【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电安装平台，尤其涉及自升自航运输起重一体化风电安装平台及施工方法。
技术介绍
1、目前海上风电开发逐步由近海浅水区向深远海拓展，海上风力发电机组单机容量越来越大，重量越来越重，轮毂中心高度越来越高，目前现有的无动力非自航小型风电安装平台已无法满足深远海风电机组的安装要求。目前市场上主流风电设备安装平台大多是800至1200吨量级的平台，最大作业水深不超过55米。设计水深（桩腿长度）、起重量或起吊高度上已经出现不能满足广东和福建等海域海上风电场的作业要求的情况。国内平台从早期的拖航逐渐发展为自升式平台，2020年交付的广州打捞局“华祥龙”号插桩船即具备自航能力和dp-2动力定位能力，但是起重能力只有1200吨，现有风电安装平台的起重能力无法满足14mw及以上风机机组的安装。
2、现有的海上风电安装平台，一般为非自航平台，无法依靠自身开展动力定位，机动性很差，只能依靠外部拖轮拖航，海上移动速度慢，施工准备时间长，抗涌浪能力差，工作效率低下。目前的第三代风电安装平台大部分为圆柱型桩腿，桩腿长度基本都在90米以下，桩腿有限作业高度只有60-70米，满足的最大作业水深只有40米。
3、而且现有的风电安装平台一般采用液压升降系统进行平台的升降作业，一方面液压系统相对于电控设备，故障率高，维护成本大。另一方面，整个液压系统无法支撑超大型船体重量，导致海上风电安装平台主尺度较小，特别是主甲板面积下，无法堆放10mw及以上的风机机组部件，更难以存放120米以上的超长叶片，平台主甲板存储空间非常有限。加之
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了自升自航运输起重一体化风电安装平台及施工方法，其解决了现有技术中存在的运输存储量低、抗涌浪能力差的问题。
2、根据本专利技术的实施例，自升自航运输起重一体化风电安装平台，包括平台主船体、竖直滑动布置于平台主船体底部的三角桁架式桩腿、固定于三角桁架式桩腿底端的锥形桩靴以及设置于平台主船体一侧两端的主起重机和辅起重机，平台主船体顶部设置有三角桁架式桩腿的升降用升降系统，平台主船体上设置动力系统，动力系统包括设置与艉部的全回转推进器，艏部一个设置艏侧推，内部配置有主发电机组、停泊发电机组和应急发电机组。
3、优选的，所述平台主船体为流线型船艏、双层底中部和方形船艉，所述平台主船体船艏处设置有作为生活楼的上层建筑，所述主起重机和辅起重机布置于所述平台主船体甲板的一侧，所述主起重机和辅起重机之间设置有风机主机舱容纳区，所述平台主船体的另一侧设置有风机塔筒容纳区。
4、优选的，所述三角桁架式桩腿分布于所述平台主船体的四角，每个所述三角桁架式桩腿采用三角形桩腿形式，每个桩腿上设置有三个弦杆，所述三角桁架式桩腿与升降系统之间通过齿轮齿条传动升降。
5、优选的，所述三角桁架式桩腿设置有六层，且每层设置有六个升降单元，每个升降单元包括一个驱动电机和安装于驱动电机输出轴上的齿轮，所述升降系统内设置有与齿轮相啮合的齿条。
6、优选的，所述锥形桩靴内设置有冲桩系统，冲桩系统包括分别设置于所述锥形桩靴顶部和底部的喷嘴以及连接喷嘴的高压冲水管系，高压冲水管系布置于所述三角桁架式桩腿内，且高压冲水管系上等距布置有接头。
7、优选的，所述冲桩系统包括高压冲水模式和高压气水混合模式。
8、优选的，所述动力系统的动力定位级别为dp2，且所述平台主船体艉部布置有三台所述全回转推进器，艏部布置有三个所述艏侧推。
9、自升自航运输起重一体化风电安装平台的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
10、s1、将安装平台自航至海上风电母港，使用主起重机将码头上组装好的大容量风机四节塔筒组合体吊装至主甲板面的指定位置，并固定好，然后依次吊装风机主机舱与发电机组合体、轮毂、叶片和附属工具；
11、s2、完成所有货物吊装固定后，将安装平台开往预定的机位点，在到达机位点附近后，同步启动dp精准定位，通过dp精准定位控制动力系统使得安装平台航行至安装机位旁，并逐步完成安装平台定位、插桩顶升和预压操作；
12、s3、在预压载完成后，待三角桁架式桩腿均预压达到要求后，进行平台主船体的调平，控制倾斜度不大于0.5°，并保持调平后的状态，使得三角桁架式桩腿稳定顶升平台主船体，使得平台主船体上升至工作位置，再依次确定平台安装船机位中心与主起重机中心距离以及平台顶升高程；
13、s4、依次进行风机塔筒的吊装安装、风机主机舱及发电机的吊装安装、轮毂的吊装安装和叶片的吊装安装。
14、相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
15、1、技术水平最高：本自升自航运输起重一体化风电安装平台是为超大型风电设备海上安装而研发的新一代施工装备，可满足12mw及以上海上风机的一体化安装需求，并且可兼顾深水单桩基础的施工要求，推动了未来一体化以及深远海大功率风电安装技术的发展起到积极的示范作用和引领作用。
16、2、作业能力最强：本自升自航运输起重一体化风电安装平台将成为国内拥有最大起吊能力、最大作业水深、最大可变载荷、高海况作业能力的自升自航式风电安装平台。
