CN118128013A - 一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法 - Google Patents

一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118128013A
CN118128013A CN202410343349.9A CN202410343349A CN118128013A CN 118128013 A CN118128013 A CN 118128013A CN 202410343349 A CN202410343349 A CN 202410343349A CN 118128013 A CN118128013 A CN 118128013A
Authority
CN
China
Prior art keywords
suction
ocean
photovoltaic platform
suction barrel
water pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410343349.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王超
郭腾飞
赵瑞峰
张珂毓
于威
徐东浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Hai Yue Environmental Technology Inc ltd
Original Assignee
Shandong Hai Yue Environmental Technology Inc ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Hai Yue Environmental Technology Inc ltd filed Critical Shandong Hai Yue Environmental Technology Inc ltd
Priority to CN202410343349.9A priority Critical patent/CN118128013A/zh
Publication of CN118128013A publication Critical patent/CN118128013A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056Platforms with supporting legs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0073Details of sea bottom engaging footing
    • E02B2017/0078Suction piles, suction cans
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)

Abstract

本发明属于海洋光伏平台技术领域,涉及一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法,海洋光伏平台包括桁架、立柱和吸力桶,所述吸力桶为倒置的一端开口的吸力桶,沉降安装方法包括先将桁架、立柱、吸力桶和水泵在陆地上整体组装,海上运输至指定海域,对海底地形地貌进行测量和探测,当运输船到达安装海域,利用吊机提吊所述海洋光伏平台,将所述海洋光伏平台整体下放至海底,启动水泵同时抽吸各吸力桶内的水及泥浆,使吸力桶逐渐下沉,当海洋光伏平台达到设计标高,则关闭水泵并打开阀件的排气口并回收水泵。本发明海上施工工序仅为吸力桶沉贯,避免了海上装配操作,提升施工效率、降低施工造价;所述水泵位于水面上方,拆卸简单。

Description

一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法
技术领域
本发明涉及一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法,属于海洋光伏平台技术领域。
背景技术
随着“双碳”目标的提出,我国正在积极推进碳减排工作,以应对气候变化。在这一背景下,发展绿色能源成为重要的手段之一。光伏和风能作为两种重要的可再生能源,对于减少碳排放具有显著的效果。随着陆上非耕地空间的逐渐饱和,海上光伏和海上风电成为新的潜力市场。
