发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种海上风电吸力筒导管架安装方法及装置,解决了传统三桩吸力筒导管架建造工艺及设备投资大、拼接工艺难且高空作业多的难题。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种海上风电吸力筒导管架安装方法,具体包括以下步骤:
S1、在卧倒的导管架主体沿水平方向的一端预设第一吊点,在卧倒的导管架主体沿水平方向的另一端预设第二吊点,将第一吊点与第二吊点的连线设为初始线;
S2、以第一吊装速度将第一吊点竖直向上吊起,以第二吊装速度将第二吊点竖直向上吊起,同时调节第一吊点和第二吊点的水平间距逐渐减小,直至第一吊点和第二吊点的连线相对于初始线转动90°;
S3、以第三吊装速度同步将第一吊点和第二吊点竖直向上吊起至预设安装高度后,在导管架主体的竖直下方安装吸力筒主体。
本发明还提供了一种海上风电吸力筒导管架安装装置,用以连接吸力筒主体与导管架主体,包括第一提升塔架和第二提升塔架;
所述第一提升塔架用以吊装所述导管架主体的一端,所述第二提升塔架用以吊装所述导管架主体的另一端,所述第一提升塔架的提升高度大于所述第二提升塔架的提升高度,所述第一提升塔架与所述第二提升塔架的提升高度差值大于或等于一个所述导管架主体的竖直高度,所述第二提升塔架的提升高度大于一个所述吸力筒主体的竖直高度,所述第一提升塔架与所述第二提升塔架之间的水平间距可调。
本发明的有益效果在于:本发明提供了一种海上风电吸力筒导管架安装方法及装置,在卧倒的导管架主体的相对两端分别设置吊点,通过控制每个吊点的吊装速度,将导管架主体翻转成立式状态,从而便于吸力筒主体与导管架主体的安装,二者安装后可直接立式输送,解决了传统三桩吸力筒导管架建造工艺及设备投资大、拼接工艺难且高空作业多的难题。
附图说明
图1为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的结构示意图;
图2为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一结构示意图;
图3为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的局部示意图;
图4为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一局部示意图;
图5为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一结构示意图;
图6为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的俯视图;
图7为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一结构示意图;
图8为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一结构示意图;
图9为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一结构示意图;
图10为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一结构示意图;
图11为本发明实施例的海上风电吸力筒导管架安装装置的另一结构示意图;
标号说明:
1、吸力筒主体;
2、导管架主体;
3、第一提升塔架;
4、第二提升塔架;
5、第一提升组件;
6、第二提升组件;
7、砼基座;
8、塔身;
9、底节;
10、标准节;
11、顶节;
12、大梁;
13、卷扬机;
