一种半浮态海上风电施工安装船及施工方法技术

本发明专利技术涉及海上风电施工技术领域，具体涉及一种半浮态海上风电施工安装船及施工方法。本发明专利技术提供的半浮态海上风电施工安装船，所述桩腿具有与海底泥面相抵接并将所述船体支撑的状态，且压载水箱适于在所述桩腿处于支撑状态时至少部分的储存海水，从而借助海水的重量增加船体的压载能力，利用船体超压载将桩腿压入海底泥面下，从而将船体变成稳定的吊装平台，实现“静对静安装”；无需借助升降机构将船体抬离海平面，降低对升降机构的升降能力需求，大幅降低成本，适用于已有大型船舶的风机安装改造方案，也适用于所有大型船舶及海工装备在海洋波浪环境中获得相对静止稳态的低成本解决方案。本解决方案。本解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种半浮态海上风电施工安装船及施工方法


[0001]本专利技术涉及海上风电施工
，具体涉及一种半浮态海上风电施工安装船及施工方法。

技术介绍

[0002]海上风电因其清洁低碳、沿海地区用电负荷侧消纳方便等因素，开发利用潜力巨大。目前海上风电安装主要以自升式安装船为主流风电安装装备，这种装备依靠自升式升降机构将船体抬离水面，通过自升式桩腿在海床上生根来将船体变成稳定的吊装平台，实现“静对静安装”。然而，自升式安装船需要将船体抬离水面，对自升式升降机构的升降能力要求较大，每增加一吨的升力都需要增加不菲的成本，造价昂贵，且建造周期长。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中自升式安装船需要将船体抬离水面对升降能力要求较大的缺陷，从而提供一种降低升降能力要求的半浮态海上风电施工安装船。
[0004]本专利技术要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中自升式安装船需要将船体抬离水面对升降能力要求较大的缺陷，从而提供一种降低升降能力要求的半浮态海上风电施工方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种半浮态海上风电施工安装船，包括：
[0006]船体；
[0007]安装部，设置于所述船体的舷侧，所述安装部内贯穿形成有导向孔；
[0008]桩腿，穿设于所述导向孔内，所述桩腿与所述安装部活动连接；所述桩腿具有与海底泥面相抵接并将所述船体至少部分的顶起的支撑状态，以及收回至所述船体底部的收回状态。
[0009]可选的，所述半浮态海上风电施工安装船还包括：压载水箱，设置于所述船体上，所述压载水箱适于储存或排出海水；且所述压载水箱适于在所述桩腿处于支撑状态时至少部分的储存海水。
[0010]可选的，所述半浮态海上风电施工安装船还包括：升降机构，设置于所述船体上，所述升降机构适于带动所述桩腿相对于所述安装部进行移动。
[0011]可选的，所述半浮态海上风电施工安装船还包括：固定机构，设置于所述船体上，并适于对所述桩腿进行固定，以保持所述桩腿与所述船体的相对位置。
[0012]可选的，沿所述桩腿的长度方向上设置有多个固定孔，所述固定孔适于与所述固定机构配合以固定所述桩腿。
[0013]可选的，所述船体的舷侧环绕设置有四个安装部，每个所述安装部对应设置有一根桩腿。
[0014]本专利技术提供的半浮态海上风电施工方法，应用于如上述所述的半浮态海上风电施
工安装船，所述施工方法包括：
[0015]S1：下放桩腿至海底泥面；
[0016]S2：将桩腿与船体进行锁定；
[0017]S3：向压载水箱注入压载水，以将桩腿压入海底泥面下方，其中，压载水的注入至少在满足桩腿的当前支反力大于额定支反力时停止；
[0018]S4：解除桩腿与船体的锁定，排出压载水箱内的压载水，以使船体上浮至预设吃水位置；
[0019]S5：再次将桩腿与船体进行锁定，再次向压载水箱打入压载水，其中，再次注入压载水至少在满足船体对海底泥面的当前压力大于最小工作压力时停止；
[0020]S6：基于船体的当前受力状态，动态调整压载水的注入量。
[0021]可选的，所述步骤S3包括：
[0022]基于船体浪向角、环境载荷参数及船体在额定吃水工况下的水动力参数，确定桩腿的额定支反力；
[0023]获取海底泥面对桩腿的当前支反力；
[0024]在当前支反力大于额定支反力时，停止压载水的注入。
[0025]可选的，所述步骤S5包括：
[0026]基于环境载荷参数及船体的额定参数，确定船体的抗滑移参数信息和抗倾覆参数信息；
