CN217298926U - 一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，包括吸力锚、桩腿、箱形甲板、液压抱桩装置和吊装架，桩腿穿过箱形甲板的导向孔并与吸力锚焊接为一体，箱形甲板上固定设置有液压抱桩装置，吊装架焊接安装于箱形甲板上部，桩腿与箱梁甲板之间设有升降桩机构，可实现对桩腿和吸力锚的下放或提升。本实用新型通过箱形甲板自浮，解决了单桩定位安装平台海上运输和移位问题，实现平台在单条拖轮辅助下完成海上就位、吸力基础贯入、甲板提升等操作；通过各部结构的自浮和智能化机械设计，实现海上安装无需浮吊和驳船运输的自安装工艺，安装作业简易，作业周期短，可重复使用，对辅助安装机具的要求低，综合成本较低。

Description

一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台

技术领域

本实用新型涉及近海海上风电基础安装技术领域，具体而言，特别涉及一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台。

背景技术

随着国际社会对新能源安全、生态环境、异常气候等问题的日益重视，加快开发和利用可再生能源已成为世界各国的普遍共识和一致行动。相比陆上风电，海上风电优势明显，目前风电开发重心已从陆地向近海转移。

现有的近海海上风电基础主要包括固定式风机基础和漂浮式风机基础。固定式风机基础包括：（1）单桩式基础结构、（2）导管架基础结构、（3）三脚架基础结构、（4）重力式基础结构；漂浮式风机基础包括桩腿式基础结构、张力腿式基础结构和半潜式基础结构。本专利针对固定式风机基础中的单桩式基础。

目前，国内已有船体式抱桩定位架和导管架式抱桩定位架，船体式抱桩定位架是定位架装置固定在船甲板上，通过抛锚定位使船体稳定在海面上，将单桩吊入定位架进行打桩作业；导管架式抱桩定位架是定位架装置固定在导管架基础上，通过浮吊进行海上安装就位，再将单桩吊入定位架进行打桩作业。船体式抱桩定位架为漂浮式定位，受海浪影响大，对打桩精度控制工艺要求高。导管架式抱桩定位架为固定式定位，但导管架结构重量大、安装难度高、综合成本较高。因此开发一种集固定式且打桩精度控制工艺简单，既结构轻巧，又安装简易、综合成本低的单桩定位安装平台具有广阔的市场前景。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，包括：吸力锚、桩腿、箱形甲板、液压抱桩装置和吊装架，

所述吸力锚与桩腿焊接为一体，所述桩腿穿过所述箱形甲板的导向孔，所述箱形甲板上固定设置有所述液压抱桩装置；

所述吸力锚为定位平台与海底泥面固定的基础，由锚筒板、锚顶板和呈放射状的锚肋板构成，所述锚筒板为卷制钢板，所述锚筒板顶部焊接有所述锚顶板，所述锚顶板的中心处开孔，所述桩腿通过所述锚顶板的中心孔伸入所述吸力锚并与所述锚顶板焊接连接，所述锚顶板与所述桩腿交接处均布焊接有多组所述锚肋板，所述锚顶板上设有用于与提升机构连接的吊耳，所述吸力锚底部呈开口状；

所述吊装架焊接安装于所述箱形甲板上部，所述吊装架顶端安装有提升钢缆，所述提升钢缆上安装有提升钩头；

所述箱形甲板为由上下面板、环板和型材组成为中空箱体，所述箱形甲板的3个端角处设置有实现所述桩腿升降的升降桩机构，所述升降桩机构与所述箱形甲板焊接连接，所述箱形甲板与所述升降桩机构交接处设置有满足所述桩腿穿过的导向孔，所述箱形甲板的导向孔内设有用于锁定所述桩腿的锁桩机构，锁装机构由安装在所述箱形甲板导向孔内侧的锁桩底座和通过液压缸推入锁桩底座的锁桩插销组成；所述箱形甲板的3个端角处设置有锚泊系统，所述锚泊系统由锚机、锚缆、锚组成，所述锚与锚缆一端固定连接，所述锚缆储存于所述锚机上；所述箱形甲板一侧边设置有满足单桩进入的槽口；

所述液压抱桩装置由固定耳板、活动梁、扶正顶杆、定位杆、顶推液压缸和调位液压缸组成，所述液压抱桩装置安装于所述槽口两侧；所述固定耳板焊接于所述箱形甲板和位于所述箱形甲板上部的二层甲板上；所述活动梁为由钢板焊接构成的H型钢，所述活动梁一侧两端各设置有一根所述定位杆，所述活动梁中部设置有用于连接所述顶推液压缸的吊耳，所述活动梁的另一侧两端分别设置有一个所述扶正顶杆，所述扶正顶杆的基座底端滑槽与位于所述活动梁中部的定位板相扣接，所述扶正顶杆的基座底端一侧连接有所述调位液压缸。

