一种输送船和导管架的施工方法

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，具体涉及一种输送船和导管架的施工方法。

背景技术

海上风电具有资源丰富、发电利用小时高、不占用土地和适宜大规模开发的特点，是可再生能源发展的重点领域。近年来随着海上风电行业的发展，作为风机安装基础的导管架，其应用越来越广。

目前，随着海上风电向深远海的发展，对于风机安装基础的结构稳定性要求进一步提高，进而使得导管架的重量和高度进一步增大，现有技术中，承运安设导管架主要为输送船舶和带有浮吊结构的施工船舶，由于导管架的重量和高度的增大，使得浮吊结构要对应匹配相应的吊重和吊高，保证需要施工船舶具备足够的吊装能力，但是，这样一方面缩小了施工船舶的选择范围，提高施工成本，另一方面，由于输送船舶的自身甲板高度相对固定，施工船舶上浮吊结构吊高能力的提高，需要对于现有的施工船舶进行较大规模的改装，以承载足够吊高的浮吊结构，这样的改装难度大，改造成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种输送船和导管架的施工方法，以解决现有技术中的吊装导管架的施工船舶吊高能力不足，且改装调节的难度大，改造成本高的问题。

第一方面，本发明提供了一种运输船，包括：船体，一侧设置有升降部，所述船体的甲板适于承载若干导管架；升降结构，设置在所述升降部上，包括升降平台和驱动件，所述升降平台适于在所述驱动件的作用下沿高度方向作升降运动，并至少具有低于所述甲板的吊装位置；输送装置，设置在所述船体的甲板上，适于在所述甲板和所述升降平台之间输送所述导管架。

有益效果

通过在运输船船体的一侧设置升降平台和驱动件，使得通过输送装置转运而承载导管架的升降平台，可以在驱动件的作用下沿高度方向运动，并且在运动范围内具有低于甲板的吊装位置，这样设置，通过调节升降平台的高度，进而调节了待吊装导管架的高度，在配合外部吊装船进行吊装时，对于外部吊装船的吊装结构的吊高要求更低，，进而这样设置，在现有运输船可选范围的基础上，扩大了对施工船舶的选择范围，降低了施工成本，有效解决现有技术中的吊装导管架的施工船舶吊高能力不足，且改装调节的难度大，改造成本高的问题。

在一种可选的实施方式中，所述升降部包括：槽口结构，设置在所述船体的端部，所述槽口结构开口的边侧设有若干升降配合部，所述升降配合部与所述升降平台活动连接。

有益效果：

通过设置升降部为在船体端部的槽口结构，这样一方面，槽口结构的设置为升降平台的运动提供空间，便于设置在升降部的升降平台作升降运动时，可以穿过槽口结构，降至低于甲板的吊装位置，另一方面，作为导管架的施工吊装位置，在船体的端部设置槽口结构，便于运输船与施工船舶、风电安设平台或其他海上平台进行定位或对接。

在一种可选的实施方式中，所述驱动件限位连接设置在所述升降配合部上侧。

在一种可选的实施方式中，所述升降平台包括：平台主体，沿竖直方向投影在所述槽口结构上，具有所述吊装位置以及与所述槽口结构抵接的待承载位置；若干桩腿，穿设在所述升降配合部上，与所述驱动件活动连接，并沿竖直方向延伸设置在所述槽口结构下侧，所述平台主体和所述桩腿适于在所述驱动件的驱动作用下升降，所述平台主体适于在所述吊装位置和所述待承载位置之间往复运动。

有益效果：

通过将驱动件限位在升降配合部上侧，且平台主体连带桩腿均在驱动件的作用下升降，由于平台主体本身作为导管架的承载基础，且具有低于甲板的吊装位置，平台主体和导管架的下侧可能会没入水面下，这样设置，在满足平台主体和导管架竖直方向升降的基础上，可以使提供动力的驱动件设置在船体上，避免其随着平台主体运动时没入水面，无需设置驱动件的避水装置，降低成本。

在一种可选的实施方式中，所述平台主体包括：承接部，沿竖直方向投影在所述槽口结构的开口内，在所述待承载位置，所述承接部顶面与所述船体的甲板呈齐平设置；限位部，连接设置在所述承接部下端，沿竖直方向投影在所述槽口结构的边侧，在所述待承载位置，与所述槽口结构边侧的下端限位抵接。

有益效果：

通过将平台主体分为相互连接的承接部和限位部，且在待承载位置，平台主体的承接部可以与甲板呈齐平，这样避免甲板和平台主体间出现高度差，便于输送装置平稳地将导管架自船体甲板运送至承接部上，同时，在待承载位置限位部与槽口结构边侧的下端抵接，可以使得平台主体在驱动件的驱动作用下，准确停在待承载位置，避免发生错位等问题。

