一种海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施及翻桩工艺方法与流程

本发明涉及海上翻桩，特别涉及一种海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施及翻桩工艺方法。

背景技术：

1、随着深远海海域海上风电的逐步开发与利用，海上风电建设正向深海领域逐步拓展。导管架基础适用于水深30-60米的海上风电项目，我国福建、广东、山东、浙江等省份的待开发海区均适用。随着各海区海底淤泥层的不同以及风电机组单机容量的不断提升，导管架基础桩的设计长度已从最初的70余米增长至130米以上，且仍有继续增长的趋势。

2、在我国，可运用于海上风电建设施工的主流起重船(1000吨至1500吨)的吊高一般不超过90米，而3000吨至5000吨的起重能力船舶属于特大型吊高大约在130米左右。在沉桩施工中，如果仅从桩重考虑，选用1000至1500吨的起重船是可以满足需求的。然而，这种船型无法满足桩长超过90米的钢桩的起吊和翻桩需求。在这种情况下，通常采用两艘同级别起重船共同抬吊或选择具有主副钩功能的起重船进行自翻桩。然而，在船机资源紧张的情况下，这种方案的适用性会受到影响，施工的船机成本也成倍增加。选择3000至5000吨起重能力的船型可以满足大部分的吊重和桩长需求，也仅仅能满足现阶段设计，随着海上风电向深远海的拓展，钢桩长度会有所增加，现有大型船舶的使用也有局限，船机使用成本也低一级别船型的3至5倍，经济性相对较差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施及翻桩工艺方法以解决现有的海上风电建设施工中，对于桩长超过90米的钢桩，运输钢桩的船舶甲板长度必须大于钢管桩长度，并且现场需要两艘起重船配合翻桩，经济性相对较差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施，包括运输船、锚绞车、锚链、主钢丝绳、溜尾扁嘴钩，所述运输船的尾部安装翻桩器，所述锚绞车安装在运输船上，所述锚链上安装有止链器，所述锚链、主钢丝绳和溜尾扁嘴钩之间通过肯特卸扣连接，右侧所述肯特卸扣通过滑轮与锚绞车连接；

4、所述锚绞车用于回收通道锚链、主钢丝绳和溜尾扁嘴钩，所述锚链用于固定通道并利于翻桩时桩尖稳定，所述溜尾扁嘴钩用于卡住钢桩桩尖部位并起固定支点作用，所述翻桩器用于起桩翻转时力点转向和稳定钢桩。

5、优选地，所述肯特卸扣上设置有转环，所述转环用于使肯特卸扣可以360°旋转。

6、优选地，所述翻桩器包括底座和弧形支撑板，所述底座的上表面安装有多个第一连接环，所述弧形支撑板的下表面安装有多个第二连接环，所述第一连接环通过销轴与第二连接环转动连接。

7、优选地，所述主钢丝绳与溜尾扁嘴钩的连接处设置有一根回收钢丝绳，所述回收钢丝绳用于翻桩完成后起吊落水部分的主钢丝绳和溜尾扁嘴钩。

8、一种海上风电基础桩沉桩用翻桩工艺方法，所述翻桩工艺方法包括如下步骤：

9、步骤一、根据吊装的钢管桩重量、长度和直径，初选起重船和运输船；

10、步骤二、运输船装船，使钢桩的桩尖指向船尾。

11、步骤三、在运输船的舷侧，根据起重船和运输船靠泊后的最佳跨距和吊高，设置翻桩通道设施。

12、步骤四、利用翻桩通道设施起桩翻桩。

13、优选地，所述步骤一中初选起重船和运输船后，按照所选运输船的参数在甲板使用cad图模拟装船和翻桩通道的步骤，利用起重船吊机的吊装曲线参数选择使用最佳跨距和吊高，吊重用cad软件做模拟。

14、优选地，所述运输船装船时按照装船图纸布置甲板装船，并预留翻桩通道设施的位置。

15、优选地，所述设置翻桩通道设施的方法具体如下：

16、首先绘制中心标线，并根据设计图纸，在船舶肋位处焊接支架，然后在运输船尾部安装翻桩器，确保支架与翻桩器的底板标高一致，支架的高度宜超过钢桩直径的/，接着在支架下方沿中心线布置锚链、肯特卸扣和主钢丝绳连接，并满足设计长度要求，最后将锚绞车、钢丝绳与锚链连接，并在主钢丝绳的端部安装溜尾扁嘴钩。

17、优选地，所述翻桩通道设施设置完成后，对翻桩通道设施所用的设备按照图纸进行定位、校核、焊接和加固，各设备设施进行连接和试验，使其满足设计要求工况。

18、优选地，所述利用翻桩通道设施起桩翻桩的具体方法如下：

19、首先平移钢管桩到上翻桩通道，将溜尾扁嘴钩挂桩尖，然后收紧连接锚链、主钢丝绳，接着使用闸刀止链器固定锚链，然后使用专用吊具夹持桩顶进行起桩，等钢桩完全竖立时收吊钩使溜尾扁嘴钩自动脱落，待起重机吊离钢桩后回收溜尾扁嘴钩、主钢丝绳准备下一根钢桩作业。