14、滑车组;
15、平衡拉索;
16、拉杆组;
17、平衡梁;
18、行走台车;
19、轴线车。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1至图11,一种海上风电吸力筒导管架安装方法,具体包括以下步骤:
S1、在卧倒的导管架主体沿水平方向的一端预设第一吊点,在卧倒的导管架主体沿水平方向的另一端预设第二吊点,将第一吊点与第二吊点的连线设为初始线;
S2、以第一吊装速度将第一吊点竖直向上吊起,以第二吊装速度将第二吊点竖直向上吊起,同时调节第一吊点和第二吊点的水平间距逐渐减小,直至第一吊点和第二吊点的连线相对于初始线转动90°;
S3、以第三吊装速度同步将第一吊点和第二吊点竖直向上吊起至预设安装高度后,在导管架主体的竖直下方安装吸力筒主体。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:首先在卧倒的导管架主体的两端分别设置两个吊点,然后以不同的速度将两个吊点竖直吊起,使得卧倒的导管架主体一边被吊起一边进行翻转,直到翻转角度达到90°后,两个吊点再以相同的速度向上吊起,最后在导管架主体的竖直下方安装吸力筒主体。本发明采用上部导管架卧式建造并整体翻身吊装拼接的方法,实现上部导管架卧式建造,提高了建造精度和建造功效,翻身吊装拼接降低了高空作业的风险。
一种海上风电吸力筒导管架安装装置,用以连接吸力筒主体与导管架主体,包括第一提升塔架和第二提升塔架;
所述第一提升塔架用以吊装所述导管架主体的一端,所述第二提升塔架用以吊装所述导管架主体的另一端,所述第一提升塔架的提升高度大于所述第二提升塔架的提升高度,所述第一提升塔架与所述第二提升塔架的提升高度差值大于或等于一个所述导管架主体的竖直高度,所述第二提升塔架的提升高度大于一个所述吸力筒主体的竖直高度,所述第一提升塔架与所述第二提升塔架之间的水平间距可调。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:使用时,将第一提升塔架和第二提升塔架分别设置在导管架主体的两侧,第一提升塔架和第二提升塔架的提升高度差至少为一个导管架主体的竖直高度,从而保证导管架主体的顺利翻转,第一提升塔架和第二提升塔架在提升导管架主体的同时逐渐靠近,第二提升塔架的提升高度至少为一个吸力筒主体的竖直高度,从而便于吸力筒主体从导管架主体的下方进行安装,减少高空作业量,采用塔架结构的优势在于投资成本低,整个装置初投资约2500万,远远低于超大型门式起重设备的近2亿的初投资;无需张拉缆风绳,对场地影响最小化;基础处理简单,整体稳定性好,经济效益高;满足上部导管架卧式建造和整体翻身吊装拼接的要求,可实现上部导管架卧式建造,提高了建造精度和建造功效,降低了高空作业的风险。
进一步的,所述第一提升塔架设有第一提升组件,所述第一提升组件与所述导管架主体的一端连接,所述第二提升塔架设有第二提升组件,所述第二提升组件与所述导管架主体的另一端连接。
由上述描述可知,第一提升塔架和第二提升塔架上均设有提升组件,利用提升组件进行导管架主体的提升,控制方便,成本较低。
进一步的,所述第一提升组件的个数为两个,两个所述第一提升组件的水平高度相等,所述第二提升组件的个数为一个,每个所述第一提升组件与所述第二提升组件的间距相等。
由上述描述可知,这样设计使得三个提升组件构成等腰三角形,保证了提升作业的稳定性和精确性。
进一步的,所述第一提升塔架和所述第二提升塔架均包括砼基座和塔身,所述砼基座设置在地面上,所述塔身安装在所述砼基座上,所述第一提升组件设置在所述第一提升塔架的塔身上,所述第二提升组件设置在所述第二提升塔架的塔身上。
由上述描述可知,砼基座设置在地面上,起到支撑固定的作用,塔身设置在砼基座至上,结构稳定且安装便捷。