然而,与陆地光伏项目相比,海上光伏项目面临着更高的技术要求和更大的投资压力。目前,我国已建成的海上光伏电站多为规模较小的实证电站,缺乏大型集中式电站。这主要是由于海上光伏项目的技术难度和投资成本较高,限制了其规模化发展。为了推进海上光伏项目的发展,需要解决海上施工流程复杂、建设成本高、抗极端荷载能力差等问题。
目前,海洋光伏项目建设主要借鉴内陆水上光伏“吸力桶+立柱+桁架”结构形式,海洋光伏项目的建设通常先通过吸力桶施工方式定位安装吸力桶,然后在海上吊装上部桁架。吸力桶施工是一种基于吸力原理的海上施工方法,能够有效地将基础结构沉入土壤或海底。具体而言,吸力桶是一种倒置的筒形结构,通常被称为吸力桶,主要由钢材制成。在施工时,吸力桶首先被运送至预定的安装地点,然后依靠其自重使吸力桶嵌入土中至一定深度。接下来,通过启动水泵,吸力桶内部的水被抽出,形成负压。这种负压使得吸力桶与海底之间产生更大的压力差,进一步推动吸力桶嵌入海底。完成沉贯后,水泵关闭,抽水口被封闭,从而完成沉桩施工过程。
然而,在海洋光伏项目的实施过程中,采用传统的先定位施打吸力桶再海上吊装上部桁架的施工方式具有以下缺点:
(1)传统的安装方式涉及海上定位、打桩、吊装等多个环节,每个环节都需要耗费大量的人力和物力资源,不仅效率低下,而且成本高昂。
(2)在海洋风电项目中,水泵是直接安装在吸力桶的顶部的。随着吸力桶逐渐沉入海底,水泵也会同步下沉。然而,在海洋光伏项目中,需要安装数十台甚至上百台的光伏平台。考虑到水下水泵的单价高昂,如果每个光伏平台都配备一套水泵,整个项目的成本将会非常庞大。因此,在吸力桶沉贯结束后,这些水泵需要被拆除以便循环利用。这一操作需要借助水下机器人或潜水员来完成,他们需要解除水泵与吸力桶之间的水下连接。水下作业具有相当高的复杂性,它对操作人员的技能和经验有着极高的要求。这不仅增加了施工的步骤和难度,还进一步提高了整个项目的成本负担。
因此,现有的海洋光伏平台沉降安装方法存在着海上施工流程复杂、建设成本高等问题。为了解决这些问题,我们需要一种更加高效、经济的海洋光伏平台安装方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
本发明提供的技术方案如下:一种海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,包括桁架、立柱和吸力桶,所述吸力桶为倒置的一端开口的空心桶,沉降安装方法如下:
S1、陆地组装:将所述立柱连接在所述吸力桶的上端形成一组支撑结构,将桁架的下方安装多组所述支撑结构;在所述立柱上安装水泵,且当沉贯后所述水泵位于水面上方,在所述水泵的吸口与所述吸力桶之间连接吸水管,在所述吸水管上安装阀件,所述水泵的出口连接排水管,完成陆地组装;
S2、海上运输:将组装好的海洋光伏平台装上运输船,并在甲板固定;
S3、海底检查:对海底地形地貌进行测量和探测,确定施工地点海床倾斜状况、吸力桶下沉位置的相对高度差及是否有杂物,确定具体水深、坐标和海底地形;
S4、起吊:当运输船到达安装海域,利用吊机提吊所述海洋光伏平台;
S5、下放至海底:将所述海洋光伏平台整体下放至海底,在将所述海洋光伏平台整体下放至海底时,会依次经过飞溅区、下放至泥线,并完成自重贯入过程,且在下放过程中所述阀件的排气口呈开启状态;
S6、吸力沉贯:关闭阀件的排气口,启动水泵,同时抽吸各吸力桶内的水及泥浆,使吸力桶逐渐下沉;
S7、当海洋光伏平台达到设计标高,则关闭水泵并打开阀件的排气口;
S8、水泵回收:将水泵从基座上拆除,并封闭吸力桶。
本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有以下有益效果:采用本发明的一体沉贯施工的方式,上部的桁架、立柱和吸力桶在陆地整体组装,海上施工工序仅为吸力桶沉贯,基础沉贯完成,即实现结构整体安装,免除海上装配操作,最大程度减少海上作业环节,缩短工期,降低施工造价;此外,本发明将水泵安装在水面上,这种方法消除了施工过程中水下机器人或潜水员进行水下解缆的环节,从而降低了海洋光伏项目的施工成本,提升了施工效率,并增强了项目的整体效益。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步的,还包括姿态传感器和/或压力变送器,所述姿态传感器安装在所述立柱上,所述压力变送器安装在所述水泵的吸口。