优选地，所述桩腿为空心钢管。

优选地，所述活动梁开设有满足固定所述扶正顶杆的限位销插入的销孔。

优选地，所述扶正顶杆的基座由钢板和钢管组成，钢管以水平方向呈45度角度朝向桩心位置。

优选地，所述定位杆为钢管，所述定位杆穿过焊接于所述箱形甲板和二层甲板的固定滑套。

本实用新型由于采用了以上技术方案，与现有技术相比使其具有以下有益效果：

1、本专利通过箱形甲板的自浮设计，解决了单桩定位安装平台海上运输和移位问题，同时实现了平台在单条拖轮辅助下完成海上就位、吸力基础贯入、甲板提升等操作；

2、本专利通过各部结构的自浮和智能化机械设计，实现了海上安装无需浮吊和驳船运输的自安装工艺，且安装作业简易，作业周期短，可重复使用，对辅助安装机具的要求较低，实现综合成本较低的目标。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1 为本实用新型正视图；

图2 为本实用新型侧视图；

图3 为本实用新型俯视图；

图4 为本实用新型自浮拖航示意图；

图5 为本实用新型海上就位示意图；

图6 为本实用新型桩腿和吸力锚下放状态图；

图7 为本实用新型吸力锚贯入海底土壤示意图；

图8 为本实用新型吸力锚俯视图；

图9 为本实用新型箱形甲板提升到位图；

图10 为本实用新型甲板与桩腿对位锁桩图；

图11 为本实用新型在位立面布置图；

图12 为本实用新型吊桩图；

图13 为本实用新型在位打桩图；

其中，图1-13中附图标记与部件之间的对应关系为：

1、吸力锚；2、桩腿；3、箱形甲板；4、锚泊系统；5、升降桩机构；6、液压抱桩装置；7、拖轮；8、海底土壤；9、海面；10、锚筒板；11、锚顶板；12、锚肋板；21、锚机；22、锚缆；23、锚；31、锁桩插销；32、锁桩底座；41、吊装架；42、提升钢缆；43、提升钩头；51、固定耳板；52、顶推液压缸；53、活动梁；54、定位杆；55、扶正顶杆；56、调位液压缸；57、定位板；58、限位销；59、槽口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1-13对本实用新型的实施例的一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台进行具体说明。

如图1-3所示，一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，包括：吸力锚1、桩腿2、箱形甲板3、液压抱桩装置6和吊装架41。桩腿2为空心钢管，吸力锚1与桩腿2焊接为一体，桩腿2穿过箱形甲板3的导向孔，箱形甲板3上固定设置有液压抱桩装置6；吊装架41焊接安装于箱形甲板3上部，吊装架41顶端安装有提升钢缆42，提升钢缆42上安装有提升钩头42；箱形甲板3为由上下面板、环板和型材组成为中空箱体，箱形甲板3的3个端角处设置有实现桩腿2升降的升降桩机构5，升降桩机构5与箱形甲板3焊接连接，箱形甲板3与升降桩机构5交接处设置有满足桩腿2穿过的导向孔，箱形甲板3的导向孔内设有用于锁定桩腿2的锁桩机构；箱形甲3的3个端角处设置有锚泊系统4，锚泊系统4由锚机21、锚缆22、锚23组成，锚23与锚缆22一端固定连接，锚缆22储存于锚机21上；箱形甲板3一侧边设置有满足单桩进入的槽口59；液压抱桩装置6由固定耳板51、活动梁53、扶正顶杆55、定位杆54、顶推液压缸52和调位液压缸56组成，定位杆54为钢管，定位杆54穿过焊接于箱形甲板3和二层甲板的固定滑套，液压抱桩装置6安装于槽口59两侧；固定耳板51焊接于箱形甲板3和位于箱形甲板3上部的二层甲板上；活动梁53为由钢板焊接构成的H型钢，活动梁53一侧两端各设置有一根定位杆54，活动梁53中部设置有用于连接顶推液压缸52的吊耳，活动梁53的另一侧两端分别设置有一个扶正顶杆55，扶正顶杆55的基座底端滑槽与位于活动梁53中部的定位板57相扣接，扶正顶杆55的基座底端一侧连接有调位液压缸56，活动梁53开设有满足固定扶正顶杆55的限位销58插入的销孔，扶正顶杆55的基座由钢板和钢管组成，钢管以水平方向呈45度角度朝向桩心位置。

如图8所示，吸力锚1为定位平台与海底泥面固定的基础，由锚筒板10、锚顶板11和呈放射状的锚肋板12构成，锚筒板10为卷制钢板，锚筒板11顶部焊接有锚顶板11，锚顶板11的中心处开孔，桩腿2通过锚顶板11的中心孔伸入吸力锚1并与锚顶板11焊接连接，锚顶板11与桩腿2交接处均布焊接有多组锚肋板12，锚顶板11上设有用于与提升机构连接的吊耳，吸力锚1底部呈开口状；

如图10所示，锁装机构由安装在箱形甲板3导向孔内侧的锁桩底座32和通过液压缸推入锁桩底座32的锁桩插销31组成。

如图4-13所示，本专利应用原理：

将预制完成的吸力锚1、桩腿2、箱形甲板3和液压抱桩装置6组装为一体，成为单桩定位安装平台入水，箱形甲板3为密闭空间结构，满足单桩定位安装平台整体漂浮在海面9上的要求，使用拖轮7将单桩定位安装平台拖航到安装海域位置附近；

