CN109371970B - 一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，包括船体一、船体二、沉桩导向架、稳桩架、卷扬机和液压扶正机构，所述船体一和船体二相对设置，沉桩导向架设置在船体一和船体二中间，所述船体一和船体二上均设有卷扬机和稳桩架，稳桩架的侧面设置液压扶正机构，稳桩架顶部设有滑轮，卷扬机的钢绳一端穿过滑轮后与桩体上的吊装耳板连接。沉桩导向架能够在沉桩过程中对钢管桩进行导向定位，不受风浪影响，并且能够通过液压扶正机构对调整钢管桩的垂直度进行调整，弥补了目前海上风电沉桩施工方法的不足，提高了单桩基础的稳定性，从而保证了风电机组的安全运行。

Description

一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台及其定位方法

技术领域

本发明涉及沉桩技术领域，具体是一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台及其定位方法。

背景技术

作为全球能源消费大国之一，我国对绿色能源的重视程度和支持力度只增不减，先后出台了多项针对性指导政策。海上风电作为清洁能源重要组成部分，在国家政策的大力支持下，未来几年的开发力度将会持续加大。

风电机组单桩基础施工及风电机组安装涉及的全部工作，主要包括基础管桩的制作与施工、附属构件的制作与安装、基础防护以及风机部件的组拼装、运输、海上安装、风机调试配合等；桩基础的施工质量，是决定风电机组能否安全运行的关键。其中稳固平台的建设，是保证桩基础施工质量的前提，因此需要一套完整的单桩稳固平台***，提高桩基础的施工质量，保证风电机组的顺利运行。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术中的存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台及其定位方法。

技术方案：为达到上述目的，本发明所述的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，包括船体一、船体二、沉桩导向架、稳桩架、卷扬机和液压扶正机构，所述船体一和船体二相对设置，沉桩导向架设置在船体一和船体二中间，所述船体一和船体二上均设有卷扬机和稳桩架，稳桩架的侧面设置液压扶正机构，稳桩架顶部设有滑轮，卷扬机的钢绳一端穿过滑轮后与桩体上的吊装耳板连接。

所述沉桩导向架包括支座、第一层平台、第二层平台、支撑桁架、导向环一和导向环二，支座设置在第一层平台下方，所述支撑桁架设置在第一层平台与第二层平台之间的左右两侧，导向环一安装在第一层平台上，导向环二安装在第二层平台上，且导向环一和导向环二上下正对设置。

所述支撑桁架的中间位置还设有液压扶正机构。

进一步地，所述支撑桁架外侧设有平衡架，所述平衡架包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体、第二杆体与支撑桁架构成一个三角结构。

进一步地，所述液压扶正机构包括抱桩装置和液压气缸，所述液压气缸固定安装在支撑桁架上，抱桩装置包括连杆一、连杆二、抱箍一和抱箍二，所述连杆一和连杆二铰接，其铰接端与液压气缸的伸缩杆连接，所述连杆一的自由端固定连接抱箍一、连杆二的自由端固定连接抱箍二，所述抱箍一和抱箍二构成容纳桩体的圆形空间。

进一步地，所述导向环一和导向环二结构相同，均包括六边形外框和圆形内框，所述六边形外框和圆形内框之间设有一组弹性连接装置，所述弹性连接装置包括连接块一和连接块二，所述连接块一设置在六边形外框内侧，连接块二设置在圆形内框的外缘，连接块一和连接块二之间设置弹簧。

进一步地，所述支撑桁架的顶端还设有监控组件，所述监控组件与设置在船体二上的远程监控终端建立无线通信连接，所述监控组件包括信息采集模块、信息处理模块、信息预警模块，所述信息采集模块的输出端与信息处理模块的输出端连接，所述信息处理模块的输出端分别与信息预警模块连接,所述信息预警模块的输出端与远程监控终端无线通信连接。 监控组件能够实时对桩体的沉桩过程进行监控，对桩身的垂直度进行实时监测，便于及时对桩身的垂直度调整。

