海上风力发电机钢管桩打设方法技术

一种海上风力发电机钢管桩打设方法，包括密封钢管桩、钢管桩下水、海上挂载和运输钢管桩、平台固定、吊起钢管桩、打击钢管桩以及基座安装等步骤，取代已知以吊船将钢管桩运送至定点再打设安装的作业，相对在体型上较小且构造也较简化，而可同样完成钢管桩打设，藉此构成本发明专利技术。

Steel pipe pile setting method for offshore wind generator

An offshore wind turbine installation method of steel pipe pile, steel pipe pile, steel pipe pile, including sealing water, sea mounts and transportation of steel pipe pile, fixed platform, lift the steel pipe pile, steel pipe pile and blow base installation steps, known to replace crane ship will be transported to the designated steel pipe pile again installation work, the relative in size the smaller and the structure is simplified, and can also complete the installation of steel pipe pile, thereby constituting the invention.

【技术实现步骤摘要】
海上风力发电机钢管桩打设方法
本专利技术与风力发电机有关，特别指一种海上风力发电机钢管桩打设方法。
技术介绍
现有的风力发电机，主要包括机体、叶片和立柱，常见设置在海边的岸上，通过海风吹动叶片旋转，而使机体发电储能。另一种是通过将钢管桩打设至海床，并在海面上装设可让立柱固定的基座，而将风力发电机离岸设置而安装在海面上，而可获得海风较强的发电优势，且不会占据陆地上可用的空间。如日本专利特开2006-37397号的文献中，揭露一种风力发电机于离岸设置而安装在海面上的施工方法，主要是有二工作船，一者体型较大，另一者体型较小，二工作船均设有单一吊臂的起重机，通过二工作船的起重机协同作业，以完成风力发电机的安装作业。依目前趋势的走向，风力发电机因发电量需求逐渐增加，让风力发电机的体积愈来愈大，重量也会愈来愈重，所用的钢管桩本身重量可达500至1500吨，直径则可达5至8公尺，若要能完成风力发电机的安装作业，特别是钢管桩的吊挂作业，因前述日本专利文献所揭露的起重机为单一吊臂的型态，故所设吊臂在结构强度上必须相当的要求，导致造价相当昂贵，故以负责安装风力发电机的单位来说，通常不会因有风力发电机离岸安装的需求而特地购买此类专用的机具，即便是承租也需花耗很高的租金，故有缺失改善的必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种海上风力发电机钢管桩打设方法，主要是在降低风力发电机设置的基座的钢管桩安装所需的成本，藉以提供安装的效率和便利性。