CN113320645B - 一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置及其安装方法，属于海上风电钢结构建造技术领域。所述海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置包括若干个运输门架工装、支撑组件和调整组件，其中，各个运输门架工装沿驳船长度方向间隔设置，其包括支撑部和安装部，货品设置于支撑部，安装部支撑设置于支撑部和驳船的甲板之间；支撑组件支撑设置于甲板和货品之间；调整组件垫设于安装部和甲板之间，能够增大安装部和甲板之间的接触面积，以及根据甲板面水平情况调整支撑部的高度。本发明海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置及其安装方法，提高了安装效率和运输安全性，同时有利于运输成本的控制。

Description

一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及海上风电钢结构建造技术领域，尤其涉及一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置及其安装方法。

背景技术

海上风电单桩基础在海运交货时，以地面建造阶段整桩出胎和运输过驳的八个运输门架工装为主要支撑和海邦。现有技术中，存在以下问题：一是现有的运输门架工装和海邦，仅考虑在地面建造和运输的相对静态条件，对于在海上受波浪和风力等影响而造成的复杂受力状况，不能满足安全运输的海邦要求；二是现有的运输门架工装的底面横截面积只有1平方米，其与甲板面接触时，甲板面承重位置受力达到约60吨，甲板面受力过大，对驳船的选型要求很高，不利于驳船的选用和综合海运交货成本的控制。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，提高运输安全性和有利于运输成本的控制。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，包括：

若干个运输门架工装，沿驳船长度方向间隔设置，其包括支撑部和安装部，货品设置于所述支撑部，所述安装部支撑设置于所述支撑部和驳船的甲板之间；

支撑组件，支撑设置于所述甲板和所述货品之间；

调整组件，垫设于所述安装部和所述甲板之间，能够增大所述安装部和所述甲板之间的接触面积，以及根据所述甲板的表面的水平情况调整所述支撑部的高度。

可选地，所述调整组件包括垫板，所述垫板的横截面积大于所述安装部靠近所述甲板一端端面的横截面积。

可选地，所述甲板有脊弧时，所述安装部和所述甲板之间存在间隙，所述调整组件包括垫块，所述垫块垫设于所述间隙。

可选地，所述支撑组件包括若干第一支撑组件，所述第一支撑组件与所述运输门架工装沿所述驳船长度方向间隔设置，所述第一支撑组件支撑于所述货品和所述甲板之间。

可选地，所述支撑组件包括第二支撑组件，其沿所述驳船高度方向设置，且支撑于所述运输门架工装和所述甲板之间。

可选地，所述支撑组件包括第三支撑组件，其沿所述驳船长度方向设置，且支撑于所述运输门架工装和所述甲板之间。

可选地，所述运输门架工装包括：

横梁，沿所述驳船的宽度方向设置；

支撑腿，设置于所述横梁的一侧，用于支撑所述横梁在所述甲板上，所述安装部设置于所述支撑腿；

支撑座，设置于所述横梁背离所述支撑腿的一侧，所述支撑部设置于所述支撑座上。

可选地，还包括防护垫，所述防护垫垫设于所述支撑部和所述货品之间。

可选地，还包括限位组件，所述限位组件沿所述驳船的长度方向设置，用于限制所述货品沿所述驳船的长度方向移动。

本发明的另一个目的在于提供一种海邦装置的安装方法，提高安装效率和安装精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种海邦装置的安装方法，采用上述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，包括：

组装运输门架工装与货品；

模块小车到位并车后开始顶升装载所述运输门架工装和所述货品；

将驳船与所述货品行进的地面中心线对齐，并在所述驳船的甲板上待安装调整组件的位置划线；

所述调整组件安装于划线的位置；

模块小车沿所述地面中心线驶向所述驳船，将所述运输门架工装放置在所述调整组件上后，驶离所述驳船；

组装所述运输门架工装和所述调整组件，组装支撑组件。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，通过设置支撑组件，提高了货品在甲板上的安装稳定性，以适应海上的复杂受力情况，满足海邦运输安全性；通过调整组件提高了运输门架工装和甲板之间的接触面积，使甲板受力更均匀，降低了甲板所受重力，降低了对驳船的选型要求，进而降低了综合海运交货的成本。