采用上述进一步方案的有益效果是,所述姿态传感器用于检测在沉贯过程中立柱的倾角,在沉贯过程中需严密观察桩身刻度及四个桩腿的垂直度变化,根据桩身刻度变化及时进行调平;所述压力变送器用于检测吸力桶内部压力与外部水压的压差。
进一步的,当将海洋光伏平台组装完成后,在码头连接电缆,将水泵与阀件通电调试,调试完成断开电缆。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过通电调试,可以在海洋光伏平台被运往海上安装之前,提前发现可能存在的问题或故障。这样可以在陆地上进行修复和调整,避免了在海上发现问题后需要耗费大量时间和资源来进行维修。
进一步的,步骤S4中,当采用吊装船吊装时,在运输船到达指定海域前,吊装船提前就位调整航向,抛锚定位;运输船到达安装海域,吊装船吊机就位,挂吊索具;控制绳和电缆由运输船通过吊钩连接到吊装船,电缆和控制柜进行连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,吊装船提前到达并定位,避免了在运输船到达后还需要等待吊装船就位的时间,从而缩短了施工周期;通过吊钩直接连接控制绳和电缆,简化了施工过程中的连接步骤,降低了操作难度和出错率;吊装船和运输船之间的协同作业,使得整个施工过程更加紧凑有序。
进一步地,入飞溅区的方法包括:
S511、吊离夹板:使用吊机大钩逐渐增加拉力,并记录钩载;
S512、移出舷外下放:通过在海洋光伏平台的四周系缆绳的方式控制海洋光伏平台在吊离的过程中的摆动及旋转,控制下放姿态;
S513、在通过飞溅区时,控制下放速度至不超过1m/min。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过缓慢提升和严格控制下放速度,减少了因摆动或冲击而对结构造成的潜在损害;通过系缆绳控制海洋光伏平台的姿态和摆动,使得施工过程更加有序和高效;通过记录钩载和其他关键参数,可以更好地监控和评估施工质量。
进一步的,下放至泥线的方法包括:
S521、使用立柱上的刻度并结合海水的深度,换算出吸力桶到海底的距离,将吸力桶下放至距泥面1.5m-2.5m的位置;
S522、监测下放过程数据,包括检测吊机的钩载、姿态传感器的检测数据、吸力桶的内压和外压、吸力桶的涉水深度及离泥面的高度;
S523、继续下放至吸力桶底部距泥面0.3m-1m的位置,平稳吸力桶;
S524、在下放过程中持续监测下放过程数据。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过立柱上的刻度能够精确换算吸力桶到海底的距离,并结合实时监测系统数据,能够确保下放过程的准确性和精度,实时监测下放过程中的各项数据,不仅能够及时调平海洋光伏平台,还能够及时发现潜在的安全隐患,并采取相应措施进行处理,从而确保施工过程的安全。
进一步的,自重贯入的方法包括:
S531、当吸力桶的底部接触泥面后,减少吊机钩载Qt,并记录下放速度;
S532、停止下放2min—5min;
S533、继续以Qt增量减少吊机钩载,每下降Lm减少一次钩载,并保持2min—5min;
S534、检查立柱的倾角是否小于0.5°,当小于0.5°时,继续下放,当大于0.5°时,将海洋光伏平台整体提升0.5m,保持2—5min后继续下放;
S535、当吊机钩载小于Qt时,无法继续贯入,自重贯入结束,关闭阀件的排气口。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过逐步减少吊机钩载和观察立柱倾角,确保了吸力桶在贯入过程中的稳定性,减少了因过快或过深的贯入而导致的潜在风险。
进一步的,在步骤S6中,依次关闭阀件的排气口,同步开启所有水泵10%—30%排量抽吸,根据贯入速度,控制水泵排量,吸力桶内部压力与外部水压之间的初始压差控制在5kPa以内,贯入速度控制在30—50mm/min范围内。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过调节水泵排量实现吸力桶沉贯速度调节。