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种海上风力发电机钢管桩打设方法，所欲打设的钢管桩，其中空且两端透空而具有开口，其特征在于，该打设方法包括以下步骤：密封钢管桩：在各该开口处设一端盖，使该钢管桩两端的开口密封，以形成一在该钢管桩内部密闭的浮室；钢管桩下水：将已密封的钢管桩设置在一车台上，并将该车台设在复数轨道上，该复数轨道是从岸上伸往海上，以推移装置推动该车台在该复数轨道上由岸上往海上滑移，直至该钢管桩在海面上浮起；海上挂载和运输钢管桩：一可在海上航行的拖船设在海面上，所述浮起在海面上的钢管桩，一端以绳索连结在该拖船，且被拖行在该拖船的后方，而随该拖船航行至安装的定点；平台固定：一平台航行至所述安装的定点，有至少三支柱往海底伸设至固定于海床，并撑起该平台升至海面上方；所述平台，有一第一塔座和一第二塔座位在该平台的同一边且位置对称，该二塔座的顶端有二定滑轮，各该定滑轮有一吊索以一端可被卷动地连结于一卷扬机，且绕经该定滑轮后朝该平台垂下，各该吊索在所述垂下的一端有一吊具，该二定滑轮可侧向位移而相对靠近或远离；吊起钢管桩：该二塔座以其吊具连结在海面上浮着的钢管桩的一端，并由所述卷扬机卷动吊索而将该钢管桩由水平逐渐吊起至直立，且直立时的钢管桩并排在该二塔座之间；打击钢管桩：将钢管桩设置在欲安装的定点，并脱离和该二塔座的吊具且被暂时定位，由该第一塔座以其定滑轮侧向位移且吊起一被设置在旁的打桩器并移至该钢管桩的正上方，由该打桩器以内部的一击锤往下掉落而击向该钢管桩或受动力驱动该击锤往上升回，以逐渐将该钢管桩击入海床至预定深度后，再将该打桩器从该钢管桩上移开；基座安装：在该打桩器被移开后，该第二塔座以其定滑轮侧向位移而吊起一被设置在旁的基座，并将该基座移至该钢管桩顶端后固定，使所述海上风力发电机能在该钢管桩上方安装在该基座。其中，所述推移装置为液压缸；所述复数轨道中，有所述液压缸者为第一轨道，无所述液压缸者为第二轨道，该液压缸以一端可活动但能暂时固定地连结所在的第一轨道，且该液压缸的另一端连结在所述车台，该车台可被该液压缸逐步推动；各该轨道被区分为位于岸上的水平段、由岸上伸往海面的倾斜段以及位于该水平段和该倾斜段之间的摆动段，该摆动段以一支撑座枢设且可被一致动器驱动而从水平摆动至倾斜，在该摆动段呈水平时和该水平段的延伸方向对齐，且该摆动段可摆动至倾斜而和该倾斜段的延伸方向对齐；当所述钢管桩被设置在该车台上时，该复数轨道的摆动段被该致动器驱动而和该水平段呈水平对齐，该车台被该液压缸推动而由该复数轨道的水平段移往摆动段，当该车台完全离开水平段后，再倾斜该摆动段至和该倾斜段的延伸方向对齐，且持续让该车台被该液压缸推动至该倾斜段，直至该车台沉入海中，让在该车台上的钢管桩在海面上浮起。其中，所述第一轨道，其断面呈工形，所述各液压缸在两端各有一夹具，各该夹具皆和液压缸所在的第一轨道连结，且可活动地组设在该第一轨道的顶部，各该夹具中有复数夹缸，该夹具可以其中的复数夹缸撑紧于所在的第一轨道而暂时固定，或松脱而可在所在的第一轨道上活动；各该液压缸的二夹具，以一者为暂时固定时另一者为松脱而可活动的方式，在所在的液压缸推动该车台时，交替地固定于该第一轨道上，而由该液压缸逐步将该车台由该水平段推动至倾斜段。其中，所述钢管桩被所述拖船拖行在后时，在该钢管桩远离该拖船的一端设有一重力件，该重力件可注水而产生重量，让该钢管桩在被拖行时，以该重力件对该钢管桩远离该拖船的一端提供一往下沉的力量，使该钢管桩在被拖行时能较为笔直而不会在海面上任意摇摆。