8MW吸力桩式导管架基础的装船方法

技术领域

本发明涉及风电设备安装领域，具体涉及8MW吸力桩式导管架基础的装船方法。

背景技术

风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模化、商业化发展的发电方式之一。与陆上风电场相比，海上风电场以其风资源优越、环保、节约土地、规模大等优势，越来越受到发达国家的重视，德国、英国、丹麦等国家已将海上风电场建设列为今后大规模风电发展的重点。

风机安装于吸力桩式导管架基础上，吸力桩式导管架基础除了具有传统钢管式导管架基础的优点外，还具有用钢量较省、可降低造价、施工设备需求单一、安装快速简便、方便拆除等优点，因此越来越多的风电场选择使用吸力桩式导管架基础。

随着风电场规模的不断扩大，吸力桩式导管架基础也越来越大，目前8MW吸力桩式导管架基础整体尺寸在40m*36m，高度在80~90m，整体重量在1800t~3000t，由于其自重大，整体尺寸大，装船及运输十分不便。

目前，制造8MW吸力桩式导管架基础的主要厂家，如马尾船厂、惠生海洋等公司使用SPMT(自行式液压平板车)滚装装船，此方案主要的缺点是：（1）吸力桩式导管架基础底下需制作专门用于滚装用的托盘，该托盘直径10m~15m，重量在150~200t，托盘制作费用较大；（2）吸力桩式导管架基础重量较大，需要连接使用较多的SPMT自行式液压平板车，整体同步和协调操作较为不便；（3）滚装上船，需要码头平面和运输驳船甲板面在同一个高度，对潮位和压载要求较高，作业时间受限；（4）滚装上船花费的时间较多；（5）对导管架基础建造场地的要求较多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将提供一种成本低、操作简单、装船时间少、装船限制少的8MW吸力桩式导管架基础的装船方法。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：8MW吸力桩式导管架基础的装船方法，其特征在于：方法步骤如下：

（1）准备如下设备和工具：一艘3000t以上浮吊、三条3600马力拖船、一条锚艇、一套吊具、三条长3m和能负载800t的高分子的环形的短吊带、四条长17m和能负载350t的高分子的环形的长吊带、三套手摇锁销、若干个固定支座；吸力桩式导管架基础预先由固定支座垫起，并且固定支座均布焊接于吸力桩式导管架基础的底端上，吊具的结构包括：一根筒形的立柱和两根水平布置且左右走向的平衡梁，在立柱的下方设置有一根水平布置且前后走向的底部托梁，立柱的底端与底部托梁后部相固定，在立柱的四周设置有三根绕着立柱均匀布置的斜拉杆，三根斜拉杆相互呈120度排布，三根斜拉杆的顶端分别通过锁销与立柱顶端相连接固定，在底部托梁后部的左右两侧分别设置有一根水平布置的撑杆，两根撑杆的内端分别与底部托梁后部相固定，两根撑杆和底部托梁前部相互呈120度排布，三个斜拉杆的底端分别通过锁销与两根撑杆的外端以及底部托梁的前端相固定，一根平衡梁的中部与底部托梁的后端相连接，另一根平衡梁的中部与底部托梁的前部相连接，两个平衡梁均通过一个十字铰接座与底部托梁相连，十字铰接座的上部与平衡梁的中部相铰接，使得平衡梁能左右摆动，十字铰接座的下部与底部托梁相铰接，使得十字铰接座能带着平衡梁前后摆动，两根平衡梁平行布置，并且在两根平衡梁的两端上分别插设有一根销轴；

（2）调整浮吊位置，然后通过高门机和汽车吊将吊具吊至浮吊钩头的下方，接着将每条长吊带对折并且将其两端分别挂于浮吊的一个钩头的两侧上，而每条长吊带的对折处均挂于一根销轴上，使得吊具能通过四条对折的长吊带吊于浮吊的四个钩头上，然后将三条短吊带的上端分别挂于吊具的两根撑杆外端和底部托梁前端处的三根锁销上；

（3）锚艇配合浮吊在工作水域附件抛锚，浮吊上的绞缆与码头相连；高门机配合，将三套手摇锁销分别吊起，然后通过人工将三个手摇锁销分别安装于吸力桩式导管架基础顶部的一个主吊耳的侧面上，三套手摇锁销均保持退出状态；

