一种海上风电装置的安装设备以及安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海上风电装置的安装设备以及安装方法，该安装方法包括起吊：主吊机和辅助吊机起吊单桩至设定的高度；翻身入水：主吊机保持不动，辅助吊机下放桩尾端，以使桩尾端围绕桩首端转动并与气囊组件一起逐步没入水中；入泥：在单桩转变为竖直状态后，主吊机下放单桩入泥，入泥过程中气囊组件放气；单桩自重入泥后将气囊组件摘除；沉桩施工。沉桩施工。沉桩施工。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电装置的安装设备以及安装方法


[0001]本专利技术涉及海上风电装置
，具体地，涉及一种海上风电装置的安装设备以及安装方法。

技术介绍

[0002]我国海上风能资源丰富，开发利用潜力巨大。海上风电装置因其清洁低碳、靠近东南沿海地区用电负荷侧，在“碳达峰、碳中和”中的重要作用愈加凸显。发展海上风电装置被视为我国能源结构转型的重要战略支撑。现阶段，国内海上风电装置的开发建设逐渐进入快车道，国内沿海省份如福建、江苏、广东、浙江、山东等省份开始大力发展海上风电装置的建设。
[0003]目前，海上风电装置包括风电机组，风电机组朝着大型化方向发展，风电机组的功率从4mw发展到6mw
‑
7mw。未来海上风电装置的机型大型化趋势会加速发展，甚至会出现20mw以上的风电机组。随着风电机组的功率的增加，用于支撑风电机组的装置单桩组件的重量逐步增加。未来单桩的重量将突破2500t。目前用于安装单桩的浮吊船的主吊机的吊重较小而逐渐不能满大重量单桩的要求。而使用大吊重的主吊机安装单桩，则会导致浮吊船的整体体积增加，从而导致安装单桩的成本大幅升高。
[0004]有鉴于此，亟需提供一种技术方案，能够使得吊重较小的吊机能够安装重量更大的单桩。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提供一种海上风电装置的安装设备以及安装方法的新技术方案。通过对单桩的施工方式进行改进以使得吊重较小的浮吊能够安装重量更大的单桩。
[0006]本专利技术的一个方面，提供了一种海上风电装置的安装设备，单桩组件包括单桩与气囊组件，气囊组件连接于单桩，安装设备包括主吊机和辅助吊机，主吊机用以连接于桩首端，辅助吊机用以连接桩尾端。
[0007]根据本专利技术的实施例，通过设置能够与单桩连接的气囊组件以为单桩提供浮力的方式，可以有效地减小吊装单桩的浮吊的吊重需求，以使得主吊机的吊重小于单桩的重量时也可以吊装重量较大的单桩，解决了风机兆瓦不断增大，单桩基础重量不断增加的趋势下，海上浮吊船吊力不足的问题，达到小船干大活的目的，可显著降低海上风电装置的安装成本。
[0008]本专利技术的另一个方面提供了一种单桩组件的安装方法，该方法包括起吊：主吊机和辅助吊机起吊单桩至设定的高度；
[0009]翻身入水：主吊机保持不动，辅助吊机下放桩尾端，以使桩尾端围绕桩首端转动并与气囊组件一起逐步没入水中；
[0010]入泥：在单桩转变为竖直状态后，主吊机下放单桩以进行入泥施工；
[0011]沉桩施工。
[0012]采用本专利技术中的方法，通过在安装单桩时，将气囊组件连接于单桩的方式，可以在单桩逐步入水的过程中，通过气囊组件对单桩产生的浮力逐步替代辅助吊机对单桩的拉力，防止主吊机的吊重不满足吊装大重量单桩的情况发生，进而使得小吊重的主吊机能够安装大于其额定吊重的单桩，从而显著地降低了大重量的单桩的安装成本，提高了大重量单桩安装的便捷性和经济性。
[0013]可选地，还包括：
[0014]布设气囊：气囊组件在未充气状态下连接到单桩，起吊之前，向气囊组件充气。
[0015]可选地，在入泥的步骤之前，还包括：
[0016]喂桩，通过主吊机将单桩置于抱桩架中。
[0017]可选地，在喂桩的步骤中还包括：
[0018]当单桩即将进入抱桩架时，沿单桩径向对单桩进行横向牵拉。
[0019]可选地，在单桩入泥的步骤中，包括；
[0020]自重入泥：通过控制主吊机对单桩的拉力，以使单桩自重入泥。
[0021]可选地，在自重入泥的过程中，包括：
[0022]对气囊组件的气压进行监控，当气囊组件的气压小于设定阈值时，为气囊组件充气。
[0023]可选地，在入泥的步骤中还包括：
[0024]在气囊组件入泥前，将气囊组件与单桩脱离；
[0025]在气囊组件与单桩脱离后，主吊机控制单桩完成入泥施工。
[0026]可选地，将气囊组件与单桩脱离前，为气囊组件放气。
