩的稳固性，该海上风电平台还包括稳桩器支架13，稳桩器支架13的数量与稳桩器12相同，每个稳桩器支架13上安装有一个稳桩器12，多个稳桩器支架13安装在月牙形通槽上且沿月牙形通槽的内弧面均匀分布。

进一步地，由于导管架桩通常为四桩形式，为了方便导管架桩的打桩及嵌岩作业、方便槽口布置、以及降低设备加工成本，本发明实施例中，主船体1的两舷分别设置有一个槽口，副船体11的两舷分别设置有一个槽口，每个槽口均安装有一个抱桩器6。其中，四个槽口的位置根据导管架桩的施工位置确定，以便于导管架桩的打桩及嵌岩作业；抱桩器6可以为任意的结构形式，也可以采用现有技术的抱桩设备，只要能够实现导管架桩的稳固定位即可

进一步地，由于进行海上作业所需的工作时间较长，本发明实施例中，为了方便施工人员的作息，该海上风电平台还包括生活楼14，生活楼14安装在主船体1上，该生活楼14用于作为施工人员的作息场所。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种海上风电平台，其特征在于，所述海上风电平台包括：主船体(1)、桩腿(2)、升降机构(3)、主吊机(4)、辅助吊机(5)、抱桩器(6)、锚绞车(7)和大抓力锚(8)；

所述主船体(1)用于作为作业及承载平台，所述主船体(1)内安装有潜水泵(9)，所述主船体(1)上设置有设备安放处，所述设备安放处放置有打桩锤和嵌岩钻机；

所述桩腿(2)包括多个，多个所述桩腿(2)安装在所述主船体(1)上，多个所述桩腿(2)贯穿所述主船体(1)且可沿所述主船体(1)船身的垂向伸缩运动，多个所述桩腿(2)用于在作业时支撑所述主船体(1)；

所述升降机构(3)安装在所述桩腿(2)与所述主船体(1)间，用于控制所述桩腿(2)的伸缩运动；

所述主吊机(4)及所述辅助吊机(5)均安装在所述主船体(1)上，所述主吊机(4)和所述辅助吊机(5)适配工作，用于导管架桩的放桩及打桩作业；

所述主船体(1)的两舷设置有槽口，所述抱桩器(6)安装在所述槽口上，所述抱桩器(6)用于在所述放桩及打桩作业时对所述导管架桩进行定位；

所述主船体(1)的头尾两部均安装有所述锚绞车(7)和所述大抓力锚(8)，所述主船体(1)同侧的所述锚绞车(7)和所述大抓力锚(8)适配连接。

2.根据权利要求1所述的海上风电平台，其特征在于，所述海上风电平台还包括固桩架(10)，所述固桩架(10)安装在所述主船体(1)上，且与所述桩腿(2)连接，所述固桩架(10)用于紧固所述桩腿(2)。

3.根据权利要求2所述的海上风电平台，其特征在于，所述桩腿(2)为四个，四个所述桩腿(2)安装在所述主船体(1)上。

4.根据权利要求3所述的海上风电平台，其特征在于，所述主吊机(4)和所述辅助吊机(5)均为全回转吊机。

5.根据权利要求4所述的海上风电平台，其特征在于，所述主吊机(4)的吊高及回转半径根据所述主船体(1)尺寸及所述抱桩器(6)的位置确定。

6.根据权利要求5所述的海上风电平台，其特征在于，所述海上风电平台还包括副船体(11)和稳桩器(12)；

所述副船体(11)的头部安装于所述主船体(1)的尾部，所述副船体(11)的尾部设置有月牙形通槽；

所述稳桩器(12)包括多个，多个所述稳桩器(12)安装在所述月牙形通槽上。

7.根据权利要求6所述的海上风电平台，其特征在于，所述海上风电平台还包括稳桩器支架(13)，所述稳桩器支架(13)的数量与所述稳桩器(12)相同，每个所述稳桩器支架(13)上安装有一个所述稳桩器(12)，多个所述稳桩器支架(13)安装在所述月牙形通槽上且沿所述月牙形通槽的内弧面均匀分布。

8.根据权利要求7所述的海上风电平台，其特征在于，所述主船体(1)的两舷分别设置有一个所述槽口，所述副船体(11)的两舷分别设置有一个所述槽口，每个所述槽口均安装有一个所述抱桩器(6)。

9.根据权利要求8所述的海上风电平台，其特征在于，四个所述槽口的位置根据所述导管架桩的施工位置确定。

10.根据权利要求1或9所述的海上风电平台，其特征在于，所述海上风电平台还包括生活楼(14)，所述生活楼(14)安装在所述主船体(1)上。