（4）使用拖船辅助，然后通过收放浮吊上的绞缆来移动调整浮吊位置，使得浮吊能将吊具吊至吸力桩式导管架基础的正上方，然后浮吊趴臂并不断调节浮吊位置及浮吊臂杆角度，使吊具能向下移动而靠近吸力桩式导管架基础顶部，从而使三条短吊带的下端在人工的调整下能分别落入吸力桩式导管架基础顶部的三个主吊耳中，接着由人工分别摇动三个手摇锁销使其中的锁杆能伸出而穿过短吊带，从而使三条短吊带的下端能通过挂住手摇锁销中伸出的锁杆而分别与吸力桩式导管架基础顶部的三个主吊耳相连接；

（5）调节浮吊离岸距离和臂杆角度，然后浮吊缓慢起钩，直至将吸力桩式导管架基础吊起，接着静止5分钟后做刹车试验，刹车试验：将吸力桩式导管架基础提升1m后降至0.5m，如此反复两次；无异常后才能继续提升吸力桩式导管架基础；

（6）将吸力桩式导管架基础吊起至指定高度，以避开坞门及缆桩位置，然后浮吊带着吸力桩式导管架基础整体后移；接着陆上解开与浮吊上绞缆的连接，锚艇配合水面的起缆；然后使用三条拖船将浮吊连同吸力桩式导管架基础整体移运并在途中完成转向；在移运前，需预先根据扫海图对浮吊吊运路径上的浅水区域进行挖泥清淤，防止在移运过程中出现浮吊搁浅情况；

（7）拖船将浮吊连同吸力桩式导管架基础移运至指定位置，锚艇配合抛锚，浮吊上的绞缆与码头相连；

（8）通过收放浮吊上的绞缆来移动调整浮吊位置，以便吸力桩式导管架基础能被吊至运输驳船上的指定位置的上方，然后浮吊落钩，将吸力桩式导管架基础下降至离运输驳船甲板约1m的位置上，接着定位人员将预先准备的10t葫芦与吸力桩式导管架基础相连，以便辅助落墩；

（9）在葫芦的辅助下，浮吊落钩将吸力桩式导管架基础落至运输驳船甲板的指定位置上，然后人工通过对固定支座和甲板进行焊接而将吸力桩式导管架基础与运输驳船相固定，接着高门机配合，人工将吊具和吸力桩式导管架基础顶部解开。

进一步的，前述的8MW吸力桩式导管架基础的装船方法，其中：浮吊吊起吸力桩式导管架基础时，浮吊臂杆和水平方向的夹角始终保持66度。

进一步的，前述的8MW吸力桩式导管架基础的装船方法，其中：浮吊吊起吸力桩式导管架基础时，浮吊各个钩头所在的吊缆与竖直方向的夹角均不大于7度。

本发明的优点为：所述的装船方法对建造场地的限制条件较小也同时适合船台和船坞建造，且无需额外增加托盘费用，成本较低，整体吊运快捷方便，同时受潮位影响较小，在准备充足的情况下，装船效率较高。

附图说明

图1为本发明所述的浮吊吊装8MW吸力桩式导管架基础时的示意图。

图2为图1中所示的吊具的结构示意图。

图3为图2的俯视结构示意图。

图4为图2的左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，8MW吸力桩式导管架基础的装船方法，方法步骤如下：

（1）准备如下设备和工具：一艘3000t以上浮吊7、三条3600马力拖船、一条锚艇、一套吊具10、三条长3m和能负载800t的高分子的环形的短吊带81、四条长17m和能负载350t的高分子的环形的长吊带8、三套手摇锁销、若干个固定支座；吸力桩式导管架基础9预先由固定支座垫起，并且固定支座均布焊接于吸力桩式导管架基础9的底端上，如图2、图3、图4所示，吊具10的结构包括：一根筒形的立柱1和两根水平布置且左右走向的平衡梁2，在立柱1的下方设置有一根水平布置且前后走向的底部托梁3，立柱1的底端与底部托梁3后部相固定，在立柱1的四周设置有三根绕着立柱1均匀布置的斜拉杆4，三根斜拉杆4相互呈120度排布，三根斜拉杆4的顶端分别通过锁销与立柱1顶端相连接固定，在底部托梁3后部的左右两侧分别设置有一根水平布置的撑杆5，两根撑杆5的内端分别与底部托梁3后部相固定，两根撑杆5和底部托梁3前部相互呈120度排布，三个斜拉杆4的底端分别通过锁销与两根撑杆5的外端以及底部托梁3的前端相固定，一根平衡梁2的中部与底部托梁3的后端相连接，另一根平衡梁2的中部与底部托梁3的前部相连接，两个平衡梁2均通过一个十字铰接座6与底部托梁3相连，十字铰接座6的上部与平衡梁2的中部相铰接，使得平衡梁2能左右摆动，十字铰接座6的下部与底部托梁3相铰接，使得十字铰接座6能带着平衡梁2前后摆动，两根平衡梁2平行布置，并且在两根平衡梁2的两端上分别插设有一根销轴21；

