一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于海洋风电领域，公开了一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法，拉索辅助控制装置包括下部拉索、上部拉索、拉力环，拉力环底部和顶部分别以均匀环向布置的连接点连接多个下部拉索和多个上部拉索；下部拉索下端用于连接复合筒型基础，上部拉索上端用于连接升降装置；在复合筒型基础的自重下沉过程中，当基础下沉速度过大处于危险状态时，拉索辅助控制装置帮助基础降低下沉速度，使其平稳下沉；在复合筒型基础的自重下沉和负压下沉过程中，当基础倾斜角度过大时，拉索辅助控制装置进行快速调平。本发明专利技术能够有效地提高复合筒型基础在沉放过程中的稳定性与安全性，同时具有施工周期短、成本低、施工过程简便等优点。

Auxiliary control device and control method for composite cylinder foundation settlement destabilization cable

The invention belongs to the field of offshore wind power, and discloses a composite bucket foundation sinking instability cable auxiliary control device and control method of cable, the auxiliary control device includes a lower and upper cable, cable tension ring, a tension ring at the top and bottom respectively with uniform circumferential layout of the connection point is connected with a plurality of cables and a plurality of lower the upper part of the lower end for connecting cable; cable composite bucket foundation, the upper end is connected with a lifting device for cable; in the process of sinking weight composite bucket foundation in the foundation sinking speed is too large when the cable is in danger, the auxiliary control device to help reduce the sinking speed, stable subsidence; in the process of sinking weight composite the bucket foundation and sinking, when the tilt angle is too large, the cable auxiliary control device for fast leveling. The invention can effectively improve the stability and the safety of the composite cylinder type foundation in the process of sedimentation, and has the advantages of short construction cycle, low cost, simple construction process, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法
本专利技术属于海洋风电领域，具体的说，是涉及一种海上筒型基础在沉放过程中的失稳控制装置和控制方法。
技术介绍
目前，在海上装备工程如海上风电工程中，多仓复合筒型基础由于其可满足拖航稳性、施工下沉、精细调平等需求，越来越多的被应用于海洋工程中。在复合筒型基础施工的自重下沉过程中，存在一临界危险状态，即复合筒型基础自重与自身浮力相等的时刻，此时复合筒型基础由于惯性力继续下沉，但是仓内空气由于压力不断加大，其内部气体不断的压缩，内部气体的压缩会使得基础所提供浮力的降低，进而使得基础加速向下下沉，且下沉速度会越来越快；由于复合筒型基础在下沉过程中不可能保证每时每刻的绝对水平，此加速下沉过程中会使得基础发生较为严重的倾覆，造成严重的安全事故。在工程中，复合筒型基础出现较大倾斜时，保持复合筒型基础平衡的传统方法是给复合筒型基础向下/上倾斜的分仓打气/排气，但是此平衡调节过程存在施工周期长、成本高、施工过程复杂等缺点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法，能够有效地提高复合筒型基础在沉放过程中的稳定性与安全性，同时具有施工周期短、成本低、施工过程简便等优点。本专利技术通过以下的技术方案予以实现：一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，包括下部拉索、拉力环、上部拉索；所述拉力环底部以均匀环向布置的连接点连接多个所述下部拉索，所述拉力环顶部以均匀环向布置的连接点连接多个所述上部拉索；所述下部拉索上端连接所述拉力环，下端用于连接复合筒型基础；所述上部拉索下端连接所述拉力环，上端用于连接升降装置。优选地，所述下部拉索采用直径为100-200mm的钢绞线。优选地，所述上部拉索采用直径为150-300mm的钢绞线。优选地，所述下部拉索的数量为10-30个。优选地，所述上部拉索的数量为4-12个。一种利用上述复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置的控制方法，按照如下步骤进行：(1)复合筒型基础拖航就位以后，拉索辅助控制装置中的所述下部拉索下端与复合筒型基础顶板相连，拉索辅助控制装置中的所述上部拉索上端与拖船上的升降式桁架相连；(2)复合筒型基础依靠自重进行下沉，下沉过程中拉索辅助控制装置同步下沉；通过安装于各个所述下部拉索上的力传感器实时监测力值，并实时绘制所述下部拉索合力随时间的F-S变化曲线；(3)当F-S变化曲线中出现合力突然增大的时刻，制动拉索辅助控制装置，收紧所有的所述上部拉索，直至复合筒型基础处于静止状态；(4)将复合筒型基础的所有抽水排气口同时打开，通过排出各个复合筒型基础分舱内部的气体和水，使得复合筒型基础在内外压力差作用下继续下沉，拉索辅助控制装置同步下沉；(5)拉索辅助控制装置辅助复合筒型基础成功平稳下沉到位后，回收拉索辅助控制装置。