【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电大直径钢管桩翻身，尤其涉及一种海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置及工艺。
技术介绍
1、我国拥有悠长的海岸线，发展海上风电潜力巨大，是电力行业的重要发展方向。随着海上风电的大规模发展，钢管桩在海洋工程中的应用日益普遍。海上工程所使用的钢管桩具有长度长、重量大的特点，长度通常超过六七十米，重量可达千吨以上。这些钢管桩通常在陆地的加工厂制作成成品，然后通过运输船运输到海上施工现场进行沉桩。由于运输时一般采用卧式，所以在沉桩施工前需要将横躺在运输船上的钢管桩起吊并调整为竖直状态，然后进行沉桩作业。因此，将钢管桩从横躺状态调整为竖直状态的过程(以下简称“钢管桩翻身”)显得尤为重要。
2、传统钢管桩翻身施工步骤：
3、(1)提前将吊索具在主吊船甲板上组装好，吊索具上端挂在主吊主钩上，回转吊机移动至钢管桩桩身吊耳上方，吊索具下端挂在钢管桩两个主吊耳上；
4、(2)辅助浮吊船的主钩挂两根钢丝绳圈，其吊索具下端挂在钢管桩底部吊耳上；
5、(3)缓慢起升主吊船及辅助浮吊钩头使钢管桩脱离运输船上的搁置工装，查看钩头状态，确保无异常后继续抬高直至钢管桩高于运输船上管桩绑扎工装，运输船驶离现场。主吊船主钩缓慢起升，辅助浮吊船的主钩缓慢下降，两吊机根据吊重变化通过臂架俯仰、回转以及绞船相互配合，直至钢管桩竖立；
6、(4)对翻身吊耳进行解扣和割除。
7、由于当前钢管桩的翻身作业通常采取焊接翻身吊耳的方式进行。其整体步骤概括为：首先，使用钢丝绳将两台吊机分别与钢管桩
8、因而，上述钢管桩翻身的施工步骤存在以下缺点：首先，现有海上钢管桩翻身工艺至少需要两台海上浮吊进行配合。因海上风电项目的大力发展，海上浮吊需求极大，导致海上浮吊供不应求。同时海上风电安装具有施工窗口期短的特点，两台海上浮吊工期较难安排，导致传统吊耳式翻身成本较高。其次，为使钢管桩翻身后呈竖直状态，两台浮吊吊耳要求的高度一般都要钢管桩桩身的最高吊，因此导致钢管桩吊高较高。再次，气候恶劣，涌浪大，海上吊装施工受海洋气象的影响较大，两台浮吊同时施工需充分考虑海上风浪等海况因数对钢管桩翻身作业的影响，具有很大的风险。
9、总结来说，翻身吊耳在实践中的不足之处包括以下几点：第一，需要同时安排两台海上浮吊进行协作配合，成本相对较高。第二，海上作业受气候及涌浪影响较大，两台浮吊相互配合同步起吊，难度大、风险高。第三，为了使钢管桩在翻身后保持竖直状态，主吊的起吊高度要大于钢管桩整体高度，因此对主吊的起吊高度有着较高的要求。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置及工艺，能够降低工程费用。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案包括：一种海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置，包括卷扬机构和滑动机构；
5、所述卷扬机构和滑动机构均设置于运输船的甲板上，所述卷扬机构包括卷扬设备和钢丝绳，所述卷扬设备通过所述钢丝绳控制所述滑动机构在甲板上滑动；
6、所述滑动机构包括车架、滚轮、转动机构和套筒，所述滚轮设置于所述车架的底部，所述转动机构设置于所述车架上，所述套筒可转动连接于所述转动机构上，所述套筒的一侧开口用于插入钢管桩下端，在所述套筒的转动过程中，所述套筒的开口方向由朝向运输船尾部转向至朝向运输船上方，使得所述套筒垂直甲板。
7、进一步地，还包括支撑机构；
8、所述支撑机构设置于运输船的甲板尾部，所述支撑机构用于支撑钢管桩上部。
9、进一步地，所述滑动机构还包括导向管；
10、所述导向管设置于所述套筒的开口上，所述导向管呈喇叭状。
11、本专利技术采用的另一种技术方案包括：一种的海上风电大直径钢管桩滑动翻身工艺，包括：
12、s1、运输船舶将钢管桩运输至施工现场后，进行运输船的锚泊定位；
13、s2、待运输船稳定后，浮吊的主、副吊的钩索具分别挂在钢管桩中上部和中下部的吊耳上，利用浮吊的主、副吊将运输船上的钢管桩吊运至翻身装置附近；
14、s3、浮吊的主、副吊将钢管桩下端缓慢送入套筒，完成送桩程序后，检查钢管桩插入情况，在保证钢管桩桩身稳固的情况下，卸除副吊的钩索具；
15、s4、主吊进行起吊作业，提升过程需时刻关注钢管桩状态，同时卷扬机构根据钢管桩的桩身状态及起吊速率，控制滑动机构行走，将钢管桩往主吊方向推送；
16、s5、当钢管桩的桩身垂直于船舶甲板面后，在确保桩身整体稳定后，将卷扬机构的钢丝绳松开；
17、s6、通过主吊提升钢管桩，完成翻身作业。
18、进一步地，所述s3中在浮吊的主、副吊将钢管桩下端缓慢送入套筒之前，还包括：将钢管桩上部放置于支撑机构上。
19、(三)有益效果
20、本专利技术的有益效果是：在运输船上配备本专利技术的翻身装置，可实现一台浮吊完成翻身作业，从而减少翻身设备的投入，提高作业过程的稳定性及作业效率，降低工程费用。由于浮吊的主、副吊的钩索具分别挂在钢管桩中上部和中下部的吊耳上，翻身高度的降低有效地减少了浮吊起吊高度方面的要求，同时单台浮吊施工降低了施工难度和风险，增加了施工过程的安全性。
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1.一种海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置，其特征在于，包括卷扬机构和滑动机构；
2.根据权利要求1所述的海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置，其特征在于，还包括支撑机构；
3.根据权利要求1所述的海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置，其特征在于，所述滑动机构还包括导向管；
4.一种基于权利要求1-3任一项所述的海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置的翻身工艺，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的海上风电大直径钢管桩滑动翻身工艺，其特征在于，所述S3中在浮吊的主、副吊将钢管桩下端缓慢送入套筒之前，还包括：将钢管桩上部放置于支撑机构上。
【技术特征摘要】
1.一种海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置，其特征在于，包括卷扬机构和滑动机构；
2.根据权利要求1所述的海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置，其特征在于，还包括支撑机构；
3.根据权利要求1所述的海上风电大直径钢管桩滑动翻身装置，其特征在于，所述滑动机构还包括导向管；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：严陈，林建堂，肖兴良，
申请(专利权)人：福建省马尾造船股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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