（2）调整浮吊7位置，然后通过高门机和汽车吊将吊具10吊至浮吊7钩头的下方，接着将每条长吊带8对折并且将其两端分别挂于浮吊7的一个钩头的两侧上，而每条长吊带8的对折处均挂于一根销轴21上，使得吊具10能通过四条对折的长吊带8吊于浮吊7的四个钩头上，然后将三条短吊带81的上端分别挂于吊具10的两根撑杆5外端和底部托梁3前端处的三根锁销上；

（3）锚艇配合浮吊7在工作水域附件抛锚，浮吊7上的绞缆与码头相连；高门机配合，将三套手摇锁销分别吊起，然后通过人工将三个手摇锁销分别安装于吸力桩式导管架基础9顶部的一个主吊耳的侧面上，三套手摇锁销均保持退出状态；

（4）使用拖船辅助，然后通过收放浮吊7上的绞缆来移动调整浮吊7位置，使得浮吊7能将吊具10吊至吸力桩式导管架基础9的正上方，然后浮吊7趴臂并不断调节浮吊7位置及浮吊7臂杆角度，使吊具10能向下移动而靠近吸力桩式导管架基础9顶部，从而使三条短吊带81的下端在人工的调整下能分别落入吸力桩式导管架基础9顶部的三个主吊耳中，接着由人工分别摇动三个手摇锁销使其中的锁杆能伸出而穿过短吊带81，从而使三条短吊带81的下端能通过挂住手摇锁销中伸出的锁杆而分别与吸力桩式导管架基础9顶部的三个主吊耳相连接；

（5）调节浮吊7离岸距离和臂杆角度，然后浮吊7缓慢起钩，直至将吸力桩式导管架基础9吊起，接着静止5分钟后做刹车试验，刹车试验：将吸力桩式导管架基础9提升1m后降至0.5m，如此反复两次；无异常后才能继续提升吸力桩式导管架基础9；

（6）将吸力桩式导管架基础9吊起至指定高度，以避开坞门及缆桩位置，然后浮吊带着吸力桩式导管架基础整体9后移；接着陆上解开与浮吊上绞缆的连接，锚艇配合水面的起缆；然后使用三条拖船将浮吊7连同吸力桩式导管架基础9整体移运并在途中完成转向；在移运前，需预先根据扫海图对浮吊7吊运路径上的浅水区域进行挖泥清淤，防止在移运过程中出现浮吊7搁浅情况；

（7）拖船将浮吊7连同吸力桩式导管架基础9移运至指定位置，锚艇配合抛锚，浮吊7上的绞缆与码头相连；

（8）通过收放浮吊7上的绞缆来移动调整浮吊7位置，以便吸力桩式导管架基础9能被吊至运输驳船上的指定位置的上方，然后浮吊7落钩，将吸力桩式导管架基础9下降至离运输驳船甲板约1m的位置上，接着定位人员将预先准备的10t葫芦与吸力桩式导管架基础相9连，以便辅助落墩；

（9）在葫芦的辅助下，浮吊7落钩将吸力桩式导管架基础9落至运输驳船甲板的指定位置上，然后人工通过对固定支座和甲板进行焊接而将吸力桩式导管架基础9与运输驳船相固定，接着高门机配合，人工将吊具10和吸力桩式导管架基础9顶部解开。

在本实施例中，浮吊7吊起吸力桩式导管架基础9时，浮吊7臂杆和水平方向的夹角始终保持66度。浮吊7各个钩头所在的吊缆与竖直方向的夹角均不大于7度。

本发明所述的装船方法可使8MW吸力桩式导管架基础能在船坞制作，实现吊高整体下降；无需增加额外托盘制作，降低建造周期和成本；操作相对简单，解决了滚装小车的使用时同步协调困难的问题；装船时受潮水限制小，装船时间安排较为便利，减少调节驳船调节压载与码头面平行的环节，节约时间；操作简单易行，作业时间少成本低。