CN116752566B - 基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及使用方法，包括安装座、固定架、连接架、支撑架、操作平台、固定板、浮筒、水管、电磁阀和安装箱，本发明的泵撬块设置在安装箱的内部，且泵撬块在使用过程中，整体不用泡在水中，能够大大减小海水对泵撬块的腐蚀，对于泵撬块能够起到良好的保护作用，此外，安装箱本身就相当于一个可调整的浮箱，能够为整个系统提供浮力，升降座的下部充满水分，上端为空气，通过调整升降座的高度即可调整安装箱内部空气和水的分布比例，从而改变安装箱提供的浮力大小，实现对整个系统的漂浮状态的微调，不需要反复的调整浮筒内部的海水量，使用方便，另外本申请的浮筒数目能够根据需求进行自由的配置。

Description

基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及使用方法

技术领域

本发明涉及海上风电安装技术领域，具体为一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及使用方法。

背景技术

风能是一种清洁无公害的可再生能源，利用风电机组将风能转化为电能能够有效缓解我国能源供应不足的现状，海上风电的建设将是未来能源战略部署的重要任务，其中，海上风电安装平台用于实现海上风电机组的安装，对海洋风电领域的开发有良好的促进作用，在海上风电设备的安装过程中，导管架基础、单桩基础安装时，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需要具有安装装备简便的特点，在现有的技术中，通常采用简易的浮筒进行搭建，但是简易的浮筒搭建的平台稳定性较差，极易造成设备的损坏，而且在给浮筒进行供排水时不方便。

公开号为CN112343073A提供的一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及方法，其通过浮筒和上部平台的组合让整个系统达到较为稳定的状态，并通过应用泵撬块进行负压桶基础的供排水，泵撬块在使用时通过快速下放、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，但是在海上风电基础的实际安装过程中，导管架和单桩等基础进行安装时，经常需要微调整个基础的位置，因此使用上述的设备就需要不断地让泵撬块上下运动，对浮筒进行供排水，十分的麻烦，而且泵撬块在使用时仍旧需要泡在水里，对于泵撬块仍旧会有损坏，另外上述装置的浮筒的数目不能根据需求进行调整，适用性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，包括安装座、固定架、连接架、支撑架、操作平台、固定板、浮筒、水管、电磁阀和安装箱，其中：

安装座的中部下端固定有固定架，所述固定架上固定有安装箱，所述安装座上端固定有连接架，所述连接架上端固定有支撑架，所述支撑架上端固定有操作平台，所述安装座由若干组工字梁纵横连接构成，相邻的工字梁之间留有多个安装缺口；

每个安装缺口上端的安装座上安装有固定板，所述固定板下端设置有浮筒，所述浮筒的侧面固定在安装座上，所述水管穿过固定板后和浮筒的内部连通，多个浮筒相连通的水管汇总后贯穿安装箱延伸到安装箱的内部，和单个浮筒连通的水管上连接有电磁阀；

所述安装箱的下端开口，上端固定有安装板，所述安装板的下端固定有电动葫芦，所述安装箱内安装有升降座，所述升降座的侧面固定有密封胶条，所述密封胶条外侧紧贴安装箱的内侧壁，所述升降座的上端固定有泵撬块，所述电动葫芦的电缆绳和泵撬块相连接，所述泵撬块的一个注排水口通过软水管与延伸至安装箱内部的水管端口相连接，另一个进排水口贯穿升降座，位于升降座的底部。

优选的，所述安装箱的底部固定有过滤网。

优选的，所述浮筒两端设置有固定槽，所述固定板下端的安装座的内侧面上固定有安装块，所述安装块卡在固定槽内，所述固定槽的内侧壁上固定有螺纹筒，所述安装块上安装有螺杆，所述螺杆贯穿安装块通过螺纹与螺纹筒连接。

优选的，所述浮筒的上端固定有内凹的第一连接管，所述第一连接管的下端固定有与其连通的进排水管，所述进排水管位于浮筒的内部，所述固定板上固定有贯穿固定板的第二连接管，所述固定板内侧的第二连接管侧面套有密封橡胶环，所述述固定板内侧的第二连接管卡在第一连接管内，所述密封橡胶环的外侧面抵在第一连接管的内侧面，所述固定板外侧的第二连接管和水管连接。

优选的，所述浮筒呈圆柱形，所述固定板的形状为向上的弧形，所述固定板的上侧面固定有加强筋，且加强筋的两端固定在安装座上。

优选的，所述泵撬块的上端固定有多个对称分布的吊环，所述电动葫芦的电缆绳固定在吊环上。

本发明另外还提供一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统的使用方法，所述使用方法适用于上述的基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，使用步骤包括：