本发明提供的一种海邦装置的安装方法，利用现有的地面整桩横移出胎和运输过驳所布置的运输门架工装作为海邦装置的主体，设计和使用方便；调整组件、支撑组件以及用于支撑货品的运输门架工装在完成出胎前就布置好，工序前移可有效缩短整体海邦装置的安装时间；驳船与用于放置货品行进的地面中心线对齐，模块小车沿地面中心线进入驳船，通过预设地面中心线的设置，提高了运输门架工装与调整组件的安装精度，以及与支撑组件之间的安装精度。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式提供的设置于驳船上的海邦装置的主视图；

图2是本发明的具体实施方式提供的设置于驳船上的海邦装置的俯视图；

图3是本发明的具体实施方式提供的运输门架工装的主视图；

图4是本发明的具体实施方式提供的运输门架工装与调整组件安装的俯视图；

图5是本发明的具体实施方式提供的调整组件的结构示意图；

图6是本发明的具体实施方式提供的第一支撑组件支撑于甲板和货品之间的结构示意图；

图7是图2的A处放大图；

图8是本发明的具体实施方式提供的第二支撑组件支撑于甲板和运输门架工装之间的结构示意图；

图9是本发明的具体实施方式提供的第二支撑组件、第三支撑组件支撑于甲板和运输门架工装之间的结构示意图；

图10是本发明的具体实施方式提供的驳船上划线和安装调整组件的主视图；

图11是本发明的具体实施方式提供的驳船上划线和安装调整组件的俯视图；

图12是本发明的具体实施方式提供的模块小车上组装运输门架工装和货品的主视图；

图13是本发明的具体实施方式提供的模块小车驶向驳船的俯视图。

图中：

100、驳船；101、甲板；200、模块小车；300、过驳连接板；400、货品；

1、运输门架工装；11、横梁；12、支撑腿；13、支撑座；

21、第一支撑组件；211、第一支撑管；212、辅助支撑管；22、第二支撑组件；221、第二支撑管；23、第三支撑组件；231、第三支撑管；

3、调整组件；31、垫板；32、垫块；

4、防护垫；

5、限位组件；

6、支撑门架工装；

7、坞墩。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例提供了一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，如图1和图2所示，其包括若干个运输门架工装1、支撑组件和调整组件3；具体地，各个运输门架工装1沿驳船100长度方向间隔设置，运输门架工装1包括支撑部和安装部，货品400设置于支撑部，安装部支撑设置于支撑部和驳船100的甲板101之间；支撑组件支撑设置于甲板101和货品400之间；调整组件3垫设于安装部和甲板101之间，能够增大安装部和甲板101之间的接触面积，以及根据甲板101的表面的水平情况调整支撑部的高度。

通过设置支撑组件，提高了货品400在甲板101上的安装稳定性，以适应海上的复杂受力情况，满足海邦运输安全性；通过调整组件3提高了运输门架工装1和甲板101之间的接触面积，使甲板101受力更均匀，降低了甲板101所受重力，降低了对驳船100的选型要求，进而降低了综合海运交货的成本，有利于运输成本的控制；另外，当甲板100沿纵向不平整时，导致甲板101的表面可能存在不平的情况，为使货品400处于水平状态，增加调整组件3以调整支撑部的高度，进而使设置于支撑部上的货品400的高度。

本实施例中，以货品400为海上风电单桩基础在海运交货时为例进行说明，具体地，海上风电单桩基础呈圆管状，海上风电单桩基础的轴向沿驳船100的长度方向设置，其他实施例中，过驳交货的海邦装置也可以用于其他货品，具体根据不同货品调整支撑部结构，以使货品稳定安装。

具体地，如图3和图4所示，运输门架工装1包括横梁11、支撑腿12和支撑座13，其中，横梁11沿驳船100的宽度方向设置；支撑腿12设置于横梁11的一侧，用于支撑横梁11在甲板101上，安装部设置于支撑腿12；支撑座13设置于横梁11背离支撑腿12的一侧，支撑部设置于支撑座13上。