进一步的,在步骤S6中,在贯入过程中检测立柱的倾角是否小于0.5°,当小于0.5°时,继续下放,当大于0.5°时,暂停抽吸,静置5min—10min观察倾角变化,如果倾角小于0.5°,继续进行同步抽吸沉贯;若仍大于0.5°时,启动海洋光伏平台高边方向的水泵,开启强制纠斜,直至倾角满足设计要求,继续进行同步抽吸沉贯。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过对立柱倾角的实时监控和调整,可以确保吸力桶以预期的方式精确贯入,通过强制纠斜操作,可以及时调整吸力桶的倾斜状态,确保其稳定性和安全性;通过静置5min—10min,达到通过自重来自行调整海洋光伏平台的倾斜度的效果,通过静置观察和及时响应倾角变化,可以减少不必要的操作和调整时间,提高施工效率。
一种海洋光伏平台的拆移方法,包括所述的海洋光伏平台沉降安装方法,通过所述水泵向所述吸力桶内打水/加压,将所述吸力桶浮起。
本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有以下有益效果:当需要将设备回收或将设备移位的时,利用水泵反向操作,向吸力桶内注水或加压,能够轻松将吸力桶浮起,这种方法不仅简化了设备重新布放或移位的操作流程,还提高了操作的便捷性和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的海洋光伏平台的结构示意图;
图2为本发明的图1的侧视图;
图3为本发明的水泵安装在立柱上的结构示意图;
图4为本发明的立柱上标注刻度的结构示意图;
图中,1、桁架;2、立柱;201、刻度;3、吸力桶;401、水泵;402、阀件;403、吸水管;404、排水管;5、基座;6、姿态传感器;7、爬梯。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
参照图1~4所示,一种海洋光伏平台沉降安装方法,包括桁架1、立柱2和吸力桶3,所述吸力桶3为倒置的一端开口的空心桶,所述立柱2为空心管或杆件,沉降安装方法如下:
S1、陆地组装:将所述立柱2连接在所述吸力桶3的上端形成一组支撑结构,将桁架1的下方安装多组所述支撑结构;在所述立柱2上安装所述水泵401,所述立柱2上设有基座5,所述水泵401通过地脚螺栓安装在所述基座5上,且当沉贯后所述水泵401位于海平面上方2米以上的位置,防止海浪将水泵401打湿,且海上作业不涉及水面下的操作过程,所有施工设备及组件全部位于水面上;所述水泵401的吸口与阀件402的出口连接,所述阀件402的进口连接吸水管403,所述吸水管403的另一端与所述吸力桶3连接,且与所述吸力桶3的内部贯通,所述水泵401的出口连接排水管404,完成陆地组装;
沉贯是一个工程术语,主要指的是将某种结构或物体沉入或贯入土壤、岩石或其他基础材料中的过程。在海洋工程和基础建设领域,沉贯指的是将各种基础结构(如桩、吸力桶等)沉入海底或河床中,以达到稳定支撑上部结构的目的。
S2、海上运输:将组装好的海洋光伏平台装上运输船,并在甲板固定;
S3、海底检查:对海底地形地貌进行测量和探测,可以采用多波束及浅剖等手段扫海,确定施工地点海床倾斜状况、布放位置吸力桶3下沉位置的相对高度差及是否有杂物,确定具体水深、坐标和海底地形;
S4、起吊:当运输船到达安装海域,利用所述运输船上的吊机或吊装船吊机提吊所述海洋光伏平台,可以将吊点设置在立柱2上;
S5、下放至海底:将所述海洋光伏平台整体下放至海底。
在将海洋光伏平台整体下放至海底的过程中,首先,设备会进入飞溅区,这是指海洋环境中水面以上至波浪能够飞溅到的区域。紧接着,设备会继续下放,穿越水面进入水下,直至达到泥线,泥线是海底沉积物和水的分界线,标志着设备正式进入海底环境。最后,海洋光伏平台将进行自重贯入过程,这是指设备利用自身的重量,在海底沉积物中逐渐下沉。
S51入飞溅区的方法包括:
S511、吊离夹板:使用吊机大钩逐渐增加拉力,缓慢提升防止海洋光伏平台摆动过大,同时,记录下钩载的数据,以便后续施工参考;
S512、缓慢移出舷外下放:通过在海洋光伏平台的四周系缆绳的方式控制海洋光伏平台在吊离的过程中的摆动及旋转,这种方式可以确保下放过程中的姿态得到有效控制;
S513、在通过飞溅区时,即当海洋光伏平台接触到海面时,需要特别注意下放速度的控制。此时,下放速度应被限制在不超过1m/min,以确保结构安全、稳定地通过飞溅区。
S52下放至泥线的方法包括:
S521、使用立柱2上的刻度201并结合海水的深度,精确地计算出吸力桶3到海底的距离,将吸力桶3下放至距泥面1.5m-2m的位置;
S522、在下放过程中观察监控系统中的各项数据,包括检测吊机的钩载、姿态传感器6的检测数据、吸力桶3的内压和外压、吸力桶3的涉水深度及离泥面的高度;
