[发明专利]海上风电导管架施工的免调平圆筒基础及安装方法

摘要

海上风电导管架施工的免调平圆筒基础及安装方法，包括有水平设置在海床面上的海上风电施工导管架，和用于固定海上风电施工导管架的圆筒基础。圆筒基础包括有套筒，套筒包括有位于外侧的外壁和有导向功能的导向加强肋；外壁和导向加强肋通过底板密封呈一体结构；所述套筒设有三组呈三角形排列或四组且呈正方形排列，相邻的套筒之间通过加强撑杆固定连接成套筒组；套筒组通过A型式或B型式固定于圆筒的上部。相比有定位准确、工序较少、提高工作效率、所用船机较少等优点，适用于各类黏土、砂质地层的海域，尤其适用于远海深水、持力层埋深太大等原因导致钢管桩应用受限的基础海上风电导管架施工。

主权项

1.海上风电导管架施工的免调平圆筒基础，包括有水平设置在海床面上的海上风电施工导管架（7），和用于固定海上风电施工导管架（7）的圆筒基础；其特征在于：/n所述导管架（7）包括有位于顶部的方形平台（71）；方形平台（71）的上部固定有用于安装风电机桩的垂直圆管（75）；方形平台（71）的底部设有四根向外撑出的支撑腿（72），相邻的支撑腿（72）之间通过交叉的加强支撑杆（73）连接固定；支撑腿（72）的底部设有竖直固定的导管架腿（74）；/n所述圆筒基础包括有圆筒体（1）和套筒（2）；套筒（2）包括有位于外侧的外壁（21）和位于内侧的导向加强肋（22）；套筒通过底板（23）密封呈一体结构；所述套筒（2）设三组或四组且呈正三角形或正方形排列，相邻的套筒（2）之间通过加强撑杆（3）固定连接成套筒组；所述套筒组通过A型式或B型式固定于圆筒体（1）的上部；/n所述A型式中，套筒（2）的上下两侧对称固定有呈圆弧状的圆筒（4），套筒（2）和圆筒（4）之间焊接有筋板（5）；/n所述B型式中，套筒（2）的外侧设有剪力键（6），剪力键（6）的外侧焊接连接于呈圆环状的圆筒（4）的内侧、剪力键（6）的内侧焊接连接于套筒（2）的外侧；/n导管架的导管架腿分别对应伸入套筒（2）的缝隙中；导管架腿（74）与套筒（2）之间的间隙灌有密封固定砂浆；/n海上风电导管架施工的免调平圆筒基础的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（a）组合安装圆筒基础；/n对于A型式，首先将外壁（21）的中心位置和底板（23）的中心位置重合进行焊接，导向加强肋（22）和底板（23）的接触位置进行焊接；将套筒（2）摆放成三角形或正方形，相邻的套筒（2）之间焊接加强撑杆（1），形成一个整体闭合的三角形组件或正方形组件；将呈圆弧状的圆筒（4）分别焊接于套筒（2）的两侧，两两相互焊接，整体组成闭合的圆环形；套筒（2）和圆筒（4）再焊接有筋板（5）；完成A型式组合安装；/n对于B型式，首先将外壁（21）的中心位置和底板（23）的中心位置重合焊接；导向加强肋（22）与底板（23）的接触位置进行焊接；将套筒（2）摆放成三角形或正方形，保持剪力键（6）垂直对外；相邻的套筒（2）之间焊接加强撑杆（1），形成一个整体闭合的三角形组件或正方形组件；/n将呈圆环状的圆筒（4）分别焊接于套筒（2）的剪力键（6），整体组成闭合的圆环形；完成B型式组合安装；/nA型式或B型式组合安装后，对焊形成的每条焊缝均进行超声波探伤；超声波探伤无误之后，对A型式或B型式进行喷漆操作；喷漆操作完成后置于通风环境中晾干备用；/n喷漆操作操作中采用的是水性防锈漆，水性防锈漆包含有以下组分：丙烯酸树脂20-29份、氯化橡胶11-18份、三聚磷酸铝4-9份、改性纳米蒙脱石粉7-18份、氧化硅球粒31-43份、马来酸酐12-25份、水性高光泽清漆10-19份、亚麻油酸15-25份、流平剂19-22份、消泡剂5-7份；/n（b）将步骤（a）中的圆筒基础通过驳船运抵施工海域，运送过程中要防止圆筒基础磕碰发生变形或者掉漆；通过起重船和驳船驻位的GPS定位系统，确定所要安装圆筒基础的具体地址后，起重船和驳船抛锚驻位；利用起重船和液压振动锤多锤联动，连接每台振动锤的旋转轴，强制实现振动锤的速度与相位的同步，初步振沉圆筒基础到位；振沉过程中控制圆筒基础垂直度＜3‰；/n（c）将初步振沉到位的圆筒基础进行水平调平；将垂直度检测器和高度检测器分别置于套筒（2）的顶部，通过垂直度检测器和高度检测器检测到的垂直度参数和高度参数利用液压振动锤进行调整，调整后的圆筒基础，保证圆筒基础整体的垂直度参数＜3‰，各个套筒（2）高度参数，最大高度参数和最小高度参数的差值在5-10mm之间；/n（d）对导管架（7）进行安装；采用起重船上GPS定位，竖直起吊导管架（7），对准钢圆筒套筒缓慢下放，并由潜水员潜入水下进行指挥，导管架腿（74）全部放入到圆筒基础的导向加强肋（22）和外壁（21）之间的缝隙中，预定位置安装完成；/n导管架安装完成后，密封固定砂浆填装于导管架腿（74）与外壁（21）之间的间隙中；密封固定砂浆可以通过溢浆孔（741）流入导管架腿（74）与导向加强肋（22）之间的间隙中，进而使导管架腿（74）的内外两侧均通过密封固定砂浆进行有效地密封固定；注浆后留好试块进行同条件养护，密封固定砂浆固结好后进行后续施工。/n