进一步地，所述信息采集模块为CCD相机。

上述技术方案可以看出，本发明的有益效果为：

本发明所述的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，沉桩导向架能够在沉桩过程中对钢管桩进行导向定位，不受风浪影响，并且能够通过液压扶正机构对调整钢管桩的垂直度进行调整，弥补了目前海上风电沉桩施工方法的不足，提高了单桩基础的稳定性，从而保证了风电机组的安全运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的沉桩导向架的结构示意图；

图3为本发明的导向环一的结构示意图；

图4为本发明的液压扶正机构的结构示意图。

图中：船体一1、船体二2、沉桩导向架3、稳桩架4、卷扬机5、液压扶正机构6、监控组件8、远程监控终端9、支座31、第一层平台32、第二层平台33、支撑桁架34、导向环一35、导向环二36、平衡架38、抱桩装置61、液压气缸62、第一杆体381、第二杆体382、连杆一611、连杆二612、抱箍一613、抱箍二614、六边形外框35a、圆形内框35b、弹性连接装置35c、连接块一35c1、连接块二35c2、弹簧35c3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1-4所示的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，包括船体一1、船体二2、沉桩导向架3、稳桩架4、卷扬机5和液压扶正机构6，所述船体一1和船体二2相对设置，沉桩导向架3设置在船体一1和船体二2中间，所述船体一1和船体二上均设有卷扬机5和稳桩架4，稳桩架4的侧面设置液压扶正机构6，稳桩架4顶部设有滑轮，卷扬机5的钢绳一端穿过滑轮后与桩体上的吊装耳板连接。

本实施例中所述沉桩导向架3包括支座31、第一层平台32、第二层平台33、支撑桁架34、导向环一35和导向环二36，支座31设置在第一层平台32下方，所述支撑桁架34设置在第一层平台32与第二层平台33之间的左右两侧，导向环一35安装在第一层平台32上，导向环二36安装在第二层平台33上，且导向环一35和导向环二36上下正对设置。

本实施例中所述支撑桁架34的中间位置还设有液压扶正机构6。

所述支撑桁架34外侧设有平衡架38，所述平衡架38包括第一杆体381和第二杆体382，所述第一杆体381、第二杆体382与支撑桁架34构成一个三角结构。

本实施例中所述液压扶正机构6包括抱桩装置61和液压气缸62，所述液压气缸62固定安装在支撑桁架34上，抱桩装置61包括连杆一611、连杆二612、抱箍一613和抱箍二614，所述连杆一611和连杆二612铰接，其铰接端与液压气缸62的伸缩杆连接，所述连杆一611的自由端固定连接抱箍一613，连杆二612的自由端固定连接抱箍二614，所述抱箍一613和抱箍二614构成容纳桩体的圆形空间。

本实施例中所述导向环一35和导向环二36结构相同，均包括六边形外框35a和圆形内框35b，所述六边形外框35a和圆形内框35b之间设有一组弹性连接装置35c，所述弹性连接装置35c包括连接块一35c1和连接块二35c2，所述连接块一35c1设置在六边形外框35a内侧，连接块二35c2设置在圆形内框35b的外缘，连接块一35c1和连接块二35c2之间设置弹簧35c3。

本实施例中所述支撑桁架34的顶端还设有监控组件8，所述监控组件8与设置在船体二2上的远程监控终端9建立无线通信连接，所述监控组件8包括信息采集模块、信息处理模块、信息预警模块，所述信息采集模块的输出端与信息处理模块的输出端连接，所述信息处理模块的输出端与信息预警模块连接,所述信息预警模块的输出端与远程监控终端9无线通信连接。

