CN111764395A - 一种筒型基础安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海上风电作业技术领域，具体涉及一种筒型基础安装方法，包括：在第一区域处将筒型基础吊装下水；将所述筒型基础拖带至第二区域，其中所述第二区域的水深小于所述第一区域的水深；在所述第二区域处，使所述筒型基础下沉安装。由于第一区域的水深较大，能够利用大型驳船将筒型基础运输至第一区域处，并利用大型浮吊将筒型基础吊装下水，之后将筒型基础拖带至第二区域，在第二区域处对筒型基础下沉安装，该安装方法能够适用于水深较浅处的筒型基础的安装。

Description

一种筒型基础安装方法
技术领域
本发明涉及海上风电作业技术领域，具体涉及一种筒型基础安装方法。
背景技术
现阶段，国内海上风电的开发建设逐渐进入快车道，福建、江苏、广东、浙江、山东等省份开始大力发展海上风电的建设，而这些省份都有部分海上风电项目需要面临水深较浅甚至极浅(平均水深3m以下)的问题。同时在福建等地区的地质存在土壤覆盖层较浅，下部有岩层的问题，目前对于福建这种下部有岩层的地质情况，最适合的基础形式是单筒筒型基础，因为筒型基础筒裙入泥较浅，不受下部岩层影响。
目前筒型基础只在国内的风场进行过整体式安装，通常情况下，风场的水深约为10m，需要有专业的筒型基础风机安装船进行安装，而对于水深较浅的区域，风机安装船无法进入场区进行作业。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种筒型基础安装方法，用于将筒型基础安装到水深较浅的场区。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种筒型基础安装方法，包括：
在第一区域处将筒型基础吊装下水；
将所述筒型基础拖带至第二区域，其中所述第二区域的水深小于所述第一区域的水深；
在所述第二区域处，使所述筒型基础下沉安装。
所述在第一区域处将筒型基础吊装下水的步骤包括：将所述筒型基础的各筒舱阀门打开，直至所述筒型基础内的水深到达预设位置，吊钩将所述筒型基础吊装下水至所述筒型基础自浮在水中。
在所述筒型基础内的水深到达预设位置后，将所述筒型基础的各筒舱与空压机通过连接管相连，所述连接管上设有阀门。
所述将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤包括：使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域。
所述使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤包括：至少两个抛锚艇位于所述筒型基础的前方，一个抛锚艇位于所述筒型基础的后方。
所述使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤还包括：监测所述筒型基础内的气压。
在所述筒型基础下沉安装的步骤中，将所述筒型基础内的气体通过所述筒型基础顶部预设的排气阀门全部排出。
在所述筒型基础下沉安装的步骤中，所述筒型基础的重力与所述筒型基础受到的浮力、土壤阻力之和相等时，对所述筒型基础的各筒舱抽排水，所述筒型基础内部各筒舱形成负压，使所述筒型基础继续下沉。
在所述筒型基础下沉安装的步骤中，通过调节所述筒型基础的各筒舱阀门的打开或闭合控制所述筒型基础的入泥垂直度。
在所述筒型基础下沉安装的步骤中，在所述筒型基础的顶盖接触泥面后，持续对所述筒型基础的各筒舱排水。
在所述筒型基础下沉安装的步骤中，包括监控并调整所述筒型基础的水平度。
在所述筒型基础下沉安装的步骤之后，还包括对所述筒型基础顶部压重的步骤，所述筒型基础顶部设有梁格形成的压载重物格子间，压载重物为沙袋或碎石或海工混凝土。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的筒型基础安装方法，先在第一区域处将筒型基础吊装下水，由于第一区域的水深较大，能够利用大型驳船将筒型基础运输至第一区域处，并利用大型浮吊将筒型基础吊装下水，之后将筒型基础拖带至第二区域，在第二区域处对筒型基础下沉安装，该安装方法能够适用于水深较浅处的筒型基础的安装。
2.本发明提供的筒型基础安装方法，所述在第一区域处将筒型基础吊装下水的步骤包括：将所述筒型基础的各筒舱阀门打开，直至所述筒型基础内的水深到达预设位置，吊钩将所述筒型基础吊装下水至所述筒型基础自浮在水中，筒型基础自浮在水中，有利于拖带至第二区域。
3.本发明提供的筒型基础安装方法，在所述筒型基础内的水深到达预设位置后，将所述筒型基础的各筒舱与空压机通过连接管相连，所述连接管上设有阀门，有利于调整筒型基础内的压力。
4.本发明提供的筒型基础安装方法，所述将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤包括：使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域，趁潮作业有利于将筒型基础由第一区域拖带至第二区域。
5.本发明提供的筒型基础安装方法，所述使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤包括：至少两个抛锚艇位于所述筒型基础的前方，一个抛锚艇位于所述筒型基础的后方，两个抛锚艇可保证筒型基础拖带过程中有足够的动力，在后的抛锚艇可用于方向控制，同时可防止因行进太快而发生事故。