17、3、定位能力和安全度最好：为国内首次在2000吨级自升风电安装平台（船）上配置了安全冗余度较高的dp2级别动力定位系统，具有强大的自动定位能力，大幅提升作业效率，定位系统的冗余设计保证了作业的安全性。
18、4、智能化水平高：配置集中控制系统、功率管理系统、信息化系统、备件管理系统，智能化水平较高。
19、5、船员生活舒适度高：本自升自航运输起重一体化风电安装平台优化了作业及动力系统布置，平台结构和舱室布置充分考虑了减振降噪措施，并优化了驾驶室和居住舱室层高，本安装平台船员生活舒适性要高于国内同类平台。
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1.自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：包括平台主船体（1）、竖直滑动布置于平台主船体（1）底部的三角桁架式桩腿（2）、固定于三角桁架式桩腿（2）底端的锥形桩靴（3）以及设置于平台主船体（1）一侧两端的主起重机（5）和辅起重机（6），平台主船体（1）顶部设置有三角桁架式桩腿（2）的升降用升降系统（4），平台主船体（1）上设置动力系统，动力系统包括设置与艉部的全回转推进器，艏部一个设置艏侧推，内部配置有主发电机组、停泊发电机组和应急发电机组。
2.如权利要求1所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述平台主船体（1）为流线型船艏、双层底中部和方形船艉，所述平台主船体（1）船艏处设置有作为生活楼的上层建筑（9），所述主起重机（5）和辅起重机（6）布置于所述平台主船体（1）甲板的一侧，所述主起重机（5）和辅起重机（6）之间设置有风机主机舱（8）容纳区，所述平台主船体（1）的另一侧设置有风机塔筒（7）容纳区。
3.如权利要求2所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述三角桁架式桩腿（2）分布于所述平台主船体（1）的四角，每个
4.如权利要求3所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述三角桁架式桩腿（2）设置有六层，且每层设置有六个升降单元，每个升降单元包括一个驱动电机和安装于驱动电机输出轴上的齿轮，所述升降系统（4）内设置有与齿轮相啮合的齿条。
5.如权利要求4所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述锥形桩靴（3）内设置有冲桩系统，冲桩系统包括分别设置于所述锥形桩靴（3）顶部和底部的喷嘴以及连接喷嘴的高压冲水管系，高压冲水管系布置于所述三角桁架式桩腿（2）内，且高压冲水管系上等距布置有接头。
6.如权利要求5所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述冲桩系统包括高压冲水模式和高压气水混合模式。
7.如权利要求1所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述动力系统的动力定位级别为DP2，且所述平台主船体（1）艉部布置有三台所述全回转推进器，艏部布置有三个所述艏侧推。
8.如权利要求1所述自升自航运输起重一体化风电安装平台的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：包括平台主船体（1）、竖直滑动布置于平台主船体（1）底部的三角桁架式桩腿（2）、固定于三角桁架式桩腿（2）底端的锥形桩靴（3）以及设置于平台主船体（1）一侧两端的主起重机（5）和辅起重机（6），平台主船体（1）顶部设置有三角桁架式桩腿（2）的升降用升降系统（4），平台主船体（1）上设置动力系统，动力系统包括设置与艉部的全回转推进器，艏部一个设置艏侧推，内部配置有主发电机组、停泊发电机组和应急发电机组。
2.如权利要求1所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述平台主船体（1）为流线型船艏、双层底中部和方形船艉，所述平台主船体（1）船艏处设置有作为生活楼的上层建筑（9），所述主起重机（5）和辅起重机（6）布置于所述平台主船体（1）甲板的一侧，所述主起重机（5）和辅起重机（6）之间设置有风机主机舱（8）容纳区，所述平台主船体（1）的另一侧设置有风机塔筒（7）容纳区。
3.如权利要求2所述自升自航运输起重一体化风电安装平台，其特征在于：所述三角桁架式桩腿（2）分布于所述平台主船体（1）的四角，每个所述三角桁架式桩腿（2）采用三角形桩腿形式，每个桩腿...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，康为夏，程维杰，贺力，付为新，田雪，王怀刚，魏大伟，
申请(专利权)人：三峡物资招标管理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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