CN112343073A - 一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及方法，海上风电基础安装系统包括负压桶安装平台、泵撬块、泵撬块安装平台、提升装置。通过启动提升装置下放泵撬块并通过导向装置放置在泵撬块安装平台上，泵撬块上锁紧法兰与泵撬块安装平台下锁紧法兰对正，注排水管路接通；启动泵撬块泵系统，对负压桶基础进行排水或注水，实现负压桶基础安装或拆除；泵撬块解脱后，启动提升装置，将泵撬块提升出水面并回收。通过应用泵撬块进行负压桶基础的安装、拆除，实现泵撬块水下快速下放、提升及回收，避免潜水员或水下机器人水下作业；避免泵撬块长期受海况侵害，影响其它施工工序，提升水下施工效率、减少施工风险及费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋风电安装技术，特别是关于一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及方法，属于海洋风电安装技术领域。
背景技术
在海上风机导管架基础、单桩基础安装过程中，需要临时定位平台辅助打桩。作为临时整体负压桶基础的打桩定位平台，相比打长桩基础定位平台具有整体结构一次性安装，安装效率高、安装装备简便、风险低和成本低等优点。然而，负压桶定位平台安装后，在打桩过程中产生的振动，极易造成负压桶基础安装装备的泵系统和测控系统损伤，致使后续施工无法继续进行；同时负压桶定位平台安装过程中，负压桶安装装备一旦出现故障，需要潜水员水下作业处理，修复过程时间长、风险高、费用高。
本专利申请正是在这一背景下提出了一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及方法。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及方法，通过应用泵撬块进行负压桶基础的安装、拆除，利用泵撬块自主脱离、复位功能，实现泵撬块水下自动化快速下放、提升及回收，避免使用潜水员或水下机器人水下作业；避免泵撬块长期受海况的侵害，影响其它施工工序；提升水下施工效率、减少施工风险及工费用。
本发明是由以下技术方案实现的：
一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，包括：负压桶安装平台、泵撬块、泵撬块安装平台、提升装置；
负压桶安装平台由负压桶基础、连接构架和上部平台组成，上部平台设置于连接构架上端部，负压桶基础设置于连接构架下底部；
连接构架内设置有泵撬块安装平台，泵撬块安装平台设置有下锁紧法兰；
负压桶基础上端设置有注排水口，注排水口通过管线与泵撬块安装平台下锁紧法兰连接；
泵撬块内部设置有泵系统、液压阀系统、液压动力系统、注排水系统，泵撬块下部设置有上锁紧法兰，注排水系统通过管线与上锁紧法兰连接；
上部平台设置有提升装置；提升装置设置有与泵撬块连接的导向绳。
负压桶基础可以是单桶，也可以是多桶。
负压桶为多桶情况下，负压桶注排水口通过管线汇集至一处，形成管汇，并与泵撬块安装平台下锁紧法兰连接。
泵撬块安装平台设置有结构导向装置。
泵撬块外部设置有用于固定泵撬块本体的框架，框架设置有与泵撬块安装平台所设置有的结构导向装置适配的结构导向装置。
上锁紧法兰设置有导向块，下锁紧法兰设置有与导向块适配的导向槽。
一种基于泵撬块应用的海上风电基础进行安装，安装步骤包括：
1）利用泵撬块对负压桶基础进行安装：
（1）在目标施工海域，通过启动提升装置下放泵撬块，泵撬块通过导向装置放置在泵撬块安装平台上，泵撬块上锁紧法兰与泵撬块安装平台下锁紧法兰对正，注排水管路接通；
（2）启动泵撬块泵系统，对负压桶基础进行排水，安装负压桶基础到设计位置；
（3）泵撬块解脱后，启动提升装置，将泵撬块提升出水面并回收；
2）利用泵撬块对负压桶基础进行拆除：
（1）通过启动提升装置下放泵撬块，泵撬块通过导向装置放置在泵撬块安装平台上，泵撬块上锁紧法兰与泵撬块安装平台下锁紧法兰对正，注排水管路接通；
（2）启动泵撬块泵系统，对负压桶基础进行注水，将负压桶基础拔出；
（3）泵撬块解脱后，启动提升装置，将泵撬块提升出水面并回收。
本发明的有益效果：
通过应用泵撬块进行负压桶基础的安装、拆除，利用泵撬块自主脱离、复位功能，实现泵撬块水下自动化快速下放、提升及回收，避免使用潜水员或水下机器人水下作业；避免泵撬块长期受海况的侵害，影响其它施工工序；提升水下施工效率、减少施工风险及费用。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明海上风电基础安装整体示意图；
图2为本发明泵撬块安装平台结构示意图；
图3为本发明泵撬块结构示意图；
图4为本发明提升装置结构示意图；
图5为本发明泵撬块下放完成示意图。
其中：1-负压桶安装平台、2-泵撬块、3-泵撬块安装平台、4-提升装置、11-负压桶基础、12-连接构架、13-上部平台、21-上锁紧法兰、22-框架、23-结构导向装置、24-注排水系统、31-下锁紧法兰、32-结构导向装置、41-导向绳、211-导向块、311-导向槽。
具体实施方式
下面结合附图1-5，对本发明进行详细的描述。
