CN115231436A - 一种大型绕桩吊机基座及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶建造技术领域，公开了一种大型绕桩吊机基座，包括底座、设置在底座的顶部的安装座和设置在安装座的顶部的连接座，底座的底部固定连接在船体结构上，安装座包括三个箱状支腿，三个箱状支腿围合形成用于安装升降装置的安装腔，相邻的两个箱状支腿之间形成可供升降装置的升降单元组配合的安装孔；三个箱状支腿分别为第一箱状支腿、第二箱状支腿和第三箱状支腿，第一箱状支腿呈长条状箱状结构，第二箱状支腿与第三箱状支腿均呈类三角形箱状结构，且第二箱状支腿与第三箱状支腿为轴对称结构。本发明能够解决升降装置的升降单元组安装、拆卸困难的问题，整体加工难度小，且适用于2000吨以上的大型绕桩吊机。

Description

一种大型绕桩吊机基座及其建造方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种大型绕桩吊机基座及其建造方法。

背景技术

随着海上风电产业迅猛发展，海上风电场也开始向深远海前进，10MW及以上的单机容量海上风电项目陆续增加，对海上风电安装平台吊机起重能力需求更高，从起重能力800～1200吨，现已发展至2000吨并逐步提升。绕桩吊机作为海上风电平台的主要起重设备，随着吊重能力的提升，对吊机基座的结构形式也有更高的要求。1200吨以上海上风电安装平台，随着作业水深的要求，桩腿形式由圆筒式变为桁架式，桁架式桩腿升降依托齿轮式升降装置，升降装置安装于绕桩吊基座内部。现有1200吨及以下绕桩吊机基座，升降装置较小，采用在绕桩吊基座四个围壁对应出开门型孔，用于升降装置内升降单元的安装和更换(如图1～2)。但随着绕桩吊机起重能力提升，升降装置内升降单元数量增加，升降装置体积增大，原有在绕桩吊机基座围壁设置门孔方案从结构强度及总体布置方面已无法满足绕桩吊基座的使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型绕桩吊机基座及其建造方法，能够解决升降装置的升降单元组安装、拆卸困难的问题，整体加工难度小，且适用于2000吨以上的大型绕桩吊机。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种大型绕桩吊机基座，包括底座、设置在所述底座的顶部的安装座和设置在所述安装座的顶部的连接座，所述底座的底部固定连接在船体结构上，所述安装座包括三个箱状支腿，三个所述箱状支腿围合形成用于安装升降装置的安装腔，所述箱状支腿的外周边顶部与所述连接座固定连接，相邻的两个所述箱状支腿之间形成可供升降装置的升降单元组配合的安装孔；所述安装座的截面呈正方形；三个所述箱状支腿分别为第一箱状支腿、第二箱状支腿和第三箱状支腿，所述第一箱状支腿呈长条状箱状结构，所述第二箱状支腿与所述第三箱状支腿均呈类三角形箱状结构，且所述第二箱状支腿与所述第三箱状支腿为轴对称结构。

作为本发明优选的方案，所述第一箱状支腿的上方的两侧分别设有延伸至所述第二箱状支腿与延伸至所述第三箱状支腿的连接部。

作为本发明优选的方案，所述第一箱状支腿的内腔、第二箱状支腿的内腔和第三箱状支腿的内腔内均设有加强肋。

作为本发明优选的方案，所述第二箱状支腿的上部与所述第三箱状支腿的上部通过连接条连接，且所述连接条的下部开设有所述安装孔的顶部圆弧部。

作为本发明优选的方案，所述安装孔的边缘距离升降单元组为10mm～40mm。

作为本发明优选的方案，所述安装孔的边缘距离升降单元组为20mm。

作为本发明优选的方案，所述底座的底部设有嵌设在船体结构内的加强肘板，所述连接座的内壁设有加强肋板。

此外，本发明的另一方面提供了一种大型绕桩吊机基座的建造方法，包括以下步骤：

步骤一，预制连接座、第一箱状支腿、第二箱状支腿和第三箱状支腿；

步骤二，船体结构制作时，在船体结构上制作底座；

步骤三，在升降装置的全部升降单元组吊装完成后，分别吊装第二箱状支腿和第三箱状支腿在升降装置的外周预设位置；

步骤四，在第二箱状支腿的内侧与第三箱状支腿的内侧搭设脚手架；

步骤五，利用所述步骤四的脚手架进行各升降单元组之间的合拢口焊接；

步骤六，吊装第一箱状支腿在升降装置的外周预设位置，利用所述步骤四的脚手架进行第一箱状支腿、第二箱状支腿与第三箱状支腿之间的合拢口焊接；

步骤七，吊装连接座，且将安装座与连接座之间的合拢口焊接。

作为本发明优选的方案，所述步骤六中，吊装连接条在第二箱状支腿的上部与第三箱状支腿的上部之间并通过脚手架进行连接。

本发明实施例一种大型绕桩吊机基座及其建造方法与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过分体式的三个箱状支腿能够解决大型绕桩吊机基座内升降装置的升降单元组安装、拆卸困难的问题，而且每一箱状支腿的内部均为独立舱室，这样增加了船上设备布置及仓储空间，同时提高了支撑效果；此外，现有的绕桩吊机基座围壁通常为四个片体分段制作，再整体合拢，而本发明通过三个箱型支撑腿分为三个分段，在减少绕桩吊机基座中一个分段工位，减少一道合拢焊缝工序，整体加工难度小，方便使用，适用于2000吨以上的大型绕桩吊机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是现有的1200吨绕桩吊机基座的结构示意图；

图2是现有的1200吨绕桩吊机基座的剖视图；

图3本发明提供的一种大型绕桩吊机基座的左视图；

图4是图3的爆炸图；

图5是本发明提供的一种大型绕桩吊机基座的右视图；

图6是于图5中A-A的剖视图；

图7是于图5中B-B的剖视图；

图中，1为底座；11为加强肘板；2为安装座；21为第一箱状支腿；22为第二箱状支腿；23为第三箱状支腿；24为安装孔；连接条；3为连接座；4为升降装置；41为升降单元组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”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。

如图3～图7所示，本发明优选实施例的一种大型绕桩吊机基座，绕桩吊机设置于海上风电平台的桩腿上，所述大型绕桩吊机基座包括底座1、设置在所述底座1的顶部的安装座2和设置在所述安装座2的顶部的连接座3，所述底座1的底部固定连接在船体结构上，所述安装座2包括三个箱状支腿，三个所述箱状支腿围合形成用于安装升降装置4的安装腔，所述箱状支腿的外周边顶部与所述连接座3固定连接，相邻的两个所述箱状支腿之间形成可供升降装置4的升降单元组41配合的安装孔24；所述安装座2的截面呈正方形；三个所述箱状支腿分别为第一箱状支腿21、第二箱状支腿22和第三箱状支腿23，所述第一箱状支腿21呈长条状箱状结构，所述第二箱状支腿22与所述第三箱状支腿23均呈类三角形箱状结构，且所述第二箱状支腿22与所述第三箱状支腿23为轴对称结构。其中，连接座3的下部为与所述安装座2配合的正方形结构，连接座3的上部为圆柱形结构，连接座3作为吊机回转底板与船体结构连接过渡部分。箱状支腿可以理解为通过多个板件围合形成具有空腔的结构。

在安装座2上，根据升降装置4位置设置安装孔24，常规绕桩吊机基座上安装孔24布置在基座一侧的围壁上，但大型绕桩吊机基座升降装置4较大，升降单元较多，靠近船舷的两处安装孔24(即第一箱状支腿21与第二箱状支腿22之间形成的安装孔24，以及，第一箱状支腿21与第三箱状支腿23之间形成的安装孔24)布置在箱体结构的两个拐角处，方便升降单元组41安装。

