适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶及安装方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶及安装方法，该船舶包括：主船体；起吊设备，固定于主船体艏部，其用于辅助起吊筒型基础；下沉安装部，固定于主船体艉部，其上开设有供筒型基础上下升降穿梭的入水口；支撑滑动组件，固定于主船体上，其用于承载筒型基础并控制其往返于安装工位和下沉工位两者之间，安装工位对应设于主船体的上方，下沉工位对应设于入水口的上方；以及定位升降组件，固定于下沉安装部上，其用于船舶机位点的定位并控制筒型基础在该定位点向下穿过入水口以可控速度下沉至指定位置。本发明专利技术解决了深水筒型基础运输与安装的难题，施工方式经济高效的同时保证了安全稳定。式经济高效的同时保证了安全稳定。式经济高效的同时保证了安全稳定。

【技术实现步骤摘要】
适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶及安装方法


[0001]本专利技术涉及海上风电施工设备
，具体涉及一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶及安装方法。

技术介绍

[0002]我国海上风电开发规划逐渐由近海浅水走向远海深水，目前国内具备的海上风电施工船舶尚不具备在深水施工的成熟条件，对于40m以上的海域，目前国内施工装备方面基本是一片空白。
[0003]随着水深与海上风电机组单机容量的增大，采用单桩及导管架基础需要增大基础的尺寸和材料用量，且在深水区域沉桩与导管架安装具有极大的难度，筒型基础无需打桩避免了繁琐的施工流程，大大缩减了海上作业周期，因而筒型基础在深水海域具有较高的应用价值，但深水区海况条件复杂，天气恶劣，筒型基础的施工也面临巨大挑战，如何使筒型基础的海上运输安全性更高、使筒型基础深水下沉安装的风险更低、操作性更简单，缩短海上施工时间、提高施工可靠性成为海上风电行业亟需解决的难点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶及安装方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一方面，本专利技术提供一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，包括：
[0007]主船体；
[0008]起吊设备，固定于所述主船体艏部，其用于辅助起吊筒型基础；
[0009]下沉安装部，固定于所述主船体艉部，其上开设有供筒型基础上下升降穿梭的入水口；
[0010]支撑滑动组件，固定于所述主船体上，其用于承载筒型基础并控制其往返于安装工位和下沉工位两者之间，所述安装工位对应设于所述主船体的上方，所述下沉工位对应设于所述入水口的上方；以及
[0011]定位升降组件，固定于所述下沉安装部上，其用于船舶机位点的定位并控制筒型基础在该定位点向下穿过所述入水口以可控速度下沉至指定位置。
[0012]优选的是，所述支撑滑动组件包括固定于主船体平台上两根平行的有道滑轨、分别与两根有道滑轨滑动连接的承重梁、分别设于两根所述承重梁上的滑轮和有轨履带，所述承重梁于外力作用下可带动所述有轨履带抵达或离开所述下沉工位。
[0013]进一步优选的是，两根所述有轨履带之间的间距小于所述筒型基础底部外径。
[0014]优选的是，所述定位升降组件包括竖直设于所述入水口内且可沿高度方向上下移
动的若干定位桩、连接各所述定位桩与所述筒型基础的连接结构、以及控制所述连接结构沿所述定位桩高度方向上下移动的控制结构，各所述定位桩之间形成供所述筒型基础下沉的操作空间。
[0015]进一步优选的是，所述定位桩底部采用尖锥式设计。
[0016]进一步优选的是，所述连接结构包括固定于所述筒型基础外壁上的筒裙抱箍、固定于所述筒裙抱箍上且与定位桩对应布置的若干弧形连杆、套设于所述定位桩上且与所述弧形连杆端部固接的滑动环。
[0017]更进一步优选的是，所述控制结构包括间隔布置于所述定位桩四周并与所述定位桩上的环向齿啮合的若干有齿滚轮、对应布置于所述有齿滚轮外侧且与之啮合的弧形压板、连接相邻所述弧形压板并与之形成闭环结构的强阻尼弹簧、填充于所述弧形压板与所述滑动环之间的液压油，可通过液压系统控制油压，从而使所述弧形压板压紧所述有齿滚轮，控制所述有齿滚轮在定位桩上的滚动速度进而控制所述筒型基础下沉速度。
[0018]优选的是，所述下沉安装部呈U形结构，其开口端与所述主船体艉部固定连接并与之合围形成所述入水口，所述入水口尺寸大于所述筒型基础外径。
[0019]优选的是，所述主船体底部固定有可充水和排水的压载船舱，所述主船体与所述下沉安装部之间通过斜拉支撑架固定连接。
[0020]另一方面，本专利技术提供一种一体化船舶在深水海上安装筒型基础的方法，所述安装方法包括如下步骤：
[0021]S1、整个海上运输过程中，筒型基础的筒裙两侧放置于有轨履带上，此时有轨履带尾部位于下沉安装部尾部，筒型基础通过缆绳固定于主船体平台上，此时定位桩上升收起，压载舱内充气排水；
[0022]S2、到达指定机位点后，下放定位桩使其插入泥中，通过有轨履带和滑轮将筒型基础传送至下沉安装部的入水口处，此时压载舱内充水保持船体稳定，然后下降滑动环使筒裙抱箍箍住筒型基础，起吊设备吊住筒裙基础的筒裙并使缆绳拉紧，之后承重梁带着有轨履带整体滑动离开下沉安装部，使得筒型基础底部悬空；
