CN111994215B - 用于海上大型风机整体运输和浮托安装的驳船及使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于海上大型风机整体运输和浮托安装的驳船及使用方法，包括浮托驳船、固定在浮托驳船上的支撑框架、靠船件系统、调载系统。在码头整体浮托安装时，通过调载系统改变驳船吃水深度，当驳船压载到达指定位置进行卸载，驳船上移托起风机转移到驳船。驳船的垂直支撑结构与风机塔柱下部楔形卡位结构对准后自动连接，经过海上运输到达安装位置后，驳船进行压载，风机缓慢的由驳船下落转移到海上桩基基础上，继续压载，实现垂直支撑结构与楔形卡位结构解脱，最终完成风机整体浮托安装。浮托驳船为H型船体，便于插入单桩基础，也可以实现一次运输安装两台风机，提高效率。与同尺寸单船相比，本发明吃水面积更大，有更好的稳定性，波浪力作用下的运动响应更小。
Description
技术领域
本发明应用于海洋工程领域，涉及近海大型风机的安装运输的新式驳船及其使用方法。
背景技术
目前海上风电的安装通常采用模块化安装即将风电拆解成模块运输到指定地点，然后通过海上起吊船将各部件进行组装，该方式不仅动员装备昂贵，而且作业时间较长。结合海洋油气工程安装技术的特点及风电结构的特点，提出一种新型的海上大型风机整体浮托安装技术，该技术海上作业时间短，大量节约施工费用。在海上风机整体托运安装过程中，需要设计一种用于大型风机近海运输的驳船。
发明内容
本发明的主要目的在于针对浮托法的特点，提供了一种特种船型，船型呈H型，相较于单船稳定性更好。浮体船上的支撑框架不仅具有垂直支撑结构，还具有水平支撑结构，以保持风机整体在运输过程中的稳定性。
本发明采用的技术方案为：
一种用于海上大型风机整体运输和浮托安装的驳船，包括浮托驳船、固定在浮托驳船上的数个支撑框架、靠船件系统、调载系统。
所述浮托驳船为专用的H型船体3，用于实现整体风机运输和安装。
所述的支撑框架为两个，对称设于H型船体3的船甲板上，风机位于两个支撑框架之间，且位于浮托驳船的H型开口内，两个支撑框架用于支撑起风机，其中，风机塔柱下部设有楔形卡位结构7。所述的支撑框架上部和中部均设有水平液压支撑结构1，水平液压支撑结构1与风机塔柱通过液压机构连接，用于提供水平限位，实现液压机构的远程张紧控制，从而方便进船和退船。所述的支撑框架底部设置有垂直支撑结构2，用于提供垂直支撑。
所述护舷系统包括导向护舷4、纵荡护舷5、横荡护舷6。所述导向护舷4为缓冲橡胶垫，设于H型船体3开口至支撑架位置处。所述纵荡护舷5设于H型船体3开口底部两侧，包括缓冲橡胶垫、液压缸，液压缸顶端设置缓冲橡胶垫(由液压缸实现伸长和收缩)。所述横荡护舷6为缓冲橡胶垫，设于H型船体3开口底部。H型船体3进入风机基础前，在进船过程中导向护舷4防止H型驳船3与海上现场桩基基础之间的刚性碰撞；驳船进入风机基础后，U型两侧纵荡护舷5伸长夹紧桩基基础，横荡护舷6初始固定在U底位置，橡胶可压缩，吸收驳船运动的能量，从而减小运动幅度，满足浮托施工工况要求。浮托完成后，纵荡护舷5收缩，便于驳船退出。
所述的调载系统用于实现浮托功能，用于调节驳船吃水深度。
在码头整体浮托安装时，通过调载系统改变H型船体3吃水深度，当H型船体3压载到达指定位置时，再进行卸载，H型船体3上移，将风机托起，风机整体从临时基础转移到H型船体3。H型船体3的垂直支撑结构2与风机塔柱下部楔形卡位结构7对准后自动连接，经过海上运输，到达海上现场安装的位置后，H型船体3进行压载，风机缓慢的由H型船体3上下落进而转移到海上桩基基础上，继续压载，实现垂直支撑结构2与风机下部楔形卡位结构7解脱，最终完成风机整体浮托安装。