使用拖轮7调整单桩定位安装平台方位，箱形甲板3抛临时锚，在拖轮7辅助下进行平台就位，箱形甲板3漂浮于海面9，通过升降桩机构5将桩腿2和吸力锚1缓慢下放至海底泥面，启动吸力锚的泵系统，将吸力锚贯入海底土壤8到设计深度；

再次通过升降桩机构5，以桩腿2顶端为牵拉点，将箱形甲板3提升至离海面9设计高度，启动箱形甲板3的锁桩机构，将箱形甲板3和桩腿2之间进行连接锁定；

起吊单桩进入槽口59，启动液压抱桩装置6抱稳单桩，起吊打桩锤套入桩顶进行打桩作业，完成作业后，复原液压抱桩装置6，松开箱形甲板3的锁桩机构，将箱形甲板3下放至海面9处并抛锚，启动智能水力压桩机，向吸力锚1筒内注水使吸力锚1顶出海底土壤8，回收桩腿2和吸力锚1至箱形甲板3处，与拖轮7带缆，收回锚泊系统4，拖轮7将单桩定位安装平台拖航到下一个安装机位。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，其特征在于，包括：吸力锚（1）、桩腿（2）、箱形甲板（3）、液压抱桩装置（6）和吊装架（41），

所述吸力锚（1）与桩腿（2）焊接为一体，所述桩腿（2）穿过所述箱形甲板（3）的导向孔，所述箱形甲板（3）上固定设置有所述液压抱桩装置（6）；

所述吸力锚（1）为定位平台与海底泥面固定的基础，由锚筒板（10）、锚顶板（11）和呈放射状的锚肋板（12）构成，所述锚筒板（10）为卷制钢板，所述锚筒板（10）顶部焊接有所述锚顶板（11），所述锚顶板（11）的中心处开孔，所述桩腿（2）通过所述锚顶板（11）的中心孔伸入所述吸力锚（1）并与所述锚顶板（11）焊接连接，所述锚顶板（11）与所述桩腿（2）交接处均布焊接有多组所述锚肋板（12），所述锚顶板（11）上设有用于与提升机构连接的吊耳，所述吸力锚（1）底部呈开口状；

所述吊装架（41）焊接安装于所述箱形甲板（3）上部，所述吊装架（41）顶端安装有提升钢缆（42），所述提升钢缆（42）上安装有提升钩头（43）；

所述箱形甲板（3）为由上下面板、环板和型材组成为中空箱体，所述箱形甲板（3）的3个端角处设置有实现所述桩腿（2）升降的升降桩机构（5），所述升降桩机构（5）与所述箱形甲板（3）焊接连接，所述箱形甲板（3）与所述升降桩机构（5）交接处设置有满足所述桩腿（2）穿过的导向孔，所述箱形甲板（3）的导向孔内设有用于锁定所述桩腿（2）的锁桩机构，锁装机构由安装在所述箱形甲板（3）导向孔内侧的锁桩底座（32）和通过液压缸推入锁桩底座（32）的锁桩插销（31）组成；所述箱形甲板（3）的3个端角处设置有锚泊系统（4），所述锚泊系统（4）由锚机（21）、锚缆（22）、锚（23）组成，所述锚（23）与锚缆（22）一端固定连接，所述锚缆（22）储存于所述锚机（21）上；所述箱形甲板（3）一侧边设置有满足单桩进入的槽口（59）；

所述液压抱桩装置（6）由固定耳板（51）、活动梁（53）、扶正顶杆（55）、定位杆（54）、顶推液压缸（52）和调位液压缸（56）组成，所述液压抱桩装置（6）安装于所述槽口（59）两侧；所述固定耳板（51）焊接于所述箱形甲板（3）和位于所述箱形甲板（3）上部的二层甲板上；所述活动梁（53）为由钢板焊接构成的H型钢，所述活动梁（53）一侧两端各设置有一根所述定位杆（54），所述活动梁（53）中部设置有用于连接所述顶推液压缸（52）的吊耳，所述活动梁（53）的另一侧两端分别设置有一个所述扶正顶杆（55），所述扶正顶杆（55）的基座底端滑槽与位于所述活动梁（53）中部的定位板（57）相扣接，所述扶正顶杆（55）的基座底端一侧连接有所述调位液压缸（56）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，其特征在于，所述桩腿（2）为空心钢管。

3.根据权利要求1所述的一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，其特征在于，所述活动梁（53）开设有满足固定所述扶正顶杆（55）的限位销（58）插入的销孔。

4.根据权利要求1所述的一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，其特征在于，所述扶正顶杆（55）的基座由钢板和钢管组成，钢管以水平方向呈45度角度朝向桩心位置。

5.根据权利要求1所述的一种适用于大直径单桩打入的定位安装平台，其特征在于，所述定位杆（54）为钢管，所述定位杆（54）穿过焊接于所述箱形甲板（3）和二层甲板的固定滑套。

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