如图1-5所示，一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，包括：负压桶安装平台1、泵撬块2、泵撬块安装平台3、提升装置4；负压桶安装平台1由负压桶基础11、连接构架12和上部平台13组成，上部平台13设置于连接构架12上端部，负压桶基础11设置于连接构架12下底部；连接构架12内设置有泵撬块安装平台3，泵撬块安装平台3设置有下锁紧法兰31；负压桶基础11上端设置有注排水口111，注排水口111通过管线与泵撬块安装平台3下锁紧法兰31连接；泵撬块2内部设置有泵系统、液压阀系统、液压动力系统、注排水系统24，泵撬块2下部设置有上锁紧法兰21，注排水系统24通过管线与上锁紧法兰21连接；上部平台13设置有提升装置4；提升装置4设置有与泵撬块2连接的导向绳41。负压桶基础11可以是单桶，也可以是多桶，本实施例以多桶结构负压桶基础形式进行举例。负压桶注排水口通过管线汇集至一处，形成管汇，并与泵撬块安装平台3下锁紧法兰31连接。泵撬块安装平台3设置有结构导向装置32。泵撬块2外部设置有用于固定泵撬块本体的框架22，框架22设置有与泵撬块安装平台3所设置有的结构导向装置32适配的结构导向装置23。上锁紧法兰21设置有导向块211，下锁紧法兰31设置有与导向块适配的导向槽311。
泵撬块下放过程：
泵撬块2在提升装置4的控制下，通过多级导向辅助进行下放，上锁紧法兰21与下锁紧法兰31对正，注排水管路接通；通过导向绳41进行导向辅助，限制泵撬块2的转动；泵撬块2沿导向绳41下降；通过设置于泵撬块安装平台的结构导向装置32与泵撬块框架的结构导向装置23进行导向辅助，提升泵撬块2定位精准度；通过设置于上锁紧法兰的导向块211与下锁紧法兰的导向槽311进行导向辅助，通过导向块211与导向槽311精确配合，完成泵撬块2的锁紧到位。
一种基于泵撬块应用的海上风电基础进行安装，安装步骤包括：
1）利用泵撬块对负压桶基础进行安装：
（1）在目标施工海域，通过启动提升装置4下放泵撬块2，泵撬块2通过导向装置放置在泵撬块安装平台3上，泵撬块2上锁紧法兰21与泵撬块安装平台3下锁紧法兰31对正，注排水管路接通；
（2）启动泵撬块泵系统，对负压桶基础11进行排水，安装负压桶基础11到设计位置；
（3）泵撬块解脱后，启动提升装置4，将泵撬块2提升出水面并回收；
2）利用泵撬块对负压桶基础进行拆除：
（1）通过启动提升装置4下放泵撬块2，泵撬块2通过导向装置放置在泵撬块安装平台3上，泵撬块2上锁紧法兰21与泵撬块安装平台3下锁紧法兰31对正，注排水管路接通；
（2）启动泵撬块泵系统，对负压桶基础11进行注水，将负压桶基础11拔出；
（3）泵撬块解脱后，启动提升装置4，将泵撬块2提升出水面并回收。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是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、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，包括：负压桶安装平台、泵撬块、泵撬块安装平台、提升装置；
其特征在于：
所述负压桶安装平台由负压桶基础、连接构架和上部平台组成，所述上部平台设置于所述连接构架上端部，所述负压桶基础设置于所述连接构架下底部；
所述连接构架内设置有所述泵撬块安装平台，所述泵撬块安装平台设置有下锁紧法兰；
所述负压桶基础上端设置有注排水口，所述注排水口通过管线与所述泵撬块安装平台下锁紧法兰连接；
所述泵撬块内部设置有泵系统、液压阀系统、液压动力系统、注排水系统，所述泵撬块下部设置有上锁紧法兰，所述注排水系统通过管线与所述上锁紧法兰连接；
所述上部平台设置有提升装置；所述提升装置设置有与所述泵撬块连接的导向绳。
2.根据权利要求1所述的一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，其特征在于：所述负压桶基础可以是单桶，也可以是多桶。
3.根据权利要求1-2所述的一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，其特征在于：所述负压桶为多桶情况下，所述负压桶注排水口通过管线汇集至一处，形成管汇，并与所述泵撬块安装平台下锁紧法兰连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，其特征在于：所述泵撬块安装平台设置有结构导向装置。
5.根据权利要求1所述的一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，其特征在于：所述泵撬块外部设置有用于固定泵撬块本体的框架，所述框架设置有与所述泵撬块安装平台所设置有的所述结构导向装置适配的结构导向装置。
6.根据权利要求1所述的一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，其特征在于：所述上锁紧法兰设置有导向块，所述下锁紧法兰设置有与所述导向块适配的导向槽。
7.一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装方法，其特征在于，根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于泵撬块应用的海上风电基础进行安装，安装步骤包括：
1）利用泵撬块对负压桶基础进行安装：
（1）在目标施工海域，通过启动提升装置下放泵撬块，泵撬块通过导向装置放置在泵撬块安装平台上，泵撬块上锁紧法兰与泵撬块安装平台下锁紧法兰对正，注排水管路接通；
（2）启动泵撬块泵系统，对负压桶基础进行排水，安装负压桶基础到设计位置；
（3）泵撬块解脱后，启动提升装置，将泵撬块提升出水面并回收；
2）利用泵撬块对负压桶基础进行拆除：
（1）通过启动提升装置下放泵撬块，泵撬块通过导向装置放置在泵撬块安装平台上，泵撬块上锁紧法兰与泵撬块安装平台下锁紧法兰对正，注排水管路接通；
（2）启动泵撬块泵系统，对负压桶基础进行注水，将负压桶基础拔出；
（3）泵撬块解脱后，启动提升装置，将泵撬块提升出水面并回收。
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