專利名稱：一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上建筑物的施工方法，具體的說，是涉及一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法。
背景技術(shù)：
目前在海上風(fēng)電工程中，海上風(fēng)電的機(jī)組安裝一般分為基礎(chǔ)、風(fēng)機(jī)塔筒、風(fēng)機(jī)機(jī)頭及風(fēng)機(jī)葉片四個部分，由運(yùn)輸船舶運(yùn)輸?shù)胶Ｉ辖ㄔ煳恢茫植渴┕づc安裝，并完成整機(jī)調(diào)試。
工程中海上風(fēng)電基礎(chǔ)采用的結(jié)構(gòu)形式通常有單樁基礎(chǔ)、多樁基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)以及導(dǎo)管架式基礎(chǔ)；安裝方式包括分部吊裝、整機(jī)吊裝等方式；調(diào)試基本采用海上調(diào)試的方式。這導(dǎo)致海上風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)輸與安裝不能實(shí)現(xiàn)整機(jī)化，運(yùn)輸與安裝存在接口，淺水施工困難等一系列技術(shù)難題，致使海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用較陸上基礎(chǔ)大幅度增加，從而限制了海上風(fēng)電的發(fā)展。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是目前海上風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)輸與安裝不能實(shí)現(xiàn)整機(jī)化的技術(shù)問題， 提供一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)一步式運(yùn)輸和安裝，操作易于實(shí)現(xiàn)，成功率高，能夠大大降低成本。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，該方法按照如下步驟進(jìn)行
(I)在運(yùn)輸安裝船的甲板上安裝框體結(jié)構(gòu)，所述框體結(jié)構(gòu)連接有能夠控制其伸出或縮回所述甲板的液壓裝置，所述框體結(jié)構(gòu)的框邊上設(shè)置有定位孔；
陸上預(yù)制風(fēng)電基礎(chǔ)，所述風(fēng)電基礎(chǔ)是底部開口的半封閉筒形結(jié)構(gòu)，其頂蓋直徑不小于所述框體結(jié)構(gòu)的最短邊長；所述風(fēng)電基礎(chǔ)的頂蓋上均勻分布地設(shè)置有吊點(diǎn)，該吊點(diǎn)的位置與所述框體結(jié)構(gòu)上定位孔的位置相對應(yīng)；所述風(fēng)電基礎(chǔ)的頂蓋上預(yù)留有通氣孔；
所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂部固定連接中空結(jié)構(gòu)的過渡段，所述過渡段的最大直徑小于所述框體結(jié)構(gòu)的最短邊長，使其能夠穿過所述框體結(jié)構(gòu)；
(2)將連接有所述過渡段的所述風(fēng)電基礎(chǔ)吊入水中，浮運(yùn)拖航至所述運(yùn)輸安裝船， 并使所述過渡段從所述框體結(jié)構(gòu)中伸出；
(3)所述運(yùn)輸安裝船上對應(yīng)于所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上的吊點(diǎn)設(shè)置有卷揚(yáng)設(shè)備，每個所述卷揚(yáng)設(shè)備的鋼纜繩穿過所述框體結(jié)構(gòu)的定位孔，并與所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上的對應(yīng)地吊點(diǎn)連接；
(4)通過所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上預(yù)留的通氣孔對其內(nèi)部進(jìn)行充氣，直至所述風(fēng)電基礎(chǔ)的頂蓋與所述框體結(jié)構(gòu)下部緊密接觸；
(5)通過所述卷揚(yáng)設(shè)備收緊鋼纜繩，將所述風(fēng)電基礎(chǔ)與所述框體結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時固
(6)依次吊裝風(fēng)機(jī)塔筒、風(fēng)機(jī)機(jī)頭和風(fēng)機(jī)葉片，將風(fēng)電整機(jī)組裝完成；
(7)在所述風(fēng)機(jī)塔筒上部設(shè)置柔性輔助扶穩(wěn)結(jié)構(gòu)，運(yùn)輸所述風(fēng)電整機(jī)至安裝場地；