具体地，横梁11为钢梁，提高结构强度；具体地，支撑腿12通过钢板及加强筋板拼接形成，支撑腿12用于支撑横梁11，其中安装部为支撑腿12上的安装底板，两个支撑腿12通过安装底板对称固定设置于甲板101上；具体地，包括两个沿驳船100宽度方向对称安装于横梁11的安装腿12，以使横梁11平稳支撑于甲板101上，另外，也便于后续运载在模块小车200上，本实施例中，横梁11设置在模块小车200上，两个安装腿12设置于沿模块小车200宽度方向的两侧；具体地，包括两个沿驳船100宽度方向对称安装于横梁11上的支撑座13，支撑座13上设置有倾斜面，两个支撑座13上的倾斜面以及横梁11靠近支撑座13一侧的侧面形成凹槽，圆管状的海上风电单桩基础设置于凹槽内，防止海上风电单桩基础沿驳船100的宽度方向移动，提高结构稳定性。优选地，支撑座13通过螺栓锁紧在横梁11上，横梁11通过螺栓锁紧在支撑腿12上，便于拆装；当支撑座13移位导致横梁11与支撑座13上的安装孔相错位时，可采用间断焊接方式固定；横梁11、支撑腿12和支撑座13的具体结构，以及连接方式图可参照现有技术。

可选地，如图4和图5所示，调整组件3包括垫板31，垫板31的横截面积大于安装部靠近甲板101一端端面的横截面积，垫板31设置于甲板101和安装部之间，通过增加垫板31的横截面积，进而增加了甲板101的受力面积，降低了甲板101单位面积受力；本实施例中，支撑腿12的底板通过垫板31安装于甲板101上，运输门架工装1及海上风电单桩基础的力通过垫板31作用于甲板101上，垫板31的横截面积大于底板的横截面积，降低了甲板101的单位面积受力。

当甲板101为平面结构时，运输门架工装1通过安装部与甲板101完全接触设置并直接作用于甲板101上；然而实际使用中，甲板101有脊弧时，会导致甲板101的表面不平，导致安装部和甲板101之间存在间隙，安装部与甲板101部分接触设置，减少了安装部与甲板101之间的接触面积，提高了甲板101的单位面积受力；为解决上述问题，调整组件3包括垫块32，垫块32垫设于间隙，垫块32填充于支撑腿12的底板和甲板101之间，使运输门架工装1的安装部通过垫块32完全与甲板101接触，使运输门架工装1的重力均匀作用于甲板101上，避免甲板101局部受力过大。

本实施例中，垫板31的横截面积是门架的安装部的横截面积的2倍，垫板31既可起到垫高运输门架工装1调整整体呈水平的作用，同时垫板31也可以分散作用于甲板101的受力，使单位面积甲板101受力在设计允许范围内，保证甲板101整体受力稳定。运输门架工装1通过垫板31和垫块32的组合使用，可灵活调整海上风电单桩基础呈水平的状态，在选择运输的驳船100时，既可选用甲板101面水平的驳船100，也可以选用横向有梁拱或纵向有脊弧的驳船100，面对当前驳船100租用费用高昂和可选用船型少、驳船100紧缺的市场环境，该方法有利于驳船100的灵活选用和综合海运交货成本的控制。具体地，垫板31和垫块32可根据具体情况进行选择性安装，使安装部与甲板完全接触且使运输门架工装呈水平即可。

可选地，如图6所示，支撑组件包括若干第一支撑组件21，第一支撑组件21与运输门架工装1沿驳船100长度方向间隔设置，第一支撑组件21支撑于货品400和甲板101之间，第一支撑组件21能够加强货品400与甲板101之间安装的稳定性；本实施例中，第一支撑组件21包括倾斜且对称设置于海上风电单桩基础的两侧的第一支撑管211，两个第一支撑管211在朝向甲板101的方向上相背延伸；进一步可选地，第一支撑组件21还包括辅助支撑管212，两个辅助支撑管212对称设置于两个第一支撑管211之间，辅助支撑管212一端支撑于第一支撑管211上，两个辅助支撑管212的另一端咋朝向甲板101的方向上相向延伸，提高了第一支撑组件21的支撑强度。