进一步的,所述第一提升塔架的塔身和第二提升塔架的塔身均包括底节、标准节、顶节和大梁,所述底节安装在砼基座上,两组以上所述标准节依次拼接,拼接后的两组以上所述标准节的一端与底节连接,所述顶节与拼接后的两组以上所述标准节的另一端连接,所述大梁设置在所述顶节上,所述第一提升组件设置在所述第一提升塔架的大梁上,所述第二提升组件设置在所述第二提升塔架的大梁上。
由上述描述可知,塔身包括底节、标准节、顶节和大梁,底节、标准节和顶节可根据施工高度要求自主选用,拼接安装后将大梁安装在顶节上,大梁用以安装提升组件以保证提升结构的稳定性。
进一步的,所述第一提升组件和所述第二提升组件均包括卷扬机和滑车组,所述卷扬机和滑车组相互连接,所述第一提升组件的卷扬机安装在所述第一提升塔架的砼基座上,所述第一提升组件的滑车组安装在所述第一提升塔架的大梁上,所述第二提升组件的卷扬机安装在所述第二提升塔架的砼基座上,所述第二提升组件的滑车组安装在所述第二提升塔架的大梁上。
由上述描述可知,提升组件包括卷扬机和滑车组,利用卷扬机进行吊绳的收放卷,配合滑车组进行牵拉导向,保证吊装效率和精度。
进一步的,所述第一提升塔架的塔身和第二提升塔架的塔身均包括平衡拉索、拉杆组和平衡梁,所述平衡拉索的一端与所述砼基座连接,所述拉杆组设置在所述大梁上,所述平衡拉索的另一端与拉杆组的一端连接,所述拉杆组的另一端用以固定所述第一提升组件或所述第二提升组件,所述第一提升组件和所述第二提升组件均通过所述平衡梁与所述导管架主体连接。
由上述描述可知,塔身还包括平衡拉索、拉杆组和平衡梁,三者组合连接增强了导管架主体提升结构的稳定性。
进一步的,所述第二提升塔架还包括行走台车,所述第二提升塔架的塔身设置在行走台车上。
由上述描述可知,行走台车用以实现第二提升塔架的移动,从而根据吊装状态调整两个提升塔架间的距离。
进一步的,所述海上风电吸力筒导管架安装装置还包括轴线车,所述轴线车上设有用以安装所述吸力筒主体的工装座。
由上述描述可知,轴线车通过工装座安装吸力筒主体,待导管架主体吊装至指定位置后,轴线车将吸力筒主体送至导管架主体下方的安装区域,进行焊接装配,安装后再驱动轴线车将装配后的整体送出安装区域。
本发明的实施例一为:一种海上风电吸力筒导管架安装方法,具体包括以下步骤:
请参照图1至图6,S1、在卧倒的导管架主体2沿水平方向的一端预设第一吊点,在卧倒的导管架主体2沿水平方向的另一端预设第二吊点,将第一吊点与第二吊点的连线设为初始线;
请参照图7、8,S2、以第一吊装速度将第一吊点竖直向上吊起,以第二吊装速度将第二吊点竖直向上吊起,同时调节第一吊点和第二吊点的水平间距逐渐减小,直至第一吊点和第二吊点的连线相对于初始线转动90°;
请参照图9至图11,S3、以第三吊装速度同步将第一吊点和第二吊点竖直向上吊起至预设安装高度后,在导管架主体2的竖直下方安装吸力筒主体1。
请参照图1至图11,本发明的实施例二为:一种海上风电吸力筒导管架安装装置,用以连接吸力筒主体1与导管架主体2,包括第一提升塔架3和第二提升塔架4;
所述第一提升塔架3用以吊装所述导管架主体2的一端,所述第二提升塔架4用以吊装所述导管架主体2的另一端,所述第一提升塔架3的提升高度大于所述第二提升塔架4的提升高度,所述第一提升塔架3与所述第二提升塔架4的提升高度差值大于或等于一个所述导管架主体2的竖直高度,所述第二提升塔架4的提升高度大于一个所述吸力筒主体1的竖直高度,所述第一提升塔架3与所述第二提升塔架4之间的水平间距可调。