其中，所述钢管桩被吊起时，所述二端盖的其中一个相对在上而为上端盖，另一个相对在下而为下端盖，该上端盖和下端盖皆有一可让该钢管桩的浮室和外部相通的通孔，且周围皆设有气囊可被充气而撑紧所设的钢管桩的内壁以密封所设位置的开口，至少该下端盖为中空而具有一空气舱和一注水舱，该注水舱有一注水口、一排气口、一充气口和一排水口，有一气管由所述平台伸设至该下端盖且连接所述充气口，而可充气至该注水舱中；在该吊起钢管桩的步骤时，将该上端盖和下端盖的通孔开启，让水从该下端盖的通孔进入该钢管桩内，且该钢管桩内的空气从该上端盖所设通孔排出，可让该钢管桩设该下端盖的一端往海中沉入，让该钢管桩被从水平而吊起呈直立；将该上端盖和下端盖的气囊泄气，且由所述注水口将水注入该注水舱中，而注水舱内的空气由所述排气口排出，使该下端盖内没有空气而无浮力，使其下沉而离开所设的开口后，由所述气管对该充气口充气，而使该舱室内的水从所述排水口排出，使该下端盖内有空气而产生浮力后浮上水面，供工作人员以拖船将该下端盖拖回。其中，所述上端盖和所述下端盖位于所设的开口中时，分别被以拉力绳固定在所述钢管桩上而被拉着，使该上端盖和该下端盖在被所述平台在海上拖行时，能稳固地固定于所设的开口中。其中，所述吊具有一动滑轮，且在该动滑轮的下方设有一钩部，所述吊索由所述定滑轮垂下后，绕经该动滑轮后再绕回该定滑轮数次，以定位该吊具在该吊索垂下的一端。其中，所述二塔座的顶端跨接一基板，设二滑台可滑动地承载在所述基板上，所述各滑台的滑动方向沿着该基板在该二塔座上跨接的方向，该基板上对应该滑台滑移的路径有一对相对在外的导轨和一对相对在内的夹座，该对导轨和该对夹座皆呈直线且在该基板上平行设置，各该滑台以底部可滑动地设于该对导轨；各该夹座有一液压缸以一端可活动但能暂时固定地连结，且各该液压缸的另一端连结在该二滑台，各该滑台可由所连结的液压缸逐步推动而在该基板上直线滑移；二滑板分别设于该二滑台上，所述二定滑轮分别设于所述二滑板上，各该滑板的一侧连结一液压缸，各该液压缸分别可推动连结的滑板在所在的滑台上以垂直该滑台的滑动方向直线滑移，各该滑板有一第一穿孔供绕经所固定的定滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上风力发电机钢管桩打设方法，所欲打设的钢管桩，其中空且两端透空而具有开口，其特征在于，该打设方法包括以下步骤：密封钢管桩：在各该开口处设一端盖，使该钢管桩两端的开口密封，以形成一在该钢管桩内部密闭的浮室；钢管桩下水：将已密封的钢管桩设置在一车台上，并将该车台设在复数轨道上，该复数轨道是从岸上伸往海上，以推移装置推动该车台在该复数轨道上由岸上往海上滑移，直至该钢管桩在海面上浮起；海上挂载和运输钢管桩：一可在海上航行的拖船设在海面上，所述浮起在海面上的钢管桩，一端以绳索连结在该拖船，且被拖行在该拖船的后方，而随该拖船航行至安装的定点；平台固定：一平台航行至所述安装的定点，有至少三支柱往海底伸设至固定于海床，并撑起该平台升至海面上方；所述平台，有一第一塔座和一第二塔座位在该平台的同一边且位置对称，该二塔座的顶端有二定滑轮，各该定滑轮有一吊索以一端可被卷动地连结于一卷扬机，且绕经该定滑轮后朝该平台垂下，各该吊索在所述垂下的一端有一吊具，该二定滑轮可侧向位移而相对靠近或远离；吊起钢管桩：该二塔座以其吊具连结在海面上浮着的钢管桩的一端，并由所述卷扬机卷动吊索而将该钢管桩由水平逐渐吊起至直立，且直立时的钢管桩并排在该二塔座之间；打击钢管桩：将钢管桩设置在欲安装的定点，并脱离和该二塔座的吊具且被暂时定位，由该第一塔座以其定滑轮侧向位移且吊起一被设置在旁的打桩器并移至该钢管桩的正上方，由该打桩器以内部的一击锤往下掉落而击向该钢管桩或受动力驱动该击锤往上升回，以逐渐将该钢管桩击入海床至预定深度后，再将该打桩器从该钢管桩上移开；基座安装：在该打桩器被移开后，该第二塔座以其定滑轮侧向位移而吊起一被设置在旁的基座，并将该基座移至该钢管桩顶端后固定，使所述海上风力发电机能在该钢管桩上方安装在该基座。...