S523、继续下放至吸力桶3底部距泥面0.3-1m,平稳吸力桶3。
S524、在下放过程中持续监测下放过程数据,以便后续调整和分析。
S53、自重贯入的方法包括:
S531、当吸力桶3的底部接触泥面后,减少吊机钩载Qt,并记录下放速度;这一步骤确保吸力桶3能够稳定地接触并适应泥面的条件。
S532、停止下放2min—5min;
在下放过程中暂停2min—5min,以观察吸力桶3与泥面的相互作用,确保贯入过程的稳定性。
S533、继续以Qt增量减少吊机钩载,每下降Lm减少一次钩载,并保持2min—5min;
这个过程有助于控制贯入速度和深度。
S534、检查立柱2的倾角是否小于0.5°,当小于0.5°时,继续下放,当大于0.5°时,将海洋光伏平台整体提升0.5m,保持2min—5min后继续下放;这一步骤确保了吸力桶3在贯入过程中的稳定性和安全性。
S535、当吊机钩载小于Qt时,无法继续贯入,自重贯入结束,关闭阀件402的排气口;
S6、吸力沉贯:启动水泵401,同时抽吸各吸力桶3内的水及泥浆,使吸力桶3逐渐下沉;
S7、当海洋光伏平台达到设计标高,或水泵401的吸力达到吸力桶3屈服极限,则关闭水泵401并打开阀件402的排气口;
S8、水泵401回收:将小型起重船依次驶向立柱2的基座5,依次断开水泵401电缆,将水泵401从基座5上拆除,并封闭吸力桶3,将水泵401吊回船甲板;所述小型起重船具有机动灵活的特点,船上的吊机应满足水泵401拆装需求,例如远距离吊重不少于500kg,配备吊篮便于人员登上水泵401安装平台,船载发电机可提供不少于50kW输出,电压380VAC、50Hz。
S9、下一机位安装:将吊装船移至下一机位,抛锚定位,重复步骤S3~S7,可以实现连续施工。
在本实施例中,所述桁架1通过四组所述支撑结构支撑,当然,所述桁架1也可以通过6条、8条或更多更少组支撑结构支撑,只要能够满足平稳支撑要求均应在本发明的保护范围之内。
海洋光伏平台还包括姿态传感器6和压力变送器,所述姿态传感器6安装在所述立柱2上的垂直平台上,通过螺栓固定,用于检测在沉贯过程中立柱2的倾角,所述压力变送器安装在所述水泵401的吸口用于检测吸力桶内部压力与外部水压的压差。每个立柱2上安装1只姿态传感器6,并配有无线收发模块,每台所述水泵401的吸口处均安装1只压力变送器。所述姿态传感器6和压力变送器可以选择无线传输。
在步骤S1中,当将海洋光伏平台组装完成后,在码头连接电缆,将所述水泵401及阀件402通电调试,测试各个动作及传感器数据采集,调试完成断开电缆。
步骤S4中,当采用吊装船吊装时,在运输船到达指定海域前,吊装船提前就位调整航向,抛锚定位;运输船到达安装海域,吊装船吊机就位,挂吊索具;控制绳和电缆由运输船通过吊钩连接到吊装船,电缆和控制柜进行连接。
在步骤S6中,依次关闭阀件402的排气口,同步开启所有水泵40110%—30%排量抽吸,根据贯入速度,控制水泵401排量,吸力桶内部压力与外部水压之间的初始压差控制在5kPa以内,贯入速度控制在30—50mm/min范围内。
当四组支撑结构在沉降中出现沉降深度不一致的情况时,则立柱会产生倾斜,为了保证倾斜度在规定范围内,需要调整各组支撑机构的沉降深度或速度。
在步骤S6中,对贯入过程中的立柱2倾角进行了严格的监控和调整。具体来说,当检测到立柱2的倾角小于0.5°时,意味着吸力桶3正在以预期的方式稳定贯入,此时可以继续进行下放操作。然而,当倾角大于0.5°时,这表示吸力桶3可能出现了偏离预定轨迹的情况,需要进行调整。在这种情况下,会暂停抽吸操作,让系统静置5—10分钟以观察倾角的变化。如果在这段时间内倾角仍然超过限制,就会启动高边方向的水泵401,进行强制纠斜操作。这一步骤的目的是通过增加一侧的吸力来纠正基础的倾斜,使其重新回到正确的贯入轨迹上。
本发明的实施例对所述水泵401的结构不进行限定,水泵401的选取根据吸力桶3排量和需求负压选定,只要能够满足吸力桶3高效沉贯和回收需求均应在本发明的保护范围之内。例如电动直驱型大吸程水泵401,其可通过远程变频调节水泵排量,并可通过电机正反转实现抽吸-喷射功能切换。
吸力桶3入水及自重沉贯阶段需要排气、排水,本发明采用水上排气。
本发明的实施例对所述阀件402的结构不进行限定,只要满足吸力桶3入水及自重沉贯阶段的排气、排水需求均应在本发明的保护范围之内。例如,为减少海上人员手动操作的风险,可以采用电动三通球阀进行排气切换,三通球阀选择T型阀芯,通过电驱头驱动90°回转。