请参照图1至图11,本发明的实施例三与实施例二的区别在于:所述第一提升塔架3设有第一提升组件5,所述第一提升组件5与所述导管架主体2的一端连接,所述第二提升塔架4设有第二提升组件6,所述第二提升组件6与所述导管架主体2的另一端连接。所述第一提升组件5的个数为两个,两个所述第一提升组件5的水平高度相等,所述第二提升组件6的个数为一个,每个所述第一提升组件5与所述第二提升组件6的间距相等。第一提升塔架3为3200t框架式吊装系统(主吊),即双吊点式框架提升门架,包括相互拼接的1副2.4米的提升塔架和1副4.2米的提升塔架;第二提升塔架4为3200t框架式吊装系统(溜尾),即单吊点式框架溜尾提升门架,包括相互拼接的2副2.4米提升塔架。所述第一提升塔架3和所述第二提升塔架4均包括砼基座7和塔身8,所述砼基座7设置在地面上,所述塔身8安装在所述砼基座7上,所述第一提升组件5设置在所述第一提升塔架3的塔身8上,所述第二提升组件6设置在所述第二提升塔架4的塔身8上。所述第一提升塔架3的塔身8和第二提升塔架4的塔身8均包括底节9、标准节10、顶节11和大梁12,所述底节9安装在砼基座7上,两组以上所述标准节10依次拼接,拼接后的两组以上所述标准节10的一端与底节9连接,所述顶节11与拼接后的两组以上所述标准节10的另一端连接,所述大梁12设置在所述顶节11上,所述第一提升组件5设置在所述第一提升塔架3的大梁12上,所述第二提升组件6设置在所述第二提升塔架4的大梁12上。第一提升塔架3的标准节10数量为15节,大梁12顶部标高距离地面101.26m;第二提升塔架4的标准节10数量为5节,大梁12顶部标高距离地面36.18m。第一提升塔架3的底节94.5m,标准节106m,顶节114.13m,大梁12高2.63m,满足最大规格吸力筒导管架(h=94.8m)的吊装要求。第二提升塔架4的底节93m,标准节106m×4节+3m×1节,顶节112.1m,大梁12高2.63m,,满足吊装要求。所述第一提升组件5和所述第二提升组件6均包括卷扬机13和滑车组14,所述卷扬机13和滑车组14相互连接,所述第一提升组件5的卷扬机13安装在所述第一提升塔架3的砼基座7上,所述第一提升组件5的滑车组14安装在所述第一提升塔架3的大梁12上,所述第二提升组件6的卷扬机13安装在所述第二提升塔架4的砼基座7上,所述第二提升组件6的滑车组14安装在所述第二提升塔架4的大梁12上。第一提升组件5的配2套800t吊装滑车组14,吊装能力为1600t;第二提升组件6的配2套500t吊装滑车组14,吊装能力为1000t;第一提升塔架3和第二提升塔架4的吊装滑车组14高均为2m。滑车组14配置牵引钢丝绳。单套800t滑车组14的总绳数为36根,轮数为36门,共计2套。单套滑轮组最大受力按1141/2×1.2(不均匀系数)=684.6吨。所述第一提升塔架3的塔身8和第二提升塔架4的塔身8均包括平衡拉索15、拉杆组16和平衡梁17,所述平衡拉索15的一端与所述砼基座7连接,所述拉杆组16设置在所述大梁12上,所述平衡拉索15的另一端与拉杆组16的一端连接,所述拉杆组16的另一端用以固定所述第一提升组件5或所述第二提升组件6,所述第一提升组件5和所述第二提升组件6均通过所述平衡梁17与所述导管架主体2连接。所述第二提升塔架4还包括行走台车18,所述第二提升塔架4的塔身8设置在行走台车18上。行走台车18高度1.45m,行走台车18配有4组并配套有2条轨道。所述海上风电吸力筒导管架安装装置还包括轴线车19,所述轴线车19上设有用以安装所述吸力筒主体1的工装座。所述轴线车19为SPMT轴线车19所述第一提升塔架3和第二提升塔架4上的滑车组14均包括定滑车和动滑车,定滑车安装在大梁12上,并通过吊装绳与动滑车连接,第一提升塔架3的定滑车规格为H800×18D,动滑车规格为H500×18D,满足本次工程的需要,2组吊点总的起重能力为1600t,满足本次工程的需要,按最大吊重1141t考虑,吊装能力利用系数为71%,确保了吊装的安全。第二提升塔架4定滑车规格为H500×13D,动滑车规格为H500×13D。2组吊点总的起重能力为1000t,满足本次工程的需要,按最大吊重581t考虑,吊装能力利用系数为58%,确保了吊装的安全。所述拉杆组16包括前拉杆、立柱和后拉杆,前拉杆和后拉杆呈三角形设置,立柱与三角形的顶点连接,提高了吊装结构的稳定性。