S1:根据需求安装相应位置的浮筒，未安装浮筒的位置处对应的水管上的电磁阀关闭;

S2:在目标施工海域，启动泵撬块使其处于往浮筒内部注水的工作状态，泵撬块抽取升降座底部的海水，通过水管往各个浮筒的内部注水，使其内部的水位处于设计位置，关闭泵撬块;

S3:启动电动葫芦带动泵撬块上下进行运动，并带动升降座上下运动，升降座的下部充满水分，上端为空气，通过调整升降座的高度调整安装箱内部空气和水的分布比例，对于整个系统的漂浮状态进行微调;

S4:风电基础安装完成后，启动泵撬块使其处于抽取浮筒内部海水的工作状态，泵撬块通过水管抽取各个浮筒内部的海水，排放至升降座的底部，将浮筒内部的海水全部抽出后，关闭泵撬块;

S5:通过启动电动葫芦带动泵撬块上下进行运动，并让泵撬块处于最高的位置处，减小与海水的接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的泵撬块设置在安装箱的内部，且泵撬块在使用过程中，整体不用泡在水中，能够大大减小海水对泵撬块的腐蚀，对于泵撬块能够起到良好的保护作用，此外，安装箱本身就相当于一个可调整的浮箱，能够为整个系统提供浮力，升降座的下部充满水分，上端为空气，通过调整升降座的高度即可调整安装箱内部空气和水的分布比例，从而改变安装箱提供的浮力大小，实现对整个系统的漂浮状态的微调，不需要反复的调整浮筒内部的海水量，使用方便，另外本申请的浮筒数目能够根据需求进行自由的配置，能够满足各种情况下的需求。

附图说明

图1为本发明整体分解结构示意图；

图2为本发明中安装箱的内部结构示意图；

图3为本发明中水管的安装结构示意图；

图4为本发明中浮筒的安装结构示意图；

图5为本发明中固定板和浮筒的连接结构示意图；

图6为本发明中泵撬块的安装结构示意图；

图7为本发明整体结构示意图；

图8为本发明中使用方法的流程示意图。

图中：安装座1、固定架2、连接架3、支撑架4、操作平台5、固定板6、浮筒7、固定槽71、水管8、电磁阀9、安装箱10、安装板11、电动葫芦12、升降座13、密封胶条14、泵撬块15、过滤网16、安装块17、螺纹筒18、螺杆19、第一连接管20、进排水管21、第二连接管22、密封橡胶环23、吊环24。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。

实施例1

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：

一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，包括安装座1、固定架2、连接架3、支撑架4、操作平台5、固定板6、浮筒7、水管8、电磁阀9和安装箱10，其中：

安装座1的中部下端固定有固定架2，所述固定架2上固定有安装箱10，所述安装座1上端固定有连接架3，所述连接架3上端固定有支撑架4，连接架3和支撑架4之间留有一定的空间，所述支撑架4上端固定有操作平台5，操作平台5用于让操作人员进行施工，所述安装座1由若干组工字梁纵横连接构成，相邻的工字梁之间留有多个安装缺口，所述固定架2位于最中间的缺口处，所述固定架2从侧面固定住安装箱。

所述安装箱10的下端开口，上端固定有安装板11，所述安装板11的下端固定有电动葫芦12，所述安装箱10内安装有升降座13，所述升降座13的侧面固定有密封胶条14，所述密封胶条14外侧紧贴安装箱10的内侧壁，密封胶条14起到密封的作用，升降座13也能够在安装箱10内部进行升降，由于安装箱10的下端开口，因此升降座13的下端与海水直接连通，上端为空气，因此安装箱10为一个可调整的浮箱，当升降座13位置较为靠上时，安装箱10受到的浮力较小，当升降座13的位置较为靠下时，安装箱10受到的浮力较大，通过调整安装箱10的位置能够在一定的范围内调整整个系统的漂浮状态，而不需要反复的调整浮筒内部的海水量，对整个系统的漂浮状态进行微调时更加的方便。

所述升降座13的上端固定有泵撬块15，所述电动葫芦12的电缆绳和泵撬块15相连接，所述泵撬块15的上端固定有多个对称分布的吊环24，所述电动葫芦12的电缆绳固定在吊环24上，在电动葫芦12带动泵撬块15进行上升时，能够带动升降座13向上运动，而在电动葫芦12的电缆绳松动时，由于泵撬块15具有相当大的重量，因此在重力作用下会带动升降座13向下运动，因此通过电动葫芦12即可实现升降座13的上下升降，而且还可以在不进行工作时将泵撬块15升到最高处，减少泵撬块15的进排水口和升降座13与海水的接触，对二者起到保护的作用。