(8)拆除所述柔性輔助扶穩(wěn)結(jié)構(gòu)，并拆除所述風(fēng)電基礎(chǔ)與所述框體結(jié)構(gòu)的臨時固定;
(9)打開所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上預(yù)留的通氣孔，同時啟動所述卷揚(yáng)設(shè)備，保持各臺所述卷揚(yáng)設(shè)備的拉力相等，緩慢將所述風(fēng)電整機(jī)下放至海底基床。
纜繩。

個。
(10)利用負(fù)壓下沉施工將所述風(fēng)電基礎(chǔ)下沉至設(shè)計(jì)深度，回收所述卷揚(yáng)設(shè)備的鋼步驟(I)中所述框體結(jié)構(gòu)的數(shù)量為fio個。步驟(I)中所述框體結(jié)構(gòu)的邊長為l(T50m。步驟(I)中所述風(fēng)電基礎(chǔ)上吊點(diǎn)的數(shù)量、所述框體結(jié)構(gòu)上定位孔的數(shù)量均為3 10步驟(I)中所述風(fēng)電基礎(chǔ)的筒形結(jié)構(gòu)直徑為l(T50m，高度為4 15mm。步驟(I)中所述風(fēng)電基礎(chǔ)上通氣孔的數(shù)量范圍一般為1-20個。步驟(I)中所述過渡段的上口直徑為4 10m，下口直徑為15 40m，高度為10 60臟。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)一步式運(yùn)輸安裝，操作易于實(shí)現(xiàn)并且成功率高，對于大型的海上風(fēng)機(jī)整機(jī)也不需要啟用大型的起重機(jī)械和運(yùn)輸船舶進(jìn)行海上作業(yè)，相對于現(xiàn)有的安裝技術(shù)大大降低成本。另外，由于風(fēng)電基礎(chǔ)、風(fēng)機(jī)塔筒、風(fēng)機(jī)機(jī)頭及風(fēng)機(jī)葉片從制造及運(yùn)輸?shù)绞褂枚伎杀３滞瑯拥淖藙?，因此最大限度降低了風(fēng)機(jī)各組成部分損壞的風(fēng)險，從而有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗損壞要求，進(jìn)一步降低建造成本。


圖I是運(yùn)輸風(fēng)電整機(jī)的施工狀態(tài)示意圖2是圖I的俯視圖3是將風(fēng)電整機(jī)下放至海底基床的施工狀態(tài)示意圖。
圖中1，運(yùn)輸安裝船；2，框體結(jié)構(gòu)；3，風(fēng)電基礎(chǔ)；4，過渡段；5，風(fēng)機(jī)塔筒；6，風(fēng)機(jī)機(jī)頭；7，風(fēng)機(jī)葉片；8，卷揚(yáng)設(shè)備；9，鋼纜繩；10,海底基床。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及效果，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下
本實(shí)施例披露了一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，該方法按照如下步驟進(jìn)行
在運(yùn)輸安裝船I的甲板上安裝4個框體結(jié)構(gòu)2，框體結(jié)構(gòu)2連接有能夠控制其伸出或縮回甲板的液壓裝置?？蝮w結(jié)構(gòu)2的數(shù)量一般為f 10個，其數(shù)量根據(jù)船體尺寸、載重量和風(fēng)機(jī)及風(fēng)電基礎(chǔ)3尺寸確定?？蝮w結(jié)構(gòu)2的形狀為矩形，其邊長為25m，邊長的取值范圍通常在l(T50m?？蝮w結(jié)構(gòu)2的框邊上設(shè)置有4個定位孔，用于穿過卷揚(yáng)設(shè)備8的鋼纜繩9 ； 定位孔的數(shù)量一般為3 10個。
陸上預(yù)制風(fēng)電基礎(chǔ)3，風(fēng)電基礎(chǔ)3是底部開口的半封閉筒形結(jié)構(gòu)，其頂蓋直徑不小于框體結(jié)構(gòu)的最短邊長。筒形結(jié)構(gòu)的直徑為30m，高度為6m ;—般來說，筒形結(jié)構(gòu)通常的直徑選擇范圍是l(T50m，高度選擇范圍是4 15臟。風(fēng)電基礎(chǔ)3的頂蓋上均勻分布地設(shè)置有4 個吊點(diǎn)，該吊點(diǎn)的位置與框體結(jié)構(gòu)2上定位孔的位置相對應(yīng)，因此其數(shù)量也在3 10個的范圍內(nèi)，吊點(diǎn)的分布方式應(yīng)以能夠平穩(wěn)的起吊或落下風(fēng)電基礎(chǔ)3為原則。風(fēng)電基礎(chǔ)3的頂蓋上預(yù)留有7個通氣孔，通氣孔的數(shù)量范圍一般為1-20個。
預(yù)制風(fēng)電基礎(chǔ)3的同時在風(fēng)電基礎(chǔ)3頂部固定連接過渡段4，過渡段4為中空結(jié)構(gòu)。過渡段4的最大直徑小于框體結(jié)構(gòu)2的最短邊長，使其能夠穿過框體結(jié)構(gòu)2，其上口用于與風(fēng)機(jī)塔筒6連接。過渡段2的上口直徑為4m，下口直徑為20m，高度為16m ;—般來說， 過渡段2通常的上口直徑選擇范圍是Γ Οπι，下口直徑選擇范圍是15 40m，高度選擇范圍是 10 60mm。