【技术特征摘要】
1.一种海上风力发电机钢管桩打设方法，所欲打设的钢管桩，其中空且两端透空而具有开口，其特征在于，该打设方法包括以下步骤：密封钢管桩：在各该开口处设一端盖，使该钢管桩两端的开口密封，以形成一在该钢管桩内部密闭的浮室；钢管桩下水：将已密封的钢管桩设置在一车台上，并将该车台设在复数轨道上，该复数轨道是从岸上伸往海上，以推移装置推动该车台在该复数轨道上由岸上往海上滑移，直至该钢管桩在海面上浮起；海上挂载和运输钢管桩：一可在海上航行的拖船设在海面上，所述浮起在海面上的钢管桩，一端以绳索连结在该拖船，且被拖行在该拖船的后方，而随该拖船航行至安装的定点；平台固定：一平台航行至所述安装的定点，有至少三支柱往海底伸设至固定于海床，并撑起该平台升至海面上方；所述平台，有一第一塔座和一第二塔座位在该平台的同一边且位置对称，该二塔座的顶端有二定滑轮，各该定滑轮有一吊索以一端可被卷动地连结于一卷扬机，且绕经该定滑轮后朝该平台垂下，各该吊索在所述垂下的一端有一吊具，该二定滑轮可侧向位移而相对靠近或远离；吊起钢管桩：该二塔座以其吊具连结在海面上浮着的钢管桩的一端，并由所述卷扬机卷动吊索而将该钢管桩由水平逐渐吊起至直立，且直立时的钢管桩并排在该二塔座之间；打击钢管桩：将钢管桩设置在欲安装的定点，并脱离和该二塔座的吊具且被暂时定位，由该第一塔座以其定滑轮侧向位移且吊起一被设置在旁的打桩器并移至该钢管桩的正上方，由该打桩器以内部的一击锤往下掉落而击向该钢管桩或受动力驱动该击锤往上升回，以逐渐将该钢管桩击入海床至预定深度后，再将该打桩器从该钢管桩上移开；基座安装：在该打桩器被移开后，该第二塔座以其定滑轮侧向位移而吊起一被设置在旁的基座，并将该基座移至该钢管桩顶端后固定，使所述海上风力发电机能在该钢管桩上方安装在该基座。2.根据权利要求1所述的海上风力发电机钢管桩打设方法，其特征在于，所述推移装置为液压缸；所述复数轨道中，有所述液压缸者为第一轨道，无所述液压缸者为第二轨道，该液压缸以一端可活动但能暂时固定地连结所在的第一轨道，且该液压缸的另一端连结在所述车台，该车台可被该液压缸逐步推动；各该轨道被区分为位于岸上的水平段、由岸上伸往海面的倾斜段以及位于该水平段和该倾斜段之间的摆动段，该摆动段以一支撑座枢设且可被一致动器驱动而从水平摆动至倾斜，在该摆动段呈水平时和该水平段的延伸方向对齐，且该摆动段可摆动至倾斜而和该倾斜段的延伸方向对齐；当所述钢管桩被设置在该车台上时，该复数轨道的摆动段被该致动器驱动而和该水平段呈水平对齐，该车台被该液压缸推动而由该复数轨道的水平段移往摆动段，当该车台完全离开水平段后，再倾斜该摆动段至和该倾斜段的延伸方向对齐，且持续让该车台被该液压缸推动至该倾斜段，直至该车台沉入海中，让在该车台上的钢管桩在海面上浮起。3.根据权利要求2所述的海上风力发电机钢管桩打设方法，其特征在于，所述第一轨道，其断面呈工形，所述各液压缸在两端各有一夹具，各该夹具皆和液压缸所在的第一轨道连结，且可活动地组设在该第一轨道的顶部，各该夹具中有复数夹缸，该夹具可以其中的复数夹缸撑紧于所在的第一轨道而暂时固定，或松脱而可在所在的第一轨道上活动；各该液压缸的二夹具，以一者为暂时固定时另一者为松脱而可活动的方式，在所在的液压缸推动该车台时，交替地固定于该第一轨道上，而由该液压缸逐步将该车台由该水平段推动至倾斜段。4.根据权利要求1所述的海上风力发电机钢管桩打设方法，其特征在于，所述钢管桩被所述拖船拖行在后时，在该钢管桩远离该拖船的一端设有一重力件，该重力件可注水而产生重量，让该钢管桩在被拖行时，以该重力件对该钢管桩远离该拖船的一端提供一往下沉的力量，使该钢管桩在被拖行时能较为笔直而不会在海面上任意摇摆。5.根据权利要求1所述的海上风力发电机钢管桩打设方法，其特征在于，所述钢管桩被吊起时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭芳声，郭仲轩，
申请(专利权)人：海洋能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71