吸力桶3沉贯过程监测参数包括压差、姿态、离底高度、定位、艏向等参数,考虑到一体式沉贯方式特殊性,姿态和贯入深度是监测的关键,贯入深度与离底高度通过桩筒立柱2上喷涂刻度201,通过直接观测判断贯入深度和贯入速度,吸力桶3定位和艏向通过船载差分式GPS进行精确定位。所述立柱2上还设置有爬梯7,方便检修。
本发明的实施例对所述运输船的结构不进行限定,所述运输船可以为大型驳船或半潜船,要具有足够甲板面积满足海洋光伏平台海上运输需求,若驳船无动力需采用拖轮牵引。
本发明的实施例对所述吊装船的结构不进行限定,所述吊装船的吊高及额定载荷满足海洋光伏平台海上吊装需求均应在本发明的保护范围之内。
上位机人机界面集成水泵401、阀件402控制及吸力桶3沉贯参数监测,可为吸力桶3沉贯提供精确的监测数据,通过调节水泵401排量实现吸力桶3沉贯速度调节,通过多筒间沉贯调节实现海洋光伏平台精确调平。在沉贯过程中需严密观察桩身刻度201及四个桩腿的垂直度变化,根据桩身刻度201变化及时进行调平。
以吸力桶的直径为3.5米,高度为6.5米,立柱2的高度为14—20米的海洋光伏平台安装为例,海洋光伏平台沉降安装方法的详细步骤如下表所示:
采用本发明的一体沉贯施工的方式,桁架1、立柱2、吸力桶3、水泵401和阀件402在陆地整体组装,海上施工工序仅为吸力桶3沉贯,基础沉贯完成,即实现结构整体安装,免除海上装配操作,最大程度减少海上作业环节,缩短工期,降低施工造价;此外,本发明将水泵401安装在水面上,这种方法消除了施工过程中水下机器人或潜水员进行水下解缆的环节,从而降低了海洋光伏项目的施工成本,提升了施工效率,并增强了项目的整体效益。
当需要将设备回收或将设备移位的时,还可以采用以下拆移方法:
一种海洋光伏平台的拆移方法,包括所述的海洋光伏平台沉降安装方法,通过所述水泵向所述吸力桶内打水/加压,将所述吸力桶浮起的步骤,包括以下操作:
(1)水泵401通过排水管依次连接所述阀件402和吸力桶3,水泵401的吸水管与海水连通;
(2)将所述海洋光伏平台整体通过缆绳挂装在吊机上;
(3)关闭阀件402的排气口并启动水泵401,同时向吸力桶3内加压或注水,将吸力桶3浮起,同时吊机逐渐增加钩载,将其拔离海面。
利用水泵401反向操作,向吸力桶3内注水或加压,能够轻松将吸力桶3浮起,从而将海洋光伏平台整体吊离海底,这种方法不仅简化了海洋光伏平台重新布放或移位的操作流程,还提高了操作的便捷性和效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,海洋光伏平台包括桁架、立柱和吸力桶,所述吸力桶为倒置的一端开口的空心桶,沉降安装方法如下:
S1、陆地组装:将所述立柱连接在所述吸力桶的上端形成一组支撑结构,将桁架的下方安装多组所述支撑结构;在所述立柱上安装水泵,且当沉贯后所述水泵位于水面上方,在所述水泵的吸口与所述吸力桶之间连接吸水管,在所述吸水管上安装阀件,所述水泵的出口连接排水管,完成陆地组装;
S2、海上运输:将组装好的海洋光伏平台装上运输船,并在甲板固定;
S3、海底检查:对海底地形地貌进行测量和探测,确定施工地点海床倾斜状况、吸力桶下沉位置的相对高度差及是否有杂物,确定具体水深、坐标和海底地形;
S4、起吊:当运输船到达安装海域,利用吊机提吊所述海洋光伏平台;
S5、下放至海底:将所述海洋光伏平台整体下放至海底,在将所述海洋光伏平台整体下放至海底时,会依次经过飞溅区、下放至泥线,并完成自重贯入过程,在下放过程中所述阀件的排气口呈开启状态;
S6、吸力沉贯:关闭阀件的排气口,启动水泵,同时抽吸各吸力桶内的水及泥浆,使吸力桶逐渐下沉;
S7、当海洋光伏平台达到设计标高,则关闭水泵并打开阀件的排气口;
S8、水泵回收:将水泵从基座上拆除,并封闭吸力桶。
2.根据权利要求1所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,还包括姿态传感器和/或压力变送器,所述姿态传感器安装在所述立柱上,所述压力变送器安装在所述水泵的吸口。
3.根据权利要求1或2所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,在步骤S1中,当将海洋光伏平台组装完成后,在码头连接电缆,将所述水泵及阀件通电调试,调试完成断开电缆。