所述泵撬块15的一个注排水口通过软水管与延伸至安装箱10内部的水管8端口相连接，另一个进排水口贯穿升降座13，位于升降座13的底部，软水管能够适应泵撬块15上下运动的状态，不会影响其工作，泵撬块15贯穿升降座13的进排水口与升降座13之间进行了密封处理，保证了升降座13的密封性，另外泵撬块15位于升降座13的上端，主体不与海水进行接触，相对于泡在海水里面的泵撬块15来说，整体不用泡在水中，能够大大减小海水对泵撬块15的腐蚀，对于泵撬块15能够起到良好的保护作用，所述安装箱10的底部固定有过滤网16，过滤网16起到过滤杂质的效果，防止海水中的杂质进入到泵撬块15内部，避免损坏泵撬块15。

每个安装缺口上端的安装座1上安装有固定板6，所述固定板6下端设置有浮筒7，所述浮筒7呈圆柱形，所述固定板6的形状为向上的弧形，所述固定板6的上侧面固定有加强筋，且加强筋的两端固定在安装座1上，圆柱形的浮筒7的抗风浪的能力较强，加强筋保证固定板6的强度，所述浮筒7的侧面固定在安装座1上，所述浮筒7两端设置有固定槽71，所述固定板6下端的安装座1的内侧面上固定有安装块17，所述安装块17卡在固定槽71内，安装块17和固定槽71相配合，对于浮筒7的安装起到定位和导向作用，所述固定槽71的内侧壁上固定有螺纹筒18，所述安装块17上安装有螺杆19，所述螺杆19贯穿安装块17通过螺纹与螺纹筒18连接，方便安装和拆卸浮筒7，拧下螺杆19后可将浮筒7从安装块17的下端抽出，即可将浮筒7取下，安装浮筒7时，将浮筒7的固定槽71插入到安装块17内，拧上螺杆19即可安装上浮筒7，浮筒7的上端通过固定板6进行固定，侧面使用螺杆19和安装块17进行固定。

所述水管8穿过固定板6后和浮筒7的内部连通，所述浮筒7的上端固定有内凹的第一连接管20，所述第一连接管20的下端固定有与其连通的进排水管21，所述进排水管21位于浮筒7的内部，进排水管21由于延伸到浮筒7的内部，能够将浮筒7内部的海水排出的十分的干净，避免海水堆积，所述固定板6上固定有贯穿固定板6的第二连接管22，所述固定板6内侧的第二连接管22侧面套有密封橡胶环23，所述述固定板6内侧的第二连接管22卡在第一连接管20内，所述密封橡胶环23的外侧面抵在第一连接管20的内侧面，所述固定板6外侧的第二连接管22和水管8连接，第一连接管20和第二连接管22通过扦插式的连接方式，密封橡胶环23起到密封的作用，浮筒7和水管8通过该方式进行连接，和可拆卸的浮筒7相配合，连接的方式比较方便，能够保证便于拆卸浮筒7的同时也便于对浮筒7进行注水和抽水。

多个浮筒7相连通的水管8汇总后贯穿安装箱10延伸到安装箱10的内部，和单个浮筒7连通的水管8上连接有电磁阀9，电磁阀9能够开闭浮筒7的进排水通道，在不安装浮筒7时，能够将对应水管8上的电磁阀9关闭，不会影响整个系统的正常工作，浮筒7数目能够根据需求进行自由的配置，能够满足各种情况下的需求。

请参阅图8，本发明另外还提供一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统的使用方法，所述使用方法适用于上述的基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，使用步骤包括：

S1:根据需求安装相应位置的浮筒7，未安装浮筒7的位置处对应的水管8上的电磁阀9关闭;

S2: 在目标施工海域，启动泵撬块15使其处于往浮筒7内部注水的工作状态，泵撬块15抽取升降座13底部的海水，通过水管8往各个浮筒7的内部注水，使其内部的水位处于设计位置，关闭泵撬块15;

S3:启动电动葫芦12带动泵撬块15上下进行运动，并带动升降座13上下运动，升降座13的下部充满水分，上端为空气，通过调整升降座13的高度调整安装箱10内部空气和水的分布比例，对于整个系统的漂浮状态进行微调;

S4:风电基础安装完成后，启动泵撬块15使其处于抽取浮筒7内部海水的工作状态，泵撬块15通过水管8抽取各个浮筒7内部的海水，排放至升降座13的底部，将浮筒7内部的海水全部抽出后，关闭泵撬块15;

S5: 通过启动电动葫芦12带动泵撬块15上下进行运动，并让泵撬块15处于最高的位置处，减小与海水的接触。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，包括安装座（1）、固定架（2）、连接架（3）、支撑架（4）、操作平台（5）、固定板（6）、浮筒（7）、水管（8）、电磁阀（9）和安装箱（10），其特征在于：

安装座（1）的中部下端固定有固定架（2），所述固定架（2）上固定有安装箱（10），所述安装座（1）上端固定有连接架（3），所述连接架（3）上端固定有支撑架（4），所述支撑架（4）上端固定有操作平台（5），所述安装座（1）由若干组工字梁纵横连接构成，相邻的工字梁之间留有多个安装缺口；

每个安装缺口上端的安装座（1）上安装有固定板（6），所述固定板（6）下端设置有浮筒（7），所述浮筒（7）的侧面固定在安装座（1）上，所述水管（8）穿过固定板（6）后和浮筒（7）的内部连通，多个浮筒（7）相连通的水管（8）汇总后贯穿安装箱（10）延伸到安装箱（10）的内部，和单个浮筒（7）连通的水管（8）上连接有电磁阀（9）；

所述安装箱（10）的下端开口，上端固定有安装板（11），所述安装板（11）的下端固定有电动葫芦（12），所述安装箱（10）内安装有升降座（13），所述升降座（13）的侧面固定有密封胶条（14），所述密封胶条（14）外侧紧贴安装箱（10）的内侧壁，所述升降座（13）的上端固定有泵撬块（15），所述电动葫芦（12）的电缆绳和泵撬块（15）相连接，所述泵撬块（15）的一个注排水口通过软水管与延伸至安装箱（10）内部的水管（8）端口相连接，另一个进排水口贯穿升降座（13），位于升降座（13）的底部。

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：所述安装箱（10）的底部固定有过滤网（16）。

3.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：所述浮筒（7）两端设置有固定槽（71），所述固定板（6）下端的安装座（1）的内侧面上固定有安装块（17），所述安装块（17）卡在固定槽（71）内，所述固定槽（71）的内侧壁上固定有螺纹筒（18），所述安装块（17）上安装有螺杆（19），所述螺杆（19）贯穿安装块（17）通过螺纹与螺纹筒（18）连接。

4.根据权利要求3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：所述浮筒（7）的上端固定有内凹的第一连接管（20），所述第一连接管（20）的下端固定有与其连通的进排水管（21），所述进排水管（21）位于浮筒（7）的内部，所述固定板（6）上固定有贯穿固定板（6）的第二连接管（22），所述固定板（6）内侧的第二连接管（22）侧面套有密封橡胶环（23），所述述固定板（6）内侧的第二连接管（22）卡在第一连接管（20）内，所述密封橡胶环（23）的外侧面抵在第一连接管（20）的内侧面，所述固定板（6）外侧的第二连接管（22）和水管（8）连接。

5.根据权利要求4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：所述浮筒（7）呈圆柱形，所述固定板（6）的形状为向上的弧形，所述固定板（6）的上侧面固定有加强筋，且加强筋的两端固定在安装座（1）上。

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：所述泵撬块（15）的上端固定有多个对称分布的吊环（24），所述电动葫芦（12）的电缆绳固定在吊环（24）上。

7.一种基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统的使用方法，其特征在于：所述使用方法适用于权利要求1-6任一项所述的基于泵撬块应用的海上风电基础安装系统，使用步骤包括：

S1:根据需求安装相应位置的浮筒（7），未安装浮筒（7）的位置处对应的水管（8）上的电磁阀（9）关闭;

S2: 在目标施工海域，启动泵撬块（15）使其处于往浮筒（7）内部注水的工作状态，泵撬块（15）抽取升降座（13）底部的海水，通过水管（8）往各个浮筒（7）的内部注水，使其内部的水位处于设计位置，关闭泵撬块（15）;

S3:启动电动葫芦（12）带动泵撬块（15）上下进行运动，并带动升降座（13）上下运动，升降座（13）的下部充满水分，上端为空气，通过调整升降座（13）的高度调整安装箱（10）内部空气和水的分布比例，对于整个系统的漂浮状态进行微调;

S4:风电基础安装完成后，启动泵撬块（15）使其处于抽取浮筒（7）内部海水的工作状态，泵撬块（15）通过水管（8）抽取各个浮筒（7）内部的海水，排放至升降座（13）的底部，将浮筒（7）内部的海水全部抽出后，关闭泵撬块（15）;

S5: 通过启动电动葫芦（12）带动泵撬块（15）上下进行运动，并让泵撬块（15）处于最高的位置处，减小与海水的接触。