本发明的使用过程为：
首先，海上风机在码头临时桩基基础上完成组装后，H型船体3利用系泊缆进船，利用调载系统进行压载，增大H型船体3吃水深度；当H型船体3的支撑框架底部的垂直支撑结构2处于海上风机塔柱下部的楔形卡位结构7下方，利用调载系统进行排载，H型船体3向上移动，垂直支撑结构2与楔形卡位结构7准确接触，水平液压支撑结构1的液压系统伸长抵住海上风机塔柱，继续排载，海上风机缓慢由临时桩基基础转移到H型船体3。
其次，选择合适的天气窗，利用拖轮牵引H型船体3进行海上运输。
最后，H型船体3到达海上安装位置后，进行布置系泊系统，H型船体3缓慢进船，导向护舷4确保在进船过程中，船体与海上桩基基础之间避免刚性碰撞；当海上桩基基础与H型船体3开口处底部的横荡护舷6接触时，纵荡护舷5伸长抵住桩基基础，利用调载系统进行压载，H型船体3运输的海上风机与海上桩基基础接触，海上风机的重量缓慢的由H型船体3转移到海上桩基基础上，水平液压支撑结构1的液压系统回收，继续压载，垂直支撑结构2与楔形卡位机构自动解脱，二者留有足够间隙时，驳船缓慢退出，最终完成风机整体浮托安装。
本发明的有益效果为：与同尺寸单船相比，本发明吃水面积更大，有更好的稳定性，波浪力作用下的运动响应更小。浮托驳船为专门设计H型船体3，便于插入单桩基础，进行风机整体浮托安装。也可以实现一次运输安装2台风机，提高效率。
附图说明
图1为H型驳船支撑结构示意图；
图2为H型驳船限位缓冲结构示意图；
图3为风机底部楔形卡位结构示意图
图中：1水平液压支撑结构；2垂直支撑结构；3 H型驳船；4导向护舷；5纵荡护舷；6横荡护舷；7楔形卡位结构。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
一种用于海上大型风机整体运输和浮托安装的驳船，包括浮托驳船、固定在浮托驳船上的数个支撑框架、护舷系统、调载系统。
所述浮托驳船为专用的H型船体3，用于实现整体风机运输和安装。
所述的支撑框架为两个，对称设于H型船体3的船甲板上，风机位于两个支撑框架之间，且位于浮托驳船的H型开口内，两个支撑框架用于支撑起风机，其中，风机塔柱下部设有楔形卡位结构7。所述的支撑框架上部和中部均设有水平液压支撑结构1，水平液压支撑结构1与风机塔柱通过液压机构连接，用于提供水平限位，实现液压机构的远程张紧控制，从而方便进船和退船。所述的支撑框架底部设置有垂直支撑结构2，用于提供垂直支撑。
所述护舷系统(靠船件系统)包括导向护舷4、纵荡护舷5、横荡护舷6。所述导向护舷4为缓冲橡胶垫，设于H型船体3开口至支撑架位置处。所述纵荡护舷5为设有液压伸长装置的缓冲橡胶垫，设于H型船体3开口底部两侧。所述横荡护舷6为缓冲橡胶垫，设于H型船体3开口底部。H型船体3进入风机基础前，在进船过程中导向护舷4防止H型驳船3与海上现场桩基基础之间的刚性碰撞；驳船进入风机基础后，U型两侧纵荡护舷5伸长夹紧桩基基础，横荡护舷6初始固定在U底位置，橡胶可压缩，吸收驳船运动的能量，从而减小运动幅度，满足浮托施工工况要求。浮托完成后，纵荡护舷5收缩，便于驳船退出。
所述的调载系统用于实现浮托功能，用于调节驳船吃水深度。