[0023]S3、控制滑动环均速带动筒型基础下降，筒型基础入水后，摘掉起吊设备的吊钩，通过电机控制滑动环下降速度从而使筒型基础稳定下沉；
[0024]S4、筒型基础安装完毕后，升起滑动环与筒裙抱箍，拔起定位桩，压载舱排水，一体化船舶即可返航。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0026]本专利技术解决了深水筒型基础运输安装施工难、传统施工方法需要大量施工装备、风险高等弊端。深水筒型基础规避了深水打桩工序，运用筒型基础运输安装一体化船舶进行筒型基础的运输下沉安装全过程，无需大型驳船、重型浮吊等，取消了运输安装的连接工序，缩短了筒型基础深水作业工期，提高了筒型基础深水下沉的稳定性和安全性，提供了一种专用于深水筒型基础运输安装的方法，对我国30～60m水深海域的风电场建设具有推动意义。
附图说明
[0027]图1是本专利技术一体化船舶运输筒型基础时的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术一体化船舶下沉安装筒型基础时的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术的支撑滑动组件的详细结构示意图；
[0030]图4是本专利技术的定位桩与滑动环连接剖视立面结构示意图；
[0031]图5是本专利技术的定位桩与滑动环连接剖面俯视结构示意图。
[0032]附图标记：1、主船体；2、压载舱；3、下沉安装部；31、入水口；4、斜拉支撑架；5、起吊设备；6、吊机基座；7、筒型基础；8、支撑滑动组件；81、承重梁；82、滑轮；83、有轨履带；84、有道滑轨；9、定位升降组件；91、定位桩；92、连接结构；921、筒裙抱箍；922、弧形连杆；923、滑动环；93、控制结构；931、环向齿；932、有齿滚轮；933、弧形压板；934、强阻尼弹簧；935、液压油。
具体实施方式
[0033]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0034]针对我国深水海域筒型基础应用施工过程中的一系列问题，本专利技术提出了一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，能自主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，其特征在于，包括：主船体(1)；起吊设备(5)，固定于所述主船体(1)艏部，其用于辅助起吊筒型基础(7)；下沉安装部(3)，固定于所述主船体(1)艉部，其上开设有供筒型基础(7)上下升降穿梭的入水口(31)；支撑滑动组件(8)，固定于所述主船体(1)上，其用于承载筒型基础(7)并控制其往返于安装工位和下沉工位两者之间，所述安装工位对应设于所述主船体(1)的上方，所述下沉工位对应设于所述入水口(31)的上方；以及定位升降组件(9)，固定于所述下沉安装部(3)上，其用于船舶机位点的定位并控制筒型基础(7)在该定位点向下穿过所述入水口(31)以可控速度下沉至指定位置。2.根据权利要求1所述的一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，其特征在于：所述支撑滑动组件(8)包括固定于主船体(1)平台上两根平行的有道滑轨(84)、分别与两根有道滑轨(84)滑动连接的承重梁(81)、分别设于两根所述承重梁(81)上的滑轮(82)和有轨履带(83)，所述承重梁(81)于外力作用下可带动所述有轨履带(83)抵达或离开所述下沉工位。3.根据权利要求2所述的一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，其特征在于：两根所述有轨履带(83)之间的间距小于所述筒型基础(7)底部外径。4.根据权利要求1所述的一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，其特征在于：所述定位升降组件(9)包括竖直设于所述入水口(31)内且可沿高度方向上下移动的若干定位桩(91)、连接各所述定位桩(91)与所述筒型基础(7)的连接结构(92)、以及控制所述连接结构(92)沿所述定位桩(91)高度方向上下移动的控制结构(93)，各所述定位桩(91)之间形成供所述筒型基础(7)下沉的操作空间。5.根据权利要求4所述的一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，其特征在于：所述定位桩(91)底部采用尖锥式设计。6.根据权利要求4所述的一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，其特征在于：所述连接结构(92)包括固定于所述筒型基础(7)外壁上的筒裙抱箍(921)、固定于所述筒裙抱箍(921)上且与定位桩(91)对应布置的若干弧形连杆(922)、套设于所述定位桩(91)上且与所述弧形连杆(922)端部固接的滑动环(923)。7.根据权利要求6所述的一种适用于深水的海上风电筒型基础运输安装一体化船舶，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钮新强，曾斌，刘海波，陶铁铃，邹尤，汪顺吉，张成，吴司洲，姜军倪，付文军，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：