6.本发明提供的筒型基础安装方法，所述使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤还包括：监测所述筒型基础内的气压，有利于确保筒型基础内的气压稳定。
7.本发明提供的筒型基础安装方法，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，将所述筒型基础内的气体通过所述筒型基础顶部预设的排气阀门全部排出，能够降低筒型基础的重心，增加稳定性。
8.本发明提供的筒型基础安装方法，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，通过调节所述筒型基础的各筒舱阀门的打开或闭合，来使得各筒舱不均匀抽水，控制所述筒型基础的入泥垂直度，能够确保筒型基础垂直入泥，确保安装效率。
9.本发明提供的筒型基础安装方法，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，在所述筒型基础的顶盖接触泥面后，持续对所述筒型基础的各筒舱排水，能够使筒型基础内土体压缩固结，增强筒型基础的承载力。
10.本发明提供的筒型基础安装方法，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，包括监控并调整所述筒型基础的水平度，确保筒型基础的受力稳定。
11.本发明提供的筒型基础安装方法，在所述筒型基础下沉安装的步骤之后，还包括对所述筒型基础顶部压重的步骤，所述筒型基础顶部设有梁格形成的压载重物格子间，压载重物为沙袋或碎石或海工混凝土，能够确保筒型基础的承载力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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方式，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。
图1为在第一区域处将筒型基础吊装下水的结构示意图；
图2为拖带步骤的示意图；
图3为下沉贯入步骤的示意图；
图4为下沉贯入步骤完成时的示意图。
附图标记说明：
1－筒型基础； 2－抛锚艇。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供筒型基础安装方法的一种具体实施方式，用于将筒型基础1安装到水深较浅的场区，如图1至图4，该筒型基础安装方法包括：
吊装下水步骤：如图1所示，在第一区域处将筒型基础1吊装下水，筒型基础1由加工制造厂完成加工制造后，由大型驳船运输至第一区域，由于筒型基础安装区域处水深较浅，第一区域为筒型基础安装区域附近的深水沟槽处，在深水沟槽处用大型浮吊将筒型基础1吊装下水。
拖带步骤：如图2所示，将所述筒型基础1拖带至第二区域，其中所述第二区域的水深小于所述第一区域的水深，第二区域为筒型基础安装区域。
下沉贯入步骤：如图3和图4所示，在所述第二区域处，使所述筒型基础1下沉安装。
先在第一区域处将筒型基础1吊装下水，由于第一区域的水深较大，能够利用大型驳船将筒型基础1运输至第一区域处，并利用大型浮吊将筒型基础1吊装下水，之后将筒型基础1拖带至第二区域，在第二区域处对筒型基础1下沉安装，该安装方法能够适用于水深较浅处的筒型基础1的安装。
在一个实施方式中，吊装下水步骤具体包括：在吊装下水过程中，将所述筒型基础1的各筒舱阀门打开，直至所述筒型基础1内的水深到达预设位置，吊钩将所述筒型基础1吊装下水至所述筒型基础1自浮在水中。其中预设位置为使筒型基础1能够自浮在水中的位置，可以根据浮力与重力相等来计算出筒型基础1内水深需要到达的预设位置。当筒型基础1内的水深到达预设位置后，封闭筒型基础1的各筒舱阀门，将所述筒型基础1的各筒舱与空压机通过连接管相连，所述连接管上设有阀门，继续下放吊钩直至筒型基础1完全自浮。
在一个实施方式中，拖带步骤具体包括：使用拖轮趁潮将所述筒型基础1拖带至第二区域。
所述使用拖轮趁潮将所述筒型基础1拖带至第二区域的步骤中：至少两个抛锚艇2位于所述筒型基础1的前方，一个抛锚艇2位于所述筒型基础1的后方。两个抛锚艇2可保证筒型基础1拖带过程中有足够的动力，在后的抛锚艇2可用于方向控制，同时可防止因行进太快而发生事故。
在使用拖轮趁潮将所述筒型基础1拖带至第二区域的步骤中：随时监测所述筒型基础1内的气压，并且连通空压机随时补气，使筒型基础1内的气压维持在稳定范围内。
在一个实施方式中，筒型基础安装方法还包括定位步骤，筒型基础1运送到第二区域后，由小型浮吊带力牵引筒型基础1完成筒型基础1精确定位安装点及方位角。具体的，筒型基础1运送到第二区域后，现场小型浮吊已在第二区域处抛锚就位完成，浮吊挂钩带力，通过移动钩头将筒型基础1移动至预定机位处，在浮吊上设置两个小型绞车，分别连接筒型基础1两侧，用于调节筒型基础1方位角。
在定位步骤之后，根据抛锚后观测情况及船体位移情况、天气预报情况等，确定筒型基础1沉放准备作业开始时机。
在下沉步骤中，将各筒舱的排气阀门打开，使筒型基础1缓慢放气，缓慢下沉，并检查各管路连接是否满足要求。