[0027]基于抗滑移参数信息和抗倾覆参数信息，确定船体的最小工作压力；
[0028]在船体对海底泥面的当前压力大于最小工作压力时，停止压载水的注入。
[0029]可选的，所述步骤S6包括：
[0030]获取船体对海底泥面的当前压力；
[0031]基于当前压力与最小工作压力的差值，确定压载水的注入量或排出量；
[0032]控制压载水排出或注入。
[0033]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0034]1.本专利技术提供的半浮态海上风电施工安装船，所述桩腿具有与海底泥面相抵接并将所述船体至少部分的顶起的支撑状态，且压载水箱适于在所述桩腿处于支撑状态时至少部分的储存海水，从而借助海水的重量增加船体的压载能力，利用船体超压载将桩腿压入海底泥面下，从而将船体变成稳定的吊装平台，实现“静对静安装”；无需借助升降机构将船体抬离海平面，降低对升降机构的升降能力需求，降低成本。
[0035]2.本专利技术提供的半浮态海上风电施工方法，通过向压载水箱注入压载水，借助海水的重量增加船体的压载能力，利用船体超压载将桩腿压入海底泥面下，从而将船体变成稳定的吊装平台，实现“静对静安装”；无需借助升降机构将船体抬离海平面，降低对升降机构的升降能力需求，降低成本。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术半浮态海上风电施工安装船的侧视图；
[0038]图2为本专利技术半浮态海上风电施工安装船的左视图；
[0039]图3为本专利技术半浮态海上风电施工安装船的俯视图；
[0040]图4为本专利技术半浮态海上风电施工安装船进场阶段示意图；
[0041]图5为本专利技术半浮态海上风电施工安装船预压桩腿阶段示意图；
[0042]图6为本专利技术半浮态海上风电施工安装船将桩腿压入海床下阶段示意图；
[0043]图7为本专利技术半浮态海上风电施工安装船半浮态施工阶段示意图。
[0044]附图标记说明：
[0045]1‑
船体，2
‑
压载水箱，3
‑
安装部，4
‑
桩腿，41
‑
固定孔，42
‑
桩靴，5
‑
升降机构，6
‑
固定机构。
具体实施方式
[0046]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0047]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半浮态海上风电施工安装船，其特征在于，包括：船体(1)；安装部(3)，设置于所述船体(1)的舷侧，所述安装部(3)内贯穿形成有导向孔；桩腿(4)，穿设于所述导向孔内，所述桩腿(4)与所述安装部(3)活动连接；所述桩腿(4)具有与海底泥面相抵接并将所述船体(1)至少部分的顶起的支撑状态，以及收回至所述船体(1)底部的收回状态。2.根据权利要求1所述的半浮态海上风电施工安装船，其特征在于，还包括：压载水箱(2)，设置于所述船体(1)上，所述压载水箱(2)适于储存或排出海水；且所述压载水箱(2)适于在所述桩腿(4)处于支撑状态时至少部分的储存海水。3.根据权利要求1所述的半浮态海上风电施工安装船，其特征在于，还包括：升降机构(5)，设置于所述船体(1)上，所述升降机构(5)适于带动所述桩腿(4)相对于所述安装部(3)进行移动。4.根据权利要求1所述的半浮态海上风电施工安装船，其特征在于，还包括：固定机构(6)，设置于所述船体(1)上，并适于对所述桩腿(4)进行固定，以保持所述桩腿(4)与所述船体(1)的相对位置。5.根据权利要求4所述的半浮态海上风电施工安装船，其特征在于，沿所述桩腿(4)的长度方向上设置有多个固定孔(41)，所述固定孔(41)适于与所述固定机构(6)配合以固定所述桩腿(4)。6.根据权利要求1
‑
5任意一项所述的半浮态海上风电施工安装船，其特征在于，所述船体(1)的舷侧环绕设置有四个安装部(3)，每个所述安装部(3)对应设置有一根桩腿(4)。7.一种半浮态海上风电施工方法，其特征在于，应用于如上述权利要求1
‑
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健翔，王小合，曹勇，王怀明，王刚，田利勇，逯鹏，郭鹏飞，彭松华，郭小亮，裴立勤，王宗尧，李世飞，罗玉涛，周升明，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：