20、本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

21、上述方案中，通过设置专用翻桩通道设施，解决了起重船吊高不足的问题，使得超过最大吊高1/3长度的钢桩可以被起吊，同时还满足了移动翻桩的需求，使起桩、翻桩作业得以顺利进行，利用翻桩通道施工还解决了运输钢管桩时甲板可用长度大于管桩长度以及在运输船设置起桩支点或现场需要两艘起重船配合起桩、翻桩的难题。

22、上述方案中，在选择运输船时，只需保证甲板可用长度是钢桩长度的2/3即可，不需要考虑在运输船上设置固定翻桩支点从而限制了运输船的选择范围的问题，这不仅在同等施工环境下降低了起重船和运输船的费用，也使得施工船型的选择更为经济适用。

23、上述方案中，通过单支点在运输船甲板起桩时不容易损坏船舶甲板，并且运输船直接起桩过程遇到突浪或大风起桩初期钢桩摆动的范围小，避免出现安全隐患。

24、上述方案中，翻桩工艺方法适用范围广泛，所使用的设备大部分为通用的船用定型设备，采购方便，经济附加值高，施工安全有保障，可根据风电场水深、设计钢管桩长和直径以及桩重进行验算，选择不同参数的设备配置，并且所选用设备均为通用型船舶装备，采购便利，应用广泛，具有很高的适用性、安全性和经济性。

技术特征：

1.一种海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施，其特征在于，包括运输船(1)、锚绞车(2)、锚链(3)、主钢丝绳(4)、溜尾扁嘴钩(5)，所述运输船(1)的尾部安装翻桩器(6)，所述锚绞车(2)安装在运输船(1)上，所述锚链(3)上安装有止链器(7)，所述锚链(3)、主钢丝绳(4)和溜尾扁嘴钩(5)之间通过肯特卸扣(9)连接，右侧所述肯特卸扣(9)通过滑轮(8)与锚绞车(2)连接；

2.根据权利要求1所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施，其特征在于，所述肯特卸扣(9)上设置有转环(10)，所述转环(10)用于使肯特卸扣(9)可以360°旋转。

3.根据权利要求2所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施，其特征在于，所述翻桩器(6)包括底座(601)和弧形支撑板(602)，所述底座(601)的上表面安装有多个第一连接环(603)，所述弧形支撑板(602)的下表面安装有多个第二连接环(604)，所述第一连接环(603)通过销轴与第二连接环(604)转动连接。

4.根据权利要求3所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩通道，其特征在于，所述主钢丝绳(4)与溜尾扁嘴钩(5)的连接处设置有一根回收钢丝绳(11)，所述回收钢丝绳(11)用于翻桩完成后起吊落水部分的主钢丝绳(4)和溜尾扁嘴钩(5)。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩工艺方法，其特征在于，所述翻桩工艺方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩工艺方法，其特征在于，所述步骤一中初选起重船和运输船(1)后，按照所选运输船(1)的参数在甲板使用cad图模拟装船和翻桩通道的步骤，利用起重船吊机的吊装曲线参数选择使用最佳跨距和吊高，吊重用cad软件做模拟。

7.根据权利要求6所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩工艺方法，其特征在于，所述运输船(1)装船时按照装船图纸布置甲板装船，并预留翻桩通道设施的位置。

8.根据权利要求5所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩工艺方法，其特征在于，所述设置翻桩通道设施的方法具体如下：

9.根据权利要求8所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩工艺方法，其特征在于，所述翻桩通道设施设置完成后，对翻桩通道设施所用的设备按照图纸进行定位、校核、焊接和加固，各设备设施进行连接和试验，使其满足设计要求工况。

10.根据权利要求5所述的海上风电基础桩沉桩用翻桩工艺方法，其特征在于，所述利用翻桩通道设施起桩翻桩的具体方法如下：

技术总结本发明提供一种海上风电基础桩沉桩用翻桩通道设施及翻桩工艺方法，属于海上翻桩技术领域；包括运输船、锚绞车、锚链、主钢丝绳、溜尾扁嘴钩，所述运输船的尾部安装翻桩器，所述锚绞车安装在运输船上，所述锚链上安装有止链器，所述锚链、主钢丝绳和溜尾扁嘴钩之间通过肯特卸扣连接，右侧所述肯特卸扣通过滑轮与锚绞车连接。本发明通过设置专用翻桩通道设施，解决了起重船吊高不足的问题，使得超过最大吊高1/3长度的钢桩可以被起吊，同时还满足了移动翻桩的需求，使起桩、翻桩作业得以顺利进行，利用翻桩通道施工还解决了运输钢管桩时甲板可用长度大于管桩长度以及在运输船设置起桩支点或现场需要两艘起重船配合起桩、翻桩的难题。技术研发人员：李名来,柯星,葛凌杰,裴一舟受保护的技术使用者：海南润能海洋工程服务有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2