4.根据权利要求3所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,步骤S4中,当采用吊装船吊装时,在运输船到达指定海域前,吊装船提前就位调整航向,抛锚定位;运输船到达安装海域,吊装船吊机就位,挂吊索具;控制绳和电缆由运输船通过吊钩连接到吊装船,电缆和控制柜进行连接。
5.根据权利要求1所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,入飞溅区的方法包括:
S511、吊离夹板:使用吊机大钩逐渐增加拉力,并记录钩载;
S512、移出舷外下放:通过在海洋光伏平台的四周系缆绳的方式控制海洋光伏平台在吊离的过程中的摆动及旋转,控制下放姿态;
S513、在通过飞溅区时,控制下放速度至不超过1m/min。
6.根据权利要求5所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,下放至泥线的方法包括:
S521、使用立柱上的刻度并结合海水的深度,换算出吸力桶到海底的距离,将吸力桶下放至距泥面1.5m-2.5m的位置;
S522、监测下放过程数据,包括检测吊机的钩载、姿态传感器的检测数据、吸力桶的内压和外压、吸力桶的涉水深度及离泥面的高度;
S523、继续下放至吸力桶底部距泥面0.3m-1m的位置,平稳吸力桶;
S524、在下放过程中持续监测下放过程数据。
7.根据权利要求6所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,自重贯入的方法包括:
S531、当吸力桶的底部接触泥面后,减少吊机钩载Qt,并记录下放速度;
S532、停止下放2—5min;
S533、继续以Qt增量减少吊机钩载,每下降Lm减少一次钩载,并保持2min—5min;
S534、检查立柱的倾角是否小于0.5°,当小于0.5°时,继续下放,当大于0.5°时,将海洋光伏平台整体提升0.5m,保持2—5min后继续下放;
S535、当吊机钩载小于Qt时,无法继续贯入,自重贯入结束,关闭阀件的排气口。
8.根据权利要求1所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,在步骤S6中,依次关闭阀件的排气口,同步开启所有水泵10%—30%排量抽吸,根据贯入速度,控制水泵排量,吸力桶内部压力与外部水压之间的初始压差控制在5kPa以内,贯入速度控制在30—50mm/min范围内。
9.根据权利要求8所述的海洋光伏平台沉降安装方法,其特征在于,在步骤S6中,在贯入过程中检测立柱的倾角是否小于0.5°,当小于0.5°时,继续下放,当大于0.5°时,暂停抽吸,静置5—10min观察倾角变化,如果倾角小于0.5°,继续进行同步抽吸沉贯;若仍大于0.5°时,启动海洋光伏平台高边方向的水泵,开启强制纠斜,直至倾角满足设计要求,继续进行同步抽吸沉贯。
10.一种海洋光伏平台的拆移方法,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的海洋光伏平台沉降安装方法,通过所述水泵向所述吸力桶内打水/加压,将所述吸力桶浮起。
CN202410343349.9A 2024-03-25 2024-03-25 一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法 Pending CN118128013A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410343349.9A CN118128013A (zh) 2024-03-25 2024-03-25 一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410343349.9A CN118128013A (zh) 2024-03-25 2024-03-25 一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118128013A true CN118128013A (zh) 2024-06-04

Family