示例性的，所述第一箱状支腿21的上方的两侧分别设有延伸至所述第二箱状支腿22与延伸至所述第三箱状支腿23的连接部，提高安装座2整体的安装强度。

示例性的，所述第一箱状支腿21的内腔、第二箱状支腿22的内腔和第三箱状支腿23的内腔内均设有加强肋，提高箱状支腿的结构强度。

示例性的，所述第二箱状支腿22的上部与所述第三箱状支腿23的上部通过连接条25连接，且所述连接条25的下部开设有所述安装孔24的顶部圆弧部，补强安装孔24开孔对大型绕桩吊机基座结构产生的强度损失；所述底座1的上部开设有所述安装孔24的底部圆弧部，其中安装孔24下端设置结构软趾端，有效减小安装孔24下端的应力集中。

示例性的，所述安装孔24的边缘距离升降单元组41为10mm～40mm，优选的，所述安装孔24的边缘距离升降单元组41为20mm；大型绕桩吊机基座的安装孔24开孔满足国内最大12套升降单元安装尺寸，安装孔24上端圆角过渡，圆角尺寸依托升降单元外形设计，满足升降单元安装、拆卸尺寸同时保证开孔尺寸最小。

示例性的，所述底座1的底部设有嵌设在船体结构内的加强肘板11，且加强肘板11位于底座1的四角位置，在大型绕桩吊机基座下端受力集中位置设置结构加强肘板11，保证大型绕桩吊机基座与主船体结构连接的结构强度高；所述连接座3的内壁设有加强肋板，提高其结构强度。

在本实施例中，升降装置4包括安装在大型绕桩吊机基座内的三组升降单元组41，每组升降单元组41有12个升降单元，升降单元单重13吨，即升降装置4一共有36个升降单元；升降单元在重量和数量上，基本都是1200吨绕桩吊机的一倍。通常1200吨绕桩吊的每组升降单元组41有8个升降单元，其整体高度为5.3米，可以采用叉车安装；但本本实施例每组升降单元组41设有12个升降单元，其整体高度为9米，必须采用吊车配合安装。为保证升降单元安装、拆卸方便，绕桩吊机外形尺寸设计时要保证与升降装置4外轮廓贴合，保证升降单元能够运用汽车吊机或履带吊机进行吊装。这样，本实施例中的大型绕桩吊机基座整体重量为800吨，

此外，本发明还提供了一种大型绕桩吊机基座的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，预制连接座3、第一箱状支腿21、第二箱状支腿22和第三箱状支腿23；

步骤二，船体结构制作时，在船体结构上制作底座1，底座1与船体结构一起制作，能够减少减小底座1的吊装插入难度，提高制作精度；

步骤三，在升降装置4的全部升降单元组41吊装完成后，分别吊装第二箱状支腿22和第三箱状支腿23在升降装置4的外周预设位置；

步骤四，在第二箱状支腿22的内侧与第三箱状支腿23的内侧搭设脚手架；

步骤五，利用所述步骤四的脚手架进行各升降单元组41之间的合拢口焊接；

步骤六，吊装第一箱状支腿21在升降装置4的外周预设位置，利用所述步骤四的脚手架进行第一箱状支腿21、第二箱状支腿22与第三箱状支腿23之间的合拢口焊接；

步骤七，吊装连接座3，且将安装座2与连接座3之间的合拢口焊接。

这样，大型绕桩吊机基座的建造方法能够提前完成大型绕桩吊机基座中部的安装座2与底部的底座1的焊接工作，

同时升降装置4与中部的安装座2的组装操作能够共用一套脚手架，减少大量脚手架搭设与拆除工作。而现有的绕桩吊机基座的建造过程中需要设置两套脚手架，一套脚手架用于升降装置4的组装操作，另一套脚手架用于绕桩吊机基座的合拢组装操作。

示例性的，所述步骤六中，吊装连接条25在第二箱状支腿22的上部与第三箱状支腿23的上部之间并通过脚手架进行连接。其中，连接条25两端端部设置装配负余量，方便结构嵌入施工。

此外，在本实施例中，以桩腿中心为圆心，沿船宽方向设置桩腿基准线，桩腿基座线为本实施例中桩腿、升降装置4安装基准线，以桩腿基准线为基线分别向左右旋转120°做大型绕桩吊机基座安装基准线，在大型绕桩吊机基座的安装座2、底座1以及升降装置4的基准线位置上做好洋冲标记，大型绕桩吊机基座中的安装座2与底座1合拢时严格检查洋冲位置上下、左右、前后对位情况，保证安装座2与底座1之间的合拢精度高；在安装座2的上拢口和连接座3的下拢口的前后左右正90°+100位置标注好洋冲标记，安装座2与连接座3合拢时严格检查洋冲位置上下、左右、前后对位情况，保证安装座2与连接座3之间的合拢精度高。

综上，本发明通过分体式的三个箱状支腿能够解决大型绕桩吊机基座内升降装置4的升降单元组41安装、拆卸困难的问题，而且每一箱状支腿的内部均为独立舱室，这样增加了船上设备布置及仓储空间，同时提高了支撑效果；此外，现有的绕桩吊机基座围壁通常为四个片体分段制作，再整体合拢，而本发明通过三个箱型支撑腿分为三个分段，在减少绕桩吊机基座中一个分段工位，减少一道合拢焊缝工序，整体加工难度小，方便使用，适用于2000吨以上的大型绕桩吊机。

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“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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大型绕桩吊机基座，其特征在于，包括底座、设置在所述底座的顶部的安装座和设置在所述安装座的顶部的连接座，所述底座的底部固定连接在船体结构上，所述安装座包括三个箱状支腿，三个所述箱状支腿围合形成用于安装升降装置的安装腔，所述箱状支腿的外周边顶部与所述连接座固定连接，相邻的两个所述箱状支腿之间形成可供升降装置的升降单元组配合的安装孔；所述安装座的截面呈正方形；三个所述箱状支腿分别为第一箱状支腿、第二箱状支腿和第三箱状支腿，所述第一箱状支腿呈长条状箱状结构，所述第二箱状支腿与所述第三箱状支腿均呈类三角形箱状结构，且所述第二箱状支腿与所述第三箱状支腿为轴对称结构。

2.如权利要求1所述的大型绕桩吊机基座，其特征在于，所述第一箱状支腿的上方的两侧分别设有延伸至所述第二箱状支腿与延伸至所述第三箱状支腿的连接部。

3.如权利要求1所述的大型绕桩吊机基座，其特征在于，所述第一箱状支腿的内腔、第二箱状支腿的内腔和第三箱状支腿的内腔内均设有加强肋。

4.如权利要求1所述的大型绕桩吊机基座，其特征在于，所述第二箱状支腿的上部与所述第三箱状支腿的上部通过连接条连接，且所述连接条的下部开设有所述安装孔的顶部圆弧部。

5.如权利要求1所述的大型绕桩吊机基座，其特征在于，所述安装孔的边缘距离升降单元组为10mm～40mm。

6.如权利要求1所述的大型绕桩吊机基座，其特征在于，所述安装孔的边缘距离升降单元组为20mm。

7.如权利要求1所述的大型绕桩吊机基座，其特征在于，所述底座的底部设有嵌设在船体结构内的加强肘板，所述连接座的内壁设有加强肋板。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种大型绕桩吊机基座的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，预制连接座、第一箱状支腿、第二箱状支腿和第三箱状支腿；

步骤二，船体结构制作时，在船体结构上制作底座制作底座；

步骤三，在升降装置的全部升降单元组吊装完成后，分别吊装第二箱状支腿和第三箱状支腿在升降装置的外周预设位置；

步骤四，在第二箱状支腿的内侧与第三箱状支腿的内侧搭设脚手架；

步骤五，利用所述步骤四的脚手架进行各升降单元组之间的合拢口焊接；

步骤六，吊装第一箱状支腿在升降装置的外周预设位置，利用所述步骤四的脚手架进行第一箱状支腿、第二箱状支腿与第三箱状支腿之间的合拢口焊接；

步骤七，吊装连接座，且将安装座与连接座之间的合拢口焊接。

9.如权利要求8所述的大型绕桩吊机基座的建造方法，其特征在于，所述步骤六中，吊装连接条在第二箱状支腿的上部与第三箱状支腿的上部之间并通过脚手架进行连接。

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