在一种可选的实施方式中，所述输送装置包括若干轴线车，适于承载并输送所述导管架。

在一种可选的实施方式中，运输船还包括：若干海绑结构，设置在所述导管架的底侧，适于限位所述导管架和甲板，以及所述导管架和升降平台。

有益效果：

通过设置海绑结构，可以对导管架与其设置位置进行限位，当导管架安设在甲板上时，限位其与甲板可以避免在运输船在海上行进过程中出现倾倒，当导管架被转运至升降平台上时，可以根据外部海况确认是否需要通过海绑结构对导管架和升降平台进行限位，当外部海况较差，可以导管架运抵升降平台后通过海绑结构进行限位，再在海况平稳后，升降平台作升降运动前，进行解绑。

运输船还包括：辅助吊装结构，设置在所述船体上，适于在所述输送装置和所述甲板之间辅助输送所述导管架。

第二方面，本发明还提供了一种导管架施工方法，包括上述的运输船，包括：自甲板向升降平台转送导管架；控制驱动件驱动调节升降平台至低于甲板的吊装位置；驱动外部吊装船的吊装结构运动至吊装位置吊装导管架。

在一种可选的实施方式中，步骤“自甲板向升降平台转送导管架”包括：调节升降平台的平台主体运动至待承载位置；控制输送装置运动至导管架底侧，承载并输送导管架至平台主体上。

在一种可选的实施方式中，步骤“控制输送装置运动至导管架底侧，承载并输送导管架至平台主体上”前还包括：解除海绑结构在甲板上对导管架的限位。

在一种可选的实施方式中，步骤“控制驱动件驱动调节升降平台至低于甲板的吊装位置”前还包括：获取海况信息；判断是否继续进行施工；若否，则调节升降平台上海绑结构对导管架进行限位，并在第一预设时间后返回“获取海况信息”步骤；若是，则执行后续步骤，或，解除海绑结构在甲板上对导管架的限位后，执行后续步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中输送船的俯视结构示意图；

图2为图1所示的输送船的主视结构示意图；

图3为图1中输送船的A-A向结构示意图；

图4为图1中输送船的B-B向部分结构示意图；

图5为平台主体位于待承载位置时，图1中输送船的B-B向的结构示意图；

图6为平台主体位于吊装位置时，图1中输送船的B-B向的结构示意图；

图7为图1中输送船的吊装结构吊装导管架时的结构示意图；

附图标记说明：

1、船体；101、甲板；102、槽口结构；103、升降配合部；2、升降平台；201、平台主体；202、承接部；203、限位部；204、桩腿；3、驱动件；4、输送装置；5、辅助吊装结构；6、导管架；7、海绑结构；8、水面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面结合图1至图7，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面提供了一种运输船，包括：船体1、升降结构、输送装置4。

在本实施例中船体1呈单体船设置，一侧设置有升降部，船体1的甲板101适于承载若干导管架6，升降部的具体设置位置不做限制，可以设置在船艏或船尾，也可以设置在船体1两侧，优选地，在本实施例中，升降部设置在船尾。作为可变换的实施方式，船体1可以呈双体船设置，中间用甲板101连接在一起以减少拖航阻力。

升降结构设置在升降部上，包括升降平台2和驱动件3，升降平台2顶面呈平面设置，适于承载导管架6并在驱动件3的作用下沿高度方向作升降运动，并至少具有低于甲板101的吊装位置，作为可变换的实施方式，升降平台2的顶面也可以根据需要设置呈其他形状，满足对导管架6的转运和承载即可，可以为倾斜斜面，或槽状设置；

输送装置4设置在船体1的甲板101上，适于在甲板101和升降平台2之间输送导管架6。

通过在运输船船体1的一侧设置升降平台2和驱动件3，使得通过输送装置4转运而承载导管架6的升降平台2，可以在驱动件3的作用下沿高度方向运动，并且在运动范围内具有低于甲板101的吊装位置，这样设置，通过调节升降平台2的高度，进而调节了待吊装导管架6的高度，在配合外部吊装船进行吊装时，对于外部吊装船的吊装结构的吊高要求更低，进而这样设置，在现有运输船可选范围的基础上，扩大了对施工船舶的选择范围，降低了施工成本，有效解决现有技术中的吊装导管架6的施工船舶吊高能力不足，且改装调节的难度大，改造成本高的问题。

升降部包括槽口结构102，在本实施例中，槽口结构102设置在船体1沿长度方向的端部，具体为船尾，作为可变换的实施方式也可以为船艏，槽口结构102的开口背向船身设置，且沿高度方向，槽口结构102呈通槽设置，此外，槽口结构102开口的边侧具体指槽口结构102的两个槽壁及其底壁，具体地，升降配合部103设置在槽口结构102的两个槽壁上，进一步地，若干升降配合部103分别设置在两个槽壁沿竖直方向的顶面上，优选地呈均匀对称分布，升降配合部103与升降平台2活动连接。在本实施例中，槽口结构102的两个槽壁及其底壁的顶面均在船体1的甲板101上，作为可变换的实施方式，升降配合部103也可以设置在槽口结构102底壁的顶面上。