ID=91245616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410343349.9A Pending CN118128013A (zh) 2024-03-25 2024-03-25 一种海洋光伏平台沉降安装方法及拆移方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118128013A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013112926A (ja) * 2011-11-24 2013-06-10 Takenaka Komuten Co Ltd 太陽光発電装置の基礎構造及びその施工方法
CN207758956U (zh) * 2018-01-09 2018-08-24 吕荣福 一种方便控制和安装的吸力锚机构
CN110468817A (zh) * 2019-08-30 2019-11-19 天津大学 一种固定式海上光伏发电平台支撑结构及其施工方法
CN115031685A (zh) * 2022-06-02 2022-09-09 交通运输部广州打捞局 一种水下沉贯监测系统及其作业方法
CN117429568A (zh) * 2023-11-07 2024-01-23 天津大学 一种漂浮式海上光伏支撑结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013112926A (ja) * 2011-11-24 2013-06-10 Takenaka Komuten Co Ltd 太陽光発電装置の基礎構造及びその施工方法
CN207758956U (zh) * 2018-01-09 2018-08-24 吕荣福 一种方便控制和安装的吸力锚机构
CN110468817A (zh) * 2019-08-30 2019-11-19 天津大学 一种固定式海上光伏发电平台支撑结构及其施工方法
CN115031685A (zh) * 2022-06-02 2022-09-09 交通运输部广州打捞局 一种水下沉贯监测系统及其作业方法
CN117429568A (zh) * 2023-11-07 2024-01-23 天津大学 一种漂浮式海上光伏支撑结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107542101B (zh) 一种海上四浮筒-浮箱组合式基础结构的施工方法
CN109629568A (zh) 海上风电导管架基础钢管桩用浮式稳桩平台的沉桩工艺
CN107152027A (zh) 海上风电群桩基础沉桩施工方法及专用导向架
CN111661273B (zh) 一种深远海半潜式风机的安装施工方法
CN200971492Y (zh) 一种吸力桩式海底钻井基盘
CN105672232A (zh) 浅海域原位测试勘探平台及使用方法
CN205653772U (zh) 一种小型海洋平台自升式桩腿
CN201962661U (zh) 海上可移动升降式多功能工作平台
CN103924585B (zh) 风电嵌岩桩的施工方法
CN105178325B (zh) 伞式海底吸力锚基础的安装设备及安装方法
CN110206067B (zh) 一种沉管隧道管段浮运沉放位置调节装置及其作业方法
CN104250968B (zh) 自安装吸力桩式可移动平台结构
KR20140109248A (ko) 연안 구조물을 설치 또는 보수하기 위한 선박 및 방법
CN114319356A (zh) 一种海上风电单桩基础施工方法及专用船
CN113047253A (zh) 一种多功能自升式海上风电施工平台
CN218506092U (zh) 一种用于海上变电站分体浮运的c型装配式浮运结构
CN110185057B (zh) 一种用于海上风电单桩基础钢管桩起吊立桩的工装及施工方法
CN115787645A (zh) 海上风电深水先桩法四桩导管架基础沉桩快速施工工艺
CN113897959A (zh) 海上风电基础沉桩用水下定位导向架及沉桩施工方法
CN114855865A (zh) 一种锚固于岩基海床的张紧式风机基础及布置方法
CN112340618B (zh) 一种高滩面潮间带海上风电机组大部件更换工艺
CN103556972A (zh) 一种自安装式海底钻井基盘及其安装方法
CN102206938A (zh) 一种新的海上平台上部组块安装方法
CN217870596U (zh) 一种锚固于岩基海床的张紧式风机基础
CN116513384A (zh) 一种水上浮动平台装置及其安装方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination