CN116446405A - 一种海上风电桩周抛石装置及施工方法 - Google Patents

一种海上风电桩周抛石装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种海上风电桩周抛石装置及施工方法,其包括用于装载块石的装料箱以及用于驱使装料箱升降的升降机构,所述装料箱上端设置有进料口,所述装料箱下端设置有出料口,所述装料箱设置有用于开闭所述出料口的隔挡机构,有利于提高块石填埋效果。

Description

一种海上风电桩周抛石装置及施工方法
技术领域
本申请涉及海上风电桩的领域,尤其是涉及一种海上风电桩周抛石装置及施工方法。
背景技术
随着经济的发展,城市化步伐的加快,在用地愈发紧张的密集城市周边,改造开发大型风力发电已成一种必然趋势,诸如山顶风力发电、海上风力发电等。
目前海上开发规模越来越大,海上风电深水桩周防冲刷软弱土层加固项目也越来越多,尤其是离岸越远对海上风电深水桩周防冲刷软弱土层加固技术亦越发突显,通常需要在风电桩周的深坑填埋块石,一般由运输船将块石运至风电桩周,将通过直接倾倒的方式将块石释放至深坑。
针对上述中的相关技术,申请人认为存在有以下缺陷:通过采用倾倒的方式难以保证块石沉底后的具体位置,影响了块石填埋效果,因此仍有改进空间。
发明内容
为了提高块石填埋效果,本申请提供一种海上风电桩周抛石装置及施工方法。
本申请提供的一种海上风电桩周抛石装置采用如下的技术方案:
一种海上风电桩周抛石装置,包括用于装载块石的装料箱以及用于驱使装料箱升降的升降机构,所述装料箱上端设置有进料口,所述装料箱下端设置有出料口,所述装料箱设置有用于开闭所述出料口的隔挡机构。
通过采用上述技术方案,利用升降机构将装满块石的装料箱沉放至风电桩周的海下深坑内,通过隔挡机构的开启,能够在海下完成块石的释放,减少了海风对块石落位的影响,同时也可以将装料箱在接近块石落位的位置进行下料,有利于减少水流对块石落位的影响,有利于提高块石落位的精确度,提高块石填埋效果。
优选的,所述海上风电桩周抛石装置还包括固定套设在风电桩本体外周的环形导轨、环向滑动连接于所述环形导轨外周的水平导轨以及水平滑动连接于所述水平导轨的定位块;所述升降机构包括安装座、用于悬吊所述安装座的吊绳以及设置在安装座上的中部卷扬机,所述中部卷扬机的牵引绳与装料箱连接,所述吊绳竖直穿设于所述定位块。
通过采用上述技术方案,从而可通过水平导轨的周向转动以及地位块的水平移动,实现定位块水平面上的运动,定位块对升降机构的吊绳起到定位作用,通过调节定位块的位置,便于确定块石的位置,减少块石下落位置重叠的概率。
优选的,所述水平导轨设置有丝杆传动机构,所述丝杆传动机构用于驱使定位块沿水平导轨长度方向滑动。
通过采用上述技术方案,有利于提高定位块的稳定性和精确性。
优选的,所述隔挡机构包括两个料斗以及两个牵引件,两个所述牵引件和两个料斗一一对应,两个所述料斗转动连接于装料箱,块石装箱时,两个所述料斗的底板均下摆至出料口下方并共同封闭出料口,所述料斗对块石进行托载;释放块石时,所述牵引件驱使对应的料斗上摆并开启出料口,块石顺着料斗内底壁滑落。
优选的,所述牵引件为侧部卷扬机,所述侧部卷扬机设置在安装座,所述卷扬机的牵引绳与料斗连接。
通过采用上述技术方案,可通过卷扬机收卷,实现料斗的上摆动作,;利用料斗的自重力实现料斗的下摆复位,并将侧部卷扬机安装在安装座上,无需在装料箱处安装驱动件,在实现装料箱自动开启的目的的情况下,减少驱动件与海水接触的概率,有利于抛石装置适应沉海的特殊工况。
优选的,所述料斗的底板贯穿有若干个通孔。
通过采用上述技术方案,有利于减少抛石装置下沉时的浮力,升降机构下放盛满块石的抛石装置过程中,可对深坑底部的块石进行撞击,对落位的块石。
一种海上风电桩周抛石施工方法,采用海上风电桩周抛石装置,包括以下步骤:
S1:块石装箱:连接吊绳和定位块,吊绳上端与船上起重机连接,转动水平导轨,并启动丝杆传动机构,将定位块移动至块石的填埋位置的正上方,装料箱悬吊在海面上,将块石倒入装料箱内;
S2:装料箱下沉:中部卷扬机和侧部卷扬机同时释放牵引绳,直至将装料箱下沉至海中块石填埋位置;
S3:块石释放:侧部卷扬机收卷牵引绳,料斗开启出料口并释放块石,块石落至填埋位置;
S4:重复上述操作,逐层完成块石填埋步骤。
在所述S4进行装料箱下沉步骤中,装料箱底部的料斗对填埋位置下方处的块石进行撞击,对填埋位置下方的块石进行压实。
通过采用上述技术方案,装料箱携带有大量块石,大大提高了抛石装置的总重量,通过释放牵引绳,装料箱和料斗一起自由落体并对填埋位置下方已落位的块石进行撞击压实,提高了块石间密实度,有利于提高填埋效果。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.利用升降机构将装满块石的装料箱沉放至风电桩周的海下深坑内,通过隔挡机构的开启,能够在海下完成块石的释放,减少了海风对块石落位的影响,同时也可以将装料箱在接近块石落位的位置进行下料,有利于减少水流对块石落位的影响,有利于提高块石落位的精确度,提高块石填埋效果;
2.通过释放卷扬机的牵引绳,携带有大量块石的装料箱以及料斗进行自由落体,并对填埋位置下方已落位的块石进行撞击压实,提高了块石间密实度,有利于提高填埋效果。
附图说明
图1是本申请实施例一种海上风电桩周抛石装置的结构示意图。
图2是图1中A处的放大示意图。
附图标记说明:1、风电桩本体;2、环形导轨;3、水平导轨;4、吊绳;5、安装座、6、中部卷扬机;7、侧部卷扬机;8、装料箱;9、料斗;10、通孔;11、丝杆传动机构;12、定位块。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种海上风电桩周抛石装置及施工方法。一种海上风电桩周抛石装置包括用于装载若干块石的装料箱8以及用于驱使装料箱8升降的升降机构。其中,装料箱8上下端均开口设置,装料箱的上端开口为进料口,下端开口为出料口,可通过进料口将块石倒入装料箱8,装料箱8下端设置有出料口,以供装料箱8排出块石。装料箱8设置有用于开闭出料口的隔挡机构。
升降机构包括安装座5、用于悬吊安装座5的吊绳4以及安装固定在安装座5上的中部卷扬机6。其中,吊绳4用于与船上起重机连接,中部卷扬机6的牵引绳与装料箱8连接,以将装料箱8悬吊在海面上。
隔挡机构包括两个料斗9以及两个牵引件,牵引件为侧部卷扬机7。侧部卷扬机7安装固定在安装座5上。两个侧部卷扬机7和两个料斗9一一对应,侧部卷扬机7的牵引绳对应的料斗9连接。两个料斗9转动连接于装料箱8,块石装箱前,在料斗9自身重力作用下,料斗9的底板下摆至出料口下方并共同封闭出料口,且料斗9对块石进行托载。
海上风电桩周抛石装置还包括固定套设在风电桩本体1外周的环形导轨2、环向滑动连接于环形导轨2外周的水平导轨3以及水平滑动连接于水平导轨3的定位块12。吊绳4竖直穿设于定位块12。水平导轨3设置有丝杆传动机构11,丝杆传送机构的丝杆螺纹贯穿定位块12,通过启动丝杆传动机构11的电机,电机驱使丝杆转动,并可驱使定位块12沿水平导轨3长度方向滑动。通过水平导轨3的周向转动以及地位块的水平移动,实现定位块12水平面上的运动,定位块12对升降机构的吊绳4起到定位作用,通过调节定位块12的位置,便于确定块石的位置,减少块石下落位置重叠的概率。
一种海上风电桩周抛石施工方法,采用海上风电桩周抛石装置,包括以下步骤:
S1:块石装箱:连接吊绳4和定位块12,将吊绳4穿设于定位块12,然后将吊绳4上端与船上起重机连接,接着将块石填埋区域分成若干个格子式的块石填埋位置,转动水平导轨3,并启动丝杆传动机构11,将定位块12移动至块石的填埋位置的正上方,装料箱8悬吊在海面上,将块石倒入装料箱8内。
S2:装料箱8下沉:中部卷扬机6和侧部卷扬机7同时释放牵引绳,装料箱8携带着块石自由落体,直至将装料箱8下沉至海中块石填埋位置。需要强调的是,在本实施例中,装料箱8周壁以及料斗9底板均贯穿有通孔10,以供水流通过并进入装料箱8,有利于减少浮力。
S3:块石释放:侧部卷扬机7收卷牵引绳,两个料斗9分别往装料箱8两侧进行上摆,并开启出料口并释放块石,块石顺着装料箱8底板内壁滑落至填埋位置。
S4:重复上述操作,逐层完成块石填埋步骤。
需要强调的时,在S4中,进行装料箱8下沉步骤时,通过装料箱8自由落体,装料箱8底部的料斗9对填埋位置下方处的块石进行撞击,对填埋位置下方的块石进行压实,提高了块石间密实度,有利于提高填埋效果。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海上风电桩周抛石装置,其特征在于:包括用于装载块石的装料箱(8)以及用于驱使装料箱(8)升降的升降机构,所述装料箱(8)上端设置有进料口,所述装料箱(8)下端设置有出料口,所述装料箱(8)设置有用于开闭所述出料口的隔挡机构。
2.根据权利要求1所述的一种海上风电桩周抛石装置,其特征在于:所述海上风电桩周抛石装置还包括固定套设在风电桩本体(1)外周的环形导轨(2)、环向滑动连接于所述环形导轨(2)外周的水平导轨(3)以及水平滑动连接于所述水平导轨(3)的定位块(12);所述升降机构包括安装座(5)、用于悬吊所述安装座(5)的吊绳(4)以及设置在安装座(5)上的中部卷扬机(6),所述中部卷扬机(6)的牵引绳与装料箱(8)连接,所述吊绳(4)竖直穿设于所述定位块(12)。
3.根据权利要求2所述的一种海上风电桩周抛石装置,其特征在于:所述水平导轨(3)设置有丝杆传动机构(11),所述丝杆传动机构(11)用于驱使定位块(12)沿水平导轨(3)长度方向滑动。
4.根据权利要求3所述的一种海上风电桩周抛石装置,其特征在于:所述隔挡机构包括两个料斗(9)以及两个牵引件,两个所述牵引件和两个料斗(9)一一对应,两个所述料斗(9)转动连接于装料箱(8),块石装箱时,两个所述料斗(9)的底板均下摆至出料口下方并共同封闭出料口,所述料斗(9)对块石进行托载;释放块石时,所述牵引件驱使对应的料斗(9)上摆并开启出料口,块石顺着料斗(9)内底壁滑落。
5.根据权利要求4所述的一种海上风电桩周抛石装置,其特征在于:所述牵引件为侧部卷扬机(7),所述侧部卷扬机(7)设置在安装座(5),所述卷扬机的牵引绳与料斗(9)连接。
6.根据权利要求1所述的一种海上风电桩周抛石装置,其特征在于:所述料斗(9)的底板贯穿有若干个通孔(10)。
7.一种海上风电桩周抛石施工方法,采用如权利要求5所述的一种海上风电桩周抛石装置,其特征在于:包括以下步骤:
S1:块石装箱:连接吊绳(4)和定位块(12),吊绳(4)上端与船上起重机连接,转动水平导轨(3),并启动丝杆传动机构(11),将定位块(12)移动至块石的填埋位置的正上方,装料箱(8)悬吊在海面上,将块石倒入装料箱(8)内;
S2:装料箱(8)下沉:中部卷扬机(6)和侧部卷扬机(7)同时释放牵引绳,直至将装料箱(8)下沉至海中块石填埋位置;
S3:块石释放:侧部卷扬机(7)收卷牵引绳,料斗(9)开启出料口并释放块石,块石落至填埋位置;
S4:重复上述操作,逐层完成块石填埋步骤。
8.根据权利要求7所述的一种海上风电桩周抛石施工方法,其特征在于:在所述S4进行装料箱(8)下沉步骤中,装料箱(8)底部的料斗(9)对填埋位置下方处的块石进行撞击,对填埋位置下方的块石进行压实。
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