使用时：首先，海上风机在码头临时桩基基础上完成组装后，H型船体3利用系泊缆进船，利用调载系统进行压载，增大H型船体3吃水深度；当H型船体3的支撑框架底部的垂直支撑结构2处于海上风机塔柱下部的楔形卡位结构7下方，利用调载系统进行排载，H型船体3向上移动，垂直支撑结构2与楔形卡位结构7准确接触，水平液压支撑结构1的液压系统伸长抵住海上风机塔柱，继续排载，海上风机缓慢由临时桩基基础转移到H型船体3。其次，选择合适的天气窗，利用拖轮牵引H型船体3进行海上运输。最后，H型船体3到达海上安装位置后，进行布置系泊系统，H型船体3缓慢进船，导向护舷4确保在进船过程中，船体与海上桩基基础之间避免刚性碰撞；当海上桩基基础与H型船体3开口处底部的横荡护舷6接触时，纵荡护舷5伸长抵住桩基基础，利用调载系统进行压载，H型船体3运输的海上风机与海上桩基基础接触，海上风机的重量缓慢的由H型船体3转移到海上桩基基础上，水平液压支撑结构1的液压系统回收，继续压载，垂直支撑结构2与楔形卡位机构自动解脱，二者留有足够间隙时，驳船缓慢退出，最终完成风机整体浮托安装。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种用于海上大型风机整体运输和浮托安装的驳船，其特征在于，包括浮托驳船、固定在浮托驳船上的支撑框架、护舷系统、调载系统；
所述浮托驳船为H型驳船，两端开口，用于实现整体风机运输和安装；
所述的支撑框架为两个，对称设于H型驳船一端开口的船甲板上，使用时，风机位于两个支撑框架之间，且位于其中一个H型开口内，其中，风机塔柱下部设有楔形卡位结构；所述的支撑框架上部和中部均设有水平液压支撑结构，水平液压支撑结构与风机塔柱通过液压机构连接，用于提供水平限位，通过液压机构的远程张紧控制实现；所述的支撑框架底部设置有垂直支撑结构，用于提供垂直支撑；
所述护舷系统包括导向护舷、纵荡护舷、横荡护舷；所述导向护舷为缓冲橡胶垫，设于H型驳船开口至支撑架位置处；所述纵荡护舷设于H型船体开口底部两侧，包括缓冲橡胶垫、液压缸，液压缸顶端设置缓冲橡胶垫，能够实现伸长和收缩；所述横荡护舷为缓冲橡胶垫，设于H型驳船开口底部；H型驳船进入风机基础前，在进船过程中导向护舷防止H型驳船与海上现场桩基基础之间的刚性碰撞；驳船进入风机基础后，U型两侧纵荡护舷伸长夹紧桩基基础，横荡护舷初始固定在U底位置，橡胶可压缩，吸收驳船运动的能量，从而减小运动幅度，满足浮托施工工况要求；浮托完成后，纵荡护舷收缩，便于驳船退出；
所述的调载系统用于实现浮托功能，用于调节驳船吃水深度；
所述垂直支撑结构上设置有开口向上的限位凹槽，所述垂直支撑结构与风机塔柱下部楔形卡位结构准确接触。
2.一种权利要求1所述的用于海上大型风机整体运输和浮托安装的驳船的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，海上风机在码头临时桩基基础上完成组装后，H型驳船利用系泊缆进船，利用调载系统进行压载，增大H型驳船吃水深度；当H型驳船的支撑框架底部的垂直支撑结构处于海上风机塔柱下部的楔形卡位结构下方，利用调载系统进行排载，H型驳船向上移动，垂直支撑结构与楔形卡位结构准确接触，水平液压支撑结构的液压系统伸长抵住海上风机塔柱，实现水平限位，继续排载，海上风机缓慢由临时桩基基础转移到H型驳船，实现重量转移；
其次，选择合适的天气窗，利用拖轮牵引H型驳船进行海上运输；
最后，H型驳船到达海上安装位置后，进行布置系泊系统，H型驳船缓慢进船，导向护舷确保在进船过程中，船体与海上桩基基础之间避免刚性碰撞；当海上桩基基础与H型驳船开口处底部的横荡护舷接触时，纵荡护舷伸长抵住桩基基础，利用调载系统进行压载，H型驳船运输的海上风机与海上桩基基础接触，海上风机的重量缓慢的由H型驳船转移到海上桩基基础上，水平液压支撑结构的液压系统回收，继续压载，垂直支撑结构与风机塔柱下部楔形卡位机构自动解脱，二者留有足够间隙时，驳船缓慢退出，最终完成风机整体浮托安装。
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