其中，复合筒型基础顶板上安装有水平传感器，水平传感器用于采集复合筒型基础的倾斜数据；在步骤(2)至步骤(4)的下沉过程中：当复合筒型基础倾斜度大于3°时，制动拉索辅助控制装置，收紧向下倾斜的复合筒型基础分舱对应的所述上部拉索，直至复合筒型基础倾斜度调整至0°-1°时，停止此操作；当复合筒型基础倾斜度1°-3°时，对向上倾斜的复合筒型基础分舱进行排气，或对向下倾斜的复合筒型基础分舱进行打气，直至复合筒型基础倾斜度调整至0°-1°时，停止此操作。本专利技术的有益效果是：本专利技术适用于海洋工程复合筒型基础的沉放，拉索辅助控制装置能够避免复合筒型基础自重下沉过程中的倾覆事故，并且能针对性调平复合筒型基础在自重下沉和负压下沉过程倾斜度过大的工况，从而有效地提高复合筒型基础在沉放过程中稳定性与安全性、具有施工周期短、成本低、施工过程简便等优点。附图说明图1是本专利技术所提供的复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置的主视图；图2是本专利技术所提供的复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置的俯视图；图3是本专利技术所提供的复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置的工程应用示意图。图中：1、下部拉索；2、拉力环；3、上部拉索；4、复合筒型基础；5、复合筒型基础顶板；6、抽水排气口；7、复合筒型基础分舱；8、升降式桁架。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如图1和图2所示，本实施例公开了一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，包括下部拉索1、拉力环2、上部拉索3。下部拉索1采用直径为100-200mm的钢绞线，上端连接拉力环2，下端用于连接复合筒型基础4。上部拉索3采用直径为150-300mm的钢绞线，下端连接拉力环2，上端可连接升降式桁架8。拉力环2的横断面呈圆环形或C字形，拉力环2底部设有下部拉索1的连接点，其数量一般为10-30个，沿拉力环2呈均匀环向布置；拉力环2顶部设有上部拉索3的连接点，其数量一般4-12个，沿拉力环2呈均匀环向布置。如图3所示，利用上述复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置的控制方法，按照如下步骤进行：1)复合筒型基础4拖航就位以后，拉索辅助控制装置中的下部拉索1下端与复合筒型基础顶板5相连，拉索辅助控制装置中的上部拉索3上端与拖船上的升降式桁架8相连；2)复合筒型基础4依靠自重进行下沉，下沉过程中拉索辅助控制装置同步下沉；通过安装于各个下部拉索1上的力传感器实时监测各下部拉索1的力值，并实时绘制下部拉索1合力随时间的F-S变化曲线；3)复合筒型基础4自重下沉过程中，当F-S变化曲线中出现合力F突然增大的时刻，制动拉索辅助控制装置，收紧所有上部拉索3，直至复合筒型基础4处于静止状态；4)将复合筒型基础4的所有抽水排气口6同时打开，，通过排出各个复合筒型基础分舱7内部的气体和水，使得复合筒型基础4在内外压力差作用下继续下沉；拉索辅助控制装置同步下沉；5)复合筒型基础顶板5上安装有水平传感器，水平传感器用于采集复合筒型基础4的倾斜数据；在上述步骤2)和步骤4)的过程中：复合筒型基础4倾斜度大于3°时，制动拉索辅助控制装置，收紧向下倾斜的复合筒型基础分舱7对应的上部拉索3，直至复合筒型基础4倾斜度调整至0°-1°时，停止此操作；复合筒型基础4倾斜度1°-3°时，对向上/下倾斜的复合筒型基础分舱7进行排气/打气，直至复合筒型基础4倾斜度调整至0°-1°时，停止此操作。6)拉索辅助控制装置辅助复合筒型基础4成功平稳下沉到位后，回收拉索辅助控制装置。尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，其特征在于，包括下部拉索、拉力环、上部拉索；所述拉力环底部以均匀环向布置的连接点连接多个所述下部拉索，所述拉力环顶部以均匀环向布置的连接点连接多个所述上部拉索；所述下部拉索上端连接所述拉力环，下端用于连接复合筒型基础；所述上部拉索下端连接所述拉力环，上端用于连接升降装置。

【技术特征摘要】
1.一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，其特征在于，包括下部拉索、拉力环、上部拉索；所述拉力环底部以均匀环向布置的连接点连接多个所述下部拉索，所述拉力环顶部以均匀环向布置的连接点连接多个所述上部拉索；所述下部拉索上端连接所述拉力环，下端用于连接复合筒型基础；所述上部拉索下端连接所述拉力环，上端用于连接升降装置。2.根据权利要求1所述的一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，其特征在于，所述下部拉索采用直径为100-200mm的钢绞线。3.根据权利要求1所述的一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，其特征在于，所述上部拉索采用直径为150-300mm的钢绞线。4.根据权利要求1所述的一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，其特征在于，所述下部拉索的数量为10-30个。5.根据权利要求1所述的一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，其特征在于，所述上部拉索的数量为4-12个。6.一种利用权利要求1-5中任一项所述复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置的控制方法，其特征在于，按照如下步骤进行：(1)复合筒型基础拖航就位以后，拉索辅助控制装置中的所述下部拉索下端与复合筒型基础顶板相连，拉索辅助控制装置中的所述上部拉索上端与拖船上的升降式桁架相连；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浦阳，郭耀华，丁红岩，练继建，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12