[0027]通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0028]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。
[0029]图1是本专利技术实施例安装方法中单桩起吊的状态示意图，为俯视视角；
[0030]图2是本专利技术实施例安装方法中单桩翻身入水的状态示意图，为侧视视角；
[0031]图3是本专利技术实施例安装方法中喂桩前的状态示意图；
[0032]图4是本专利技术实施例安装方法中喂桩后的状态示意图；
[0033]图5是本专利技术实施例安装方法中入泥完成后，主吊机与单桩脱开的状态示意图；
[0034]图6是本专利技术实施例安装方法中，主吊机将气囊组件吊离单桩的状态示意图；
[0035]图7是本专利技术实施例中单桩受力折线图；
[0036]图8是本专利技术实施例中单桩径向的截面图；
[0037]图9是本专利技术实施例中布设装置的结构示意图，正视角；
[0038]图10是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第一步示意图；
[0039]图11是图10的局部放大示意图，是布设装置的结构示意图，侧视角；
[0040]图12是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第二步示意图；
[0041]图13是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第三步示意图；
[0042]图14是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第四步示意图；
[0043]图15是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第五步示意图；
[0044]图16是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第六步示意图；
[0045]图17是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第七步示意图；
[0046]图18是本专利技术实施例中布设装置在单桩内布设气囊第八步示意图；
[0047]图19是本专利技术实施例中单桩组件的结构示意图之一；
[0048]图20是图1的部分结构放大示意图；
[0049]图21是本专利技术实施例中单桩组件的结构示意图之二；
[0050]图22是本专利技术实施例中单桩组件的自动脱钩装置的结构示意图；
[0051]图23是本专利技术实施例中单桩组件的第二气囊吊耳的侧视图；
[0052]图24是本专利技术实施例中单桩组件的第二气囊吊耳的俯视图；
[0053]图25是本专利技术实施例中第一钩部起吊单桩的流程示意图，第一状态；
[0054]图26是本专利技术实施例中第一钩部起吊单桩的流程示意图，第二状态；
[0055]图27是本专利技术实施例中第一钩部起吊单桩的流程示意图，第三状态；
[0056]图28是图3在竖直方向的截面图；
[0057]图29是本专利技术实施例中第一钩部起吊单桩的流程示意图，第四状态；
[0058]图30是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电装置的安装设备，其特征在于，包括：单桩组件，用以支撑所述海上风电装置，所述单桩组件包括单桩与气囊组件，所述气囊组件连接于所述单桩；所述安装设备包括主吊机和辅助吊机，所述主吊机用以连接于所述单桩的桩首端，所述辅助吊机用以连接所述单桩的桩尾端。2.根据权利要求1所述安装设备，其特征在于，还包括抱桩架，所述抱桩架设置于下桩工作位。3.一种安装方法，基于权利要求1或2所述的安装设备，其特征在于，所述安装方法包括:起吊：所述主吊机和所述辅助吊机起吊所述单桩至设定的高度；翻身入水：所述主吊机保持不动，所述辅助吊机下放所述桩尾端，以使所述桩尾端围绕所述桩首端转动并与所述气囊组件一起逐步没入水中；入泥：在所述单桩转变为竖直状态后，所述主吊机下放所述单桩以进行入泥施工；沉桩施工。4.据权利要求3所述的安装方法，其特征在于，还包括：布设气囊：所述气囊组件在未充气状态下连接到单桩，起吊之前，向所述气囊组件充气。5.据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健翔，逯鹏，宋云峰，王小合，闫明辉，王怀明，余刚，张清涛，鲁成林，崔文涛，郭小亮，郭玮，陈冲，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：