將連接有過渡段2的風(fēng)電基礎(chǔ)3吊入水中，借助筒形結(jié)構(gòu)排水提供的浮力，浮運(yùn)拖航至運(yùn)輸安裝船1，并使過渡段4由下往上地從運(yùn)輸安裝船I甲板探出的框體結(jié)構(gòu)2中伸出，同時風(fēng)電基礎(chǔ)3卡在框體結(jié)構(gòu)2下部。
根據(jù)風(fēng)電基礎(chǔ)3頂蓋上吊點(diǎn)的數(shù)量，運(yùn)輸安裝船I上一一對應(yīng)地設(shè)置有4個卷揚(yáng)設(shè)備8，每個卷揚(yáng)設(shè)備8的鋼纜繩9穿過框體結(jié)構(gòu)2的定位孔，并與風(fēng)電基礎(chǔ)3頂蓋上所的對應(yīng)地吊點(diǎn)連接。
通過風(fēng)電基礎(chǔ)3頂蓋上預(yù)留的通氣孔對風(fēng)電基礎(chǔ)3內(nèi)部進(jìn)行充氣，直至風(fēng)電基礎(chǔ) 3頂蓋與框體結(jié)構(gòu)2下部緊密接觸。
通過卷揚(yáng)設(shè)備8收緊鋼纜繩9，并將卷揚(yáng)設(shè)備8鎖死，將風(fēng)電基礎(chǔ)3與框體結(jié)構(gòu)2 進(jìn)行臨時固定，固定方式可以采用螺栓、插槽、卡環(huán)等。
依次吊裝風(fēng)機(jī)塔筒5、風(fēng)機(jī)機(jī)頭6和風(fēng)機(jī)葉片7，將風(fēng)電整機(jī)組裝完成。
在風(fēng)機(jī)塔筒5上部設(shè)置柔性輔助扶穩(wěn)結(jié)構(gòu)，運(yùn)輸風(fēng)電整機(jī)至安裝場地。柔性輔助扶穩(wěn)結(jié)構(gòu)為一種可以提供環(huán)抱力的結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系可在風(fēng)電整機(jī)運(yùn)輸過程中輔助穩(wěn)定風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，例如底端設(shè)置有與船體固定的鋼結(jié)構(gòu)桁架，桁架頂部具有可環(huán)抱風(fēng)機(jī)塔筒5 的開合結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)與風(fēng)機(jī)塔筒5之間設(shè)置約束風(fēng)機(jī)塔筒5移動的柔性材料如氣墊，橡膠墊等。
拆除柔性輔助扶穩(wěn)結(jié)構(gòu)，并拆除風(fēng)電基礎(chǔ)3與框體結(jié)構(gòu)2的臨時固定。
打開風(fēng)電基礎(chǔ)3頂蓋上預(yù)留的通氣孔，同時啟動卷揚(yáng)設(shè)備8，保持各臺卷揚(yáng)設(shè)備8 的拉力相等，緩慢將風(fēng)電整機(jī)向下降落，直至落到海底基床10。
利用負(fù)壓下沉施工將風(fēng)電基礎(chǔ)下沉至設(shè)計(jì)深度，回收卷揚(yáng)設(shè)備的鋼纜繩。
盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，其特征在于，該方法按照如下步驟進(jìn)行(1)在運(yùn)輸安裝船的甲板上安裝框體結(jié)構(gòu)，所述框體結(jié)構(gòu)連接有能夠控制其伸出或縮回所述甲板的液壓裝置，所述框體結(jié)構(gòu)的框邊上設(shè)置有定位孔；陸上預(yù)制風(fēng)電基礎(chǔ)，所述風(fēng)電基礎(chǔ)是底部開口的半封閉筒形結(jié)構(gòu)，其頂蓋直徑不小于所述框體結(jié)構(gòu)的最短邊長；所述風(fēng)電基礎(chǔ)的頂蓋上均勻分布地設(shè)置有吊點(diǎn)，該吊點(diǎn)的位置與所述框體結(jié)構(gòu)上定位孔的位置相對應(yīng)；所述風(fēng)電基礎(chǔ)的頂蓋上預(yù)留有通氣孔；所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂部固定連接中空結(jié)構(gòu)的過渡段，所述過渡段的最大直徑小于所述框體結(jié)構(gòu)的最短邊長，使其能夠穿過所述框體結(jié)構(gòu)；(2)將連接有所述過渡段的所述風(fēng)電基礎(chǔ)吊入水中，浮運(yùn)拖航至所述運(yùn)輸安裝船，并使所述過渡段從所述框體結(jié)構(gòu)中伸出；(3)所述運(yùn)輸安裝船上對應(yīng)于所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上的吊點(diǎn)設(shè)置有卷揚(yáng)設(shè)備，每個所述卷揚(yáng)設(shè)備的鋼纜繩穿過所述框體結(jié)構(gòu)的定位孔，并與所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上的對應(yīng)地吊點(diǎn)連接;(4 )通過所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上預(yù)留的通氣孔對其內(nèi)部進(jìn)行充氣，直至所述風(fēng)電基礎(chǔ)的頂蓋與所述框體結(jié)構(gòu)下部緊密接觸；(5)通過所述卷揚(yáng)設(shè)備收緊鋼纜繩，將所述風(fēng)電基礎(chǔ)與所述框體結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時固定；(6)依次吊裝風(fēng)機(jī)塔筒、風(fēng)機(jī)機(jī)頭和風(fēng)機(jī)葉片，將風(fēng)電整機(jī)組裝完成；(7)在所述風(fēng)機(jī)塔筒上部設(shè)置柔性輔助扶穩(wěn)結(jié)構(gòu)，運(yùn)輸所述風(fēng)電整機(jī)至安裝場地；(8)拆除所述柔性輔助扶穩(wěn)結(jié)構(gòu)，并拆除所述風(fēng)電基礎(chǔ)與所述框體結(jié)構(gòu)的臨時固定；(9)打開所述風(fēng)電基礎(chǔ)頂蓋上預(yù)留的通氣孔，同時啟動所述卷揚(yáng)設(shè)備，保持各臺所述卷揚(yáng)設(shè)備的拉力相等，緩慢將所述風(fēng)電整機(jī)下放至海底基床。(10)利用負(fù)壓下沉施工將所述風(fēng)電基礎(chǔ)下沉至設(shè)計(jì)深度，回收所述卷揚(yáng)設(shè)備的鋼纜繩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，其特征在于，步驟(I)中所述框體結(jié)構(gòu)的數(shù)量為廣10個。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，其特征在于，步驟(I)中所述框體結(jié)構(gòu)的邊長為l(T50m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，其特征在于，步驟(I)中所述風(fēng)電基礎(chǔ)上吊點(diǎn)的數(shù)量、所述框體結(jié)構(gòu)上定位孔的數(shù)量均為3 10個。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，其特征在于，步驟(I)中所述風(fēng)電基礎(chǔ)的筒形結(jié)構(gòu)直徑為l(T50m，高度為4 15mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，其特征在于，步驟(I)中所述風(fēng)電基礎(chǔ)上通氣孔的數(shù)量范圍一般為1-20個。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，其特征在于，步驟(I)中所述過渡段的上口直徑為4 10m，下口直徑為15 40m，高度為l(T60mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海上風(fēng)電整機(jī)安裝方法，在運(yùn)輸安裝船的甲板上安裝框體結(jié)構(gòu)，并預(yù)制連接有過渡段的風(fēng)電基礎(chǔ)；將過渡段從框體結(jié)構(gòu)中伸出，風(fēng)電基礎(chǔ)與框體結(jié)構(gòu)臨時固定；依次吊裝風(fēng)機(jī)塔筒、風(fēng)機(jī)機(jī)頭和風(fēng)機(jī)葉片；運(yùn)輸風(fēng)電整機(jī)至安裝場地；緩慢將風(fēng)電整機(jī)下放至海底基床；最后利用負(fù)壓下沉施工將風(fēng)電基礎(chǔ)下沉至設(shè)計(jì)深度。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)一步式運(yùn)輸安裝，操作易于實(shí)現(xiàn)并且成功率高，也不需要啟用大型的起重機(jī)械和運(yùn)輸船舶進(jìn)行海上作業(yè)，相對于現(xiàn)有的安裝技術(shù)大大降低成本；另外，由于風(fēng)電基礎(chǔ)、風(fēng)機(jī)塔筒、風(fēng)機(jī)機(jī)頭及風(fēng)機(jī)葉片從制造及運(yùn)輸?shù)绞褂枚伎杀３滞瑯拥淖藙荩虼俗畲笙薅冉档土孙L(fēng)機(jī)各組成部分損壞的風(fēng)險，從而有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗損壞要求。
文檔編號E02D27/44GK102926948SQ20121046846
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者丁紅巖, 練繼建, 李愛東, 張浦陽 申請人:天津大學(xué)