通过设置升降部为在船体1端部的槽口结构102，这样一方面，槽口结构102的设置为升降平台2的运动提供空间，便于设置在升降部的升降平台2作升降运动时，可以穿过槽口结构102，降至低于甲板101的吊装位置，另一方面，作为导管架6的施工吊装位置，在船体1的端部设置槽口结构102，便于运输船与施工船舶、风电安设平台或其他海上平台进行定位或对接。

在本实施例中，升降配合部103为沿竖直方向的过孔，作为可变换的实施方式，升降配合部103也可以为辅助连接筒，辅助连接筒上下开口，并沿所述槽口结构102槽壁或底壁上朝向开口内侧突出设置。

此外，驱动件3限位连接设置在升降配合部103上侧。作为可变换的实施方式，升降配合部103上可以限位连接设置竖向导柱，驱动件3与升降平台2一体设置，驱动件3可以沿竖向导柱上下运动，并带动升降平台2升降。

升降平台2包括：平台主体201和若干桩腿204。平台主体201沿竖直方向投影在槽口结构102上，具有吊装位置以及与槽口结构102抵接的待承载位置，若干桩腿204对应穿设在升降配合部103上，与驱动件3活动连接，并沿竖直方向延伸设置在槽口结构102下侧，平台主体201和桩腿204适于在驱动件3的驱动作用下升降，平台主体201适于在吊装位置和待承载位置之间往复运动。

通过将驱动件3限位在升降配合部103上侧，且平台主体201连带桩腿204均在驱动件3的作用下升降，由于平台主体201本身作为导管架6的承载基础，且具有低于甲板101的吊装位置，平台主体201和导管架6的下侧可能会没入水面8下，这样设置，在满足平台主体201和导管架6竖直方向升降的基础上，可以使提供动力的驱动件3设置在船体1上，避免其随着平台主体201运动时没入水面8，无需设置驱动件3的避水装置，降低成本。

具体地，在本实施例中，驱动件3为液压插销升降装置，具体为连续步进液压插销升降装置。作为可变换的实施方式，驱动件3也可以为电机齿轮组件，在桩腿204侧边设置有齿条配合结构。

在本实施例中，平台主体201包括：承接部202和限位部203。

其中，承接部202沿竖直方向投影在槽口结构102的开口内，在待承载位置，承接部202的顶面与船体1的甲板101呈齐平设置，作为可变换的实施方式，在不影响输送装置4转运导管架6的前提下，在待承载位置，承接部202的顶面与船体1的甲板101可以具有部分高度差。限位部203连接设置在承接部202下端，沿竖直方向限位部203的边缘投影在槽口结构102的边侧，在待承载位置，限位部203与槽口结构102边侧的下端限位抵接。此外，限位部203还与桩腿204连接设置。

通过将平台主体201分为相互连接的承接部202和限位部203，且在待承载位置，平台主体201的承接部202可以与甲板101呈齐平，这样避免甲板101和平台主体201间出现高度差，便于输送装置4平稳地将导管架6自船体1甲板101运送至承接部202上，同时，在待承载位置限位部203与槽口结构102边侧的下端抵接，可以使得平台主体201在驱动件3的驱动作用下，准确停在待承载位置，避免发生错位等问题。

在本实施例中，输送装置4包括若干轴线车，具体为自走式模块化平板车，作为可变换的实施方式，输送装置4也可以为导轨件，导轨件铺设在甲板101与升降平台2之间。

运输船还包括若干海绑结构7，适于限位所述导管架6和甲板101，以及所述导管架6和升降平台2。

具体地，海绑结构7在本实施例中呈方形的辅助连接块，与甲板101以及升降平台2通过焊接连接实现绑定，可以通过切断装置切开，实现解绑。若干海绑结构7沿导管架6的下侧均匀分布，其中，海绑结构7中部设有可供轴线车进入的输送空间，轴线车可以进入输送空间，在海绑结构7解绑后通过自身升降来实现对导管架6的承托和放置，并实现甲板101与升降平台2之间导管架6的输送。

进一步地，在升降平台2上，也可以在甲板101上，还包括有液压限位卡勾结构，液压限位卡勾结构包括一端与安设面铰接，另一端设有卡勾的主杆，以及一端与安设面铰接，另一端与主杆铰接的液压副杆，液压副杆沿主杆远离海绑结构7的一侧设置，卡勾与海绑结构7顶侧卡合连接，可以通过液压副杆的伸缩实现卡合或脱离。

通过设置海绑结构7，可以对导管架6与其设置位置进行限位，当导管架6安设在甲板101上时，限位其与甲板101可以避免在运输船在海上行进过程中出现倾倒，当导管架6被转运至升降平台2上时，可以根据外部海况确认是否需要通过海绑结构7对导管架6和升降平台2进行限位，当外部海况较差，可以导管架6运抵升降平台2后通过海绑结构7进行限位，再在海况平稳后，升降平台2作升降运动前，进行解绑。

运输船还包括辅助吊装结构5，辅助吊装结构5设置在船体1上，辅助吊装结构5的吊重和吊高通常小于外部吊装船的吊装结构，难以直接完成对吊管架的全程吊装输送，辅助吊装结构5的设置，一方面可以对甲板101上其他可能影响承载导管架的输送装置4运行的杂物进行清理和输送，另一方面，可以对输送装置4承载导管架的承载过程中进行辅助吊装，保证导管架被输送装置4进行稳定和平衡承载。

根据本发明的实施例，另一方面提供一种导管架的施工方法，适用于上述的运输船，包括：

自甲板101向升降平台2转送导管架6，在本实施例中，船体1的甲板101上设置有多个待吊装的导管架6，可以通过输送装置4逐个转送或批量转送至升降平台2上。

控制驱动件3驱动调节升降平台2至低于甲板101的吊装位置，通过驱动件3可以驱动升降平台2发生升降运动，升降平台2的运动行程中具有低于甲板101的吊装位置，便于吊装结构5以较低的吊高能力实现吊装。

驱动外部吊装船运动至吊装位置，其上的吊装结构吊装导管架6。

这样对导管架6进行吊装的施工方法，通过将导管架6放置在可以调节高度，且调节范围可以低于甲板101的升降平台2上，再通过外部吊装船上的吊装结构进行吊装，降低了对吊装结构吊高的要求，扩大了施工船舶的选择范围，有效解决现有技术中的吊装导管架6的施工船舶吊高能力不足，且改装调节的难度大，改造成本高的问题。

其中，步骤“自甲板101向升降平台2转送导管架6”还包括：

调节升降平台2的平台主体201运动至待承载位置，具体地，在待承载位置，平台主体201的承接部202伸入船体1的槽口结构102，承接部202的顶面与槽口结构102的顶面以及甲板101呈齐平设置，平台主体201的限位部203，与槽口结构102边侧的底面限位抵接，且驱动件3通过对桩腿204的向上施力进而作用在平台主体201上，使平台主体201停留在带承载位置。通过驱动件3调节平台主体201升至待承载位置，在本实施例中，平台主体201在待承载位置时，其顶部与甲板101齐平，避免平台主体201与甲板101出现高度差，便于输送装置4的输送。

控制输送装置4运动至导管架6底侧，承载并输送导管架6至平台主体201上。具体地，在本实施例中，输送装置4包括若干轴线车，轴线车运动至甲板101上的导管架6底侧，承载并托举起导管架6，并输送导管架6至平台主体201上，具体地，单次输送一个导管架6至平台主体201，作为可变换的实施方式，在满足负载能力和输送能力的前提下，也可以同时输送多个导管架6至平台主体201上。

此外，在输送装置4输送导管架6至平台主体201上后，输送装置4撤回至甲板101位置。

步骤“控制输送装置4运动至导管架6底侧，承载并输送导管架6至平台主体201上”前还包括：解除海绑结构7在甲板101上对导管架6的限位。通过设置海绑结构7，可以避免在运输船在海上行进过程中导管架6出现倾倒，并在转运导管架6前，对其进行解绑。

进一步地，步骤“控制驱动件3驱动调节升降平台2至低于甲板101的吊装位置”前还包括：

获取海况信息，并根据获取的海况信息，判断是否继续进行施工。在本实施例中，海况信息具体为天气、风速或浪高等，获取海况信息可以根据在船体1上的风力检测或信息获取装置得出，具体可以为风速检测仪等，也可以根据操作人员的观测信息得出。

若否，则调节升降平台2上海绑结构7对导管架6进行限位，并在第一预设时间后返回“获取海况信息”步骤；若是，则执行后续步骤，或，解除海绑结构7在甲板101上对导管架6的限位后，执行后续步骤。具体地，第一预设时长可以根据需要进行调节，具体时长不做限制，可以为2h或6h等。

由于导管架6运送至升降平台2后，并未进行限位，且平台升降和吊装结构5的吊装过程时间较长，当出现海况变化，可能影响导管架6在升降平台2上的稳定性，导致倾覆的问题出现。这样设置，通过在升降平台2上设置海绑结构7，并根据海况信息判断是否继续施工，在海况不佳时，可以通过海绑结构7限位升降平台2上的导管架6，避免其从升降平台2上脱出，这样可以适应远海复杂的海况，提高了输送船的施工稳定性。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。