本实施例的工作原理如下:
请参照图1至图6,首先,利用SPMT轴线车19将导管架主体2运输至指定位置,在导管架主体2上预设第一吊点、第二吊点,安装吊装索具后利用第一提升组件5和第一提升组件5的配合将导管架整体抬起,SPMT轴线车19退场;请参照图7、8,然后在第一提升组件5和第一提升组件5的配合下将导管架主体2吊至立直状态,吊装过程中第二提升塔架4通过底部的行走台车18,配合递送,始终保持两套吊装系统的索具垂铅;请参照图9至图11,接着通过两套框架式吊装系统配合,将导管架主体2吊装至标高,利用SPMT轴线车19分别将导管架主体2下部的三个吸力筒主体1运送至导管架主体2的竖直下方,与导管架主体2进行对位、焊接;安装后再通过SPMT轴线车19将吸力筒导管架整体装车,第二提升塔架4退回初始区域,吸力筒导管架整体驶出吊装区域,装船、发运,为下一台套导管架主体2的翻身、总装工作准备。
综上所述,本发明提供一种海上风电吸力筒导管架安装方法,首先在卧倒的导管架主体的两端分别设置两个吊点,然后以不同的速度将两个吊点竖直吊起,使得卧倒的导管架主体一边被吊起一边进行翻转,直到翻转角度达到90°后,两个吊点再以相同的速度向上吊起,最后在导管架主体的竖直下方安装吸力筒主体。本发明采用上部导管架卧式建造并整体翻身吊装拼接的方法,实现上部导管架卧式建造,提高了建造精度和建造功效,翻身吊装拼接降低了高空作业的风险。本发明还提供一种海上风电吸力筒导管架安装装置,使用时,将第一提升塔架和第二提升塔架分别设置在导管架主体的两侧,第一提升塔架和第二提升塔架的提升高度差至少为一个导管架主体的竖直高度,从而保证导管架主体的顺利翻转,第一提升塔架和第二提升塔架在提升导管架主体的同时逐渐靠近,第二提升塔架的提升高度至少为一个吸力筒主体的竖直高度,从而便于吸力筒主体从导管架主体的下方进行安装,减少高空作业量,采用塔架结构的优势在于投资成本低,整个装置初投资约2500万,远远低于超大型门式起重设备的近2亿的初投资;无需张拉缆风绳,对场地影响最小化;基础处理简单,整体稳定性好,经济效益高;满足上部导管架卧式建造和整体翻身吊装拼接的要求,可实现上部导管架卧式建造,提高了建造精度和建造功效,降低了高空作业的风险。第一提升塔架和第二提升塔架上均设有提升组件,利用提升组件进行导管架主体的提升,控制方便,成本较低。这样设计使得三个提升组件构成等腰三角形,保证了提升作业的稳定性和精确性。砼基座设置在地面上,起到支撑固定的作用,塔身设置在砼基座至上,结构稳定且安装便捷。塔身包括底节、标准节、顶节和大梁,底节、标准节和顶节可根据施工高度要求自主选用,拼接安装后将大梁安装在顶节上,大梁用以安装提升组件以保证提升结构的稳定性。提升组件包括卷扬机和滑车组,利用卷扬机进行吊绳的收放卷,配合滑车组进行牵拉导向,保证吊装效率和精度。塔身还包括平衡拉索、拉杆组和平衡梁,三者组合连接增强了导管架主体提升结构的稳定性。行走台车用以实现第二提升塔架的移动,从而根据吊装状态调整两个提升塔架间的距离。轴线车通过工装座安装吸力筒主体,待导管架主体吊装至指定位置后,轴线车将吸力筒主体送至导管架主体下方的安装区域,进行焊接装配,安装后再驱动轴线车将装配后的整体送出安装区域。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。