在一个实施方式中，在所述筒型基础1下沉安装的步骤中，将所述筒型基础1内的气体通过所述筒型基础1顶部预设的排气阀门全部排出。能够降低筒型基础1的重心，增加稳定性。筒型基础1在自重下入水，筒内气体通过排气阀门逐渐排出，筒型基础1由水面持续下沉至钢筒入泥。筒型基础1底部接触基底面附近时，应暂停沉放，确保无较大波浪，筒型基础1基本无晃动情况下，继续沉放使其最终入泥，防止筒型基础1水平运动，使筒底与泥面碰撞发生变形。
随着筒型基础1入土深度增加，筒型基础1受到的土壤阻力增大，在一个实施方式中，在所述筒型基础1下沉安装的步骤中，所述筒型基础1的重力与所述筒型基础1受到的浮力、土壤阻力之和相等时，筒型基础1不再下沉，即筒型基础自重入泥并稳定一段时间后，对所述筒型基础1的各筒舱抽排水，所述筒型基础内部各筒舱形成负压，使所述筒型基础1继续下沉。
在一个实施方式中，在所述筒型基础1下沉安装的步骤中，通过调节所述筒型基础1的各筒舱阀门的打开或闭合，来使得各筒舱不均匀抽水，控制所述筒型基础1的入泥垂直度。
在一个实施方式中，在所述筒型基础1下沉安装的步骤中，在所述筒型基础1的顶盖接触泥面后，持续对所述筒型基础1的各筒舱排水，使筒型基础1内部形成负压，从而使筒内土体压缩固结，增强筒型基础1的承载力。在持续排水抽负压的过程中，应控制各相邻舱室之间压力差，防止压差过大导致舱壁屈曲变形。下沉完成后，各筒舱室抽负压，重点向高处舱室内抽负压压缩舱内土体，并查明低处舱位置，直至各筒舱内土体表面高程基本一致。
在一个实施方式中，在所述筒型基础1下沉安装的步骤中，包括监控并调整所述筒型基础1的水平度，确保筒型基础1的受力稳定。
在一个实施方式中，在所述筒型基础1下沉安装的步骤之后，还包括对所述筒型基础1顶部压重的步骤，所述筒型基础顶部设有梁格形成的压载重物格子间，压载重物可以是沙袋，碎石或海工混凝土等。具体的，筒型基础1贯入就位后，对筒型基础1内部进行混凝土浇筑，或抛石压重。混凝土浇筑采用大型混凝土拌合船，浇筑强度约120m3/h，能够确保筒型基础1的承载力。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种筒型基础安装方法，其特征在于，包括：
在第一区域处将筒型基础吊装下水；
将所述筒型基础拖带至第二区域，其中所述第二区域的水深小于所述第一区域的水深；
在所述第二区域处，使所述筒型基础下沉安装。
2.根据权利要求1所述的筒型基础安装方法，其特征在于，所述在第一区域处将筒型基础吊装下水的步骤包括：将所述筒型基础的各筒舱阀门打开，直至所述筒型基础内的水深到达预设位置，吊钩将所述筒型基础吊装下水至所述筒型基础自浮在水中。
3.根据权利要求2所述的筒型基础安装方法，其特征在于，在所述筒型基础内的水深到达预设位置后，将所述筒型基础的各筒舱与空压机通过连接管相连，所述连接管上设有阀门。
4.根据权利要求1－3中任一项所述的筒型基础安装方法，其特征在于，所述将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤包括：使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域。
5.根据权利要求4所述的筒型基础安装方法，其特征在于，所述使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤包括：至少两个抛锚艇位于所述筒型基础的前方，一个抛锚艇位于所述筒型基础的后方。
6.根据权利要求5所述的筒型基础安装方法，其特征在于，所述使用拖轮趁潮将所述筒型基础拖带至第二区域的步骤还包括：监测所述筒型基础内的气压。
7.根据权利要求5所述的筒型基础安装方法，其特征在于，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，将所述筒型基础内的气体通过所述筒型基础顶部预设的排气阀门全部排出。
8.根据权利要求7所述的筒型基础安装方法，其特征在于，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，所述筒型基础的重力与所述筒型基础受到的浮力、土壤阻力之和相等时，对所述筒型基础的各筒舱抽排水，所述筒型基础内部各筒舱形成负压，使所述筒型基础继续下沉。
9.根据权利要求8所述的筒型基础安装方法，其特征在于，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，通过调节所述筒型基础的各筒舱阀门的打开或闭合控制所述筒型基础的入泥垂直度。
10.根据权利要求8所述的筒型基础安装方法，其特征在于，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，在所述筒型基础的顶盖接触泥面后，持续对所述筒型基础的各筒舱排水。
11.根据权利要求10所述的筒型基础安装方法，其特征在于，在所述筒型基础下沉安装的步骤中，包括监控并调整所述筒型基础的水平度。
12.根据权利要求5－11中任一项所述的筒型基础安装方法，其特征在于，在所述筒型基础下沉安装的步骤之后，还包括对所述筒型基础顶部压重的步骤，所述筒型基础顶部设有梁格形成的压载重物格子间，压载重物为沙袋或碎石或海工混凝土。
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