可选地，如图7和图8所示，支撑组件包括第二支撑组件22，其沿驳船100高度方向设置，且支撑于运输门架工装1和甲板101之间，提高运输门架工装1与甲板101之间沿船舶高度方向的安装稳定性；本实施例中，第二吃撑组件包括第二支撑管221，第二支撑管221设置于两个支撑腿12之间，且第二支撑管221设置于横梁11和甲板101之间。

可选地，如图9所示，支撑组件包括第三支撑组件23，其沿驳船100长度方向设置，且支撑于运输门架工装1和甲板101之间，提高运输门架工装1沿驳船100长度方向的安装稳定性；具体地，第三支撑组件23包括两个对称设置于运输门架工装1两侧的第三支撑管231。

本实施例中，第一支撑管211、第二支撑管221、第三支撑管231和辅助支撑管212均采用钢管，结构强度高。

具体地，安装部、垫板31、垫块32及甲板101之间均采用间断焊焊接；第二支撑组件22与甲板101采用间断焊焊接；第一支撑组件21和第三支撑组件23均与甲板101采用全焊连接。

具体地，支撑座13与货品400顶紧，提高运输门架工装1与货品400之间的安装稳定性；本实施例中，支撑座13的倾斜面与海上风电单桩基础之间具有间隙，可选地，如图8和图9所示，海邦装置还包括防护垫4，防护垫4垫设于支撑部和货品400之间，使支撑座13与海上风电单桩基础稳定安装，且能防止货品400外周的油漆磨损；具体地，防护垫4可以是橡胶垫。可选地，防护垫4还可以设置于第一支撑管211和货品400之间，防止货品400磨损。

可选地，海邦装置还包括限位组件5，限位组件5沿驳船100的长度方向设置，用于限制货品400沿驳船100的长度方向移动，提高了货品400沿驳船100长度方向的安装稳定性；具体地，如图10所示，限位组件5包括竖直设置的竖直H钢，竖直H钢的周面抵靠在货品400的端面上，限制货品400移动；限位组件5还包括倾斜设置的倾斜H钢，倾斜H钢的一端抵靠在竖直H钢背离货品400一端的周面上，另一端抵靠在甲板101上，倾斜H钢提高了竖直H钢安装稳定性。

本实施例还提供了一种海邦装置的安装方法，如图1、图10-图13所示，其包括以下步骤：

S1：组装运输门架工装1与货品400；

S2：模块小车200到位并车后开始顶升装载运输门架工装1和货品400；

S3：将驳船100与货品400行进的地面中心线对齐，并在驳船100的甲板101上待安装调整组件3的位置划线；

S4：调整组件3安装于划线的位置；

S5：模块小车200沿地面中心线驶向驳船100，将运输门架工装1放置在调整组件3上后，驶离驳船100；

S6：组装运输门架工装1和调整组件3，组装支撑组件。

利用现有的地面整桩横移出胎和运输过驳所布置的运输门架工装1作为海邦装置的主体，设计和使用方便；调整组件3、支撑组件以及用于支撑货品400的运输门架工装1在完成出胎前就布置好，工序前移可有效缩短整体海邦装置的安装时间；驳船100与用于放置货品400行进的地面中心线对齐，模块小车200沿地面中心线进入驳船100，通过预设地面中心线的设置，提高了运输门架工装1与调整组件3的安装精度，以及与支撑组件之间的安装精度。

具体地，先将运输门架工装1与货品400安装，根据上述，运输门架工装1具有两个支撑腿12，模块小车200移动至上安装运输门架工装1的两个支撑腿12之间，再将整体通过模块小车200运载至甲板上。