本实施例中所述信息采集模块为CCD相机。

实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，其特征在于：包括船体一（1）、船体二（2）、沉桩导向架（3）、稳桩架（4）、卷扬机（5）和液压扶正机构（6），所述船体一（1）和船体二（2）相对设置，沉桩导向架（3）设置在船体一（1）和船体二（2）中间，所述船体一（1）和船体二（2）上均设有卷扬机（5）和稳桩架（4），稳桩架（4）的侧面设置液压扶正机构（6），稳桩架（4）顶部设有滑轮，卷扬机（5）的钢绳一端穿过滑轮后与桩体上的吊装耳板连接；

所述沉桩导向架（3）包括支座（31）、第一层平台（32）、第二层平台（33）、支撑桁架（34）、导向环一（35）和导向环二（36），支座（31）设置在第一层平台（32）下方，所述支撑桁架（34）设置在第一层平台（32）与第二层平台（33）之间的左右两侧，导向环一（35）安装在第一层平台（32）上，导向环二（36）安装在第二层平台（33）上，且导向环一（35）和导向环二（36）上下正对设置；

所述导向环一（35）和导向环二（36）结构相同，均包括六边形外框（35a）和圆形内框（35b），所述六边形外框（35a）和圆形内框（35b）之间设有一组弹性连接装置（35c），所述弹性连接装置（35c）包括连接块一（35c1）和连接块二（35c2），所述连接块一（35c1）设置在六边形外框（35a）内侧，连接块二（35c2）设置在圆形内框（35b）的外缘，连接块一（35c1）和连接块二（35c2）之间设置弹簧（35c3）；

所述液压扶正机构（6）包括抱桩装置（61）和液压气缸（62），所述液压气缸（62）固定安装在支撑桁架（34）上，抱桩装置（61）包括连杆一（611）、连杆二（612）、抱箍一（613）和抱箍二（614），所述连杆一（611）和连杆二（612）铰接，其铰接端与液压气缸（62）的伸缩杆连接，所述连杆一（611）的自由端固定连接抱箍一（613）、连杆二（612）的自由端固定连接抱箍二（614），所述抱箍一（613）和抱箍二（614）构成容纳桩体的圆形空间。

2.根据权利要求1所述的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，其特征在于：所述支撑桁架（34）的中间位置还设有液压扶正机构（6）。

3.根据权利要求2所述的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，其特征在于：所述支撑桁架（34）外侧设有平衡架（38），所述平衡架（38）包括第一杆体（381）和第二杆体（382），所述第一杆体（381）、第二杆体（382）与支撑桁架（34）构成一个三角结构。

4.根据权利要求3所述的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，其特征在于：所述支撑桁架（34）的顶端还设有监控组件（8），所述监控组件（8）与设置在船体二（2）上的远程监控终端（9）建立无线通信连接，所述监控组件（8）包括信息采集模块、信息处理模块、信息预警模块，所述信息采集模块的输出端与信息处理模块的输出端连接，所述信息处理模块的输出端与信息预警模块连接,所述信息预警模块的输出端与远程监控终端（9）无线通信连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台，其特征在于：所述信息采集模块为CCD相机。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的一种用于海上风电单桩沉桩稳固平台的定位方法，其特征在于：具体定位方法如下：

（1）首先将桩体通过门吊送入沉桩导向架（3）中；

（2）导向环一（35）和导向环二（36）对送入沉桩导向架（3）中的桩体上方和下方进行初步定位；

（2）利用沉桩导向架（3）上的液压扶正机构（6）将桩体中间扶正；

（3）船体一（1）和船体二（2）均向沉桩导向架靠拢；

（4）稳桩架（4）的侧面设置液压扶正机构（6）对桩体的顶部扶正；

（5）位于船体一（1）和船体二（2）的卷扬机（5）的钢绳一端穿过滑轮后与桩体上的吊装耳板连接，实现对桩体的进一步固定；

（6）支撑桁架（34）上的监控组件（8）实时采集定位信息，通过信息采集模块采集到的位置信息发送至信息处理模块，信息处理模块与信息预警模块建立通信连接,信息预警模块最终将信息发送至远程监控终端（9）实现对定位过程的监控。