进一步可选地，S3之后还包括：

S300：在甲板101上安装支撑门架工装6，其作用是进一步增加了对货品400的支撑，增加了货品400与甲板101之间的接触面积，降低了甲板101的受力。具体地，支撑门架工装6可以与运输门架工装1为相同结构和规格，以便于设计和组装。

进一步可选地，S4之后还包括：

S400：将支撑组件运到甲板101上，以便货品400到位后组装。

进一步可选地，S5之后还包括：

S500：将驳船100尾部的坞墩7摆放到位并用木尖打紧，坞墩7用于支撑在货品400和甲板101之间，进而降低了甲板101的受力。

进一步可选地，S5之前还包括：

S501：驳船100和码头地面之间设置过驳连接板300，便于模块小车200在驳船100和地面之间移动。

本实施例中，改进了风电项目中海上风电单桩基础建造和交付的技术方法，对于海洋资源开发利用、走绿色低碳和可持续发展道路具有一定的推动作用。海上风电单桩基础运输过驳后的海邦作业是单桩基础建造交货的最后一个环节，本实施例中的方法可有效保证海邦工作的顺利开展和产品顺利交付，对海上风电项目单桩基础核心技术具有非常明显的支持作用。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，包括：

若干个运输门架工装(1)，沿驳船(100)长度方向间隔设置，其包括支撑部和安装部，货品(400)设置于所述支撑部，所述安装部支撑设置于所述支撑部和驳船(100)的甲板(101)之间；

支撑组件，支撑设置于所述甲板(101)和所述货品(400)之间；

调整组件(3)，垫设于所述安装部和所述甲板(101)之间，能够增大所述安装部和所述甲板(101)之间的接触面积，以及根据所述甲板(101)的表面的水平情况调整所述支撑部的高度；

所述运输门架工装(1)包括：

横梁(11)，沿所述驳船(100)的宽度方向设置；

支撑腿(12)，设置于所述横梁(11)的一侧，用于支撑所述横梁(11)在所述甲板(101)上，所述安装部设置于所述支撑腿(12)；

支撑座(13)，设置于所述横梁(11)背离所述支撑腿(12)的一侧，所述支撑部设置于所述支撑座(13)上。

2.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，所述调整组件(3)包括垫板(31)，所述垫板(31)的横截面积大于所述安装部靠近所述甲板(101)一端端面的横截面积。

3.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，所述甲板(101)有脊弧时，所述安装部和所述甲板(101)之间存在间隙，所述调整组件(3)包括垫块(32)，所述垫块(32)垫设于所述间隙。

4.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，所述支撑组件包括若干第一支撑组件(21)，所述第一支撑组件(21)与所述运输门架工装(1)沿所述驳船(100)长度方向间隔设置，所述第一支撑组件(21)支撑于所述货品(400)和所述甲板(101)之间。

5.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，所述支撑组件包括第二支撑组件(22)，其沿所述驳船(100)高度方向设置，且支撑于所述运输门架工装(1)和所述甲板(101)之间。

6.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，所述支撑组件包括第三支撑组件(23)，其沿所述驳船(100)长度方向设置，且支撑于所述运输门架工装(1)和所述甲板(101)之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，还包括防护垫(4)，所述防护垫(4)垫设于所述支撑部和所述货品(400)之间。

8.根据权利要求1-6任一项所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，其特征在于，还包括限位组件(5)，所述限位组件(5)沿所述驳船(100)的长度方向设置，用于限制所述货品(400)沿所述驳船(100)的长度方向移动。

9.一种海邦装置的安装方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置，包括：

组装运输门架工装(1)与货品(400)；

模块小车(200)到位并车后开始顶升装载所述运输门架工装(1)和所述货品(400)；

将驳船(100)与所述货品(400)行进的地面中心线对齐，并在所述驳船(100)的甲板(101)上待安装调整组件(3)的位置划线；

所述调整组件(3)安装于划线的位置；

模块小车(200)沿所述地面中心线驶向所述驳船(100)，将所述运输门架工装(1)放置在所述调整组件(3)上后，驶离所述驳船(100)；

组装所述运输门架工装(1)和所述调整组件(3)，组装支撑组件。

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