[发明专利]一种用于海上大直径钢桩浮运的封堵装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于海上大直径钢桩浮运的封堵装置及施工方法，封堵装置由导向块、衬圈、密封装置、浮筒、夹紧卡具、限扭浮箱、控制模块组成，通过夹紧卡具与钢桩端壁实现固定夹紧，封堵装置与钢桩内部接触的环形方向设置有两套密封装置，将钢桩其形成一个水密的浮筒，满足海上浮运需要；在封堵装置后端设置有左右对称布置的限扭浮箱，能够防止钢桩运输时的水中扭转；通过注气的密封装置，有较好的填缝适应性，能够适应钢桩的圆度形变，密封可靠；控制模块可实现远程操作，解脱操作简单，可以快速脱开；成套的封堵装置结构简单，安装操作方便，能够有效封堵外部海水，防止海水进入钢桩内部，具有良好的安装适应性，制造简单，经济性好。

技术领域

本发明涉及一种海上钢桩运输的封堵装置及施工方法，特别是涉及一种用于海上大直径钢桩浮运的封堵装置及施工方法，属于海洋工程结构运输技术领域。

背景技术

当前全球海上风电市场发展迅速，大直径钢桩的综合经济性好，可以满足50m以内水深的风机基础要求，得到了广泛应用。然而，钢桩运输需要专门的驳船，受船舶资源限制，难以同时满足众多的开发项目需要。同时，驳船的运输成本价高，使得整体开发成本难以压缩。因此，如何提高单桩的运输经济性，是一个急需解决的重要问题。欧洲的海上风电有单桩湿拖浮运的经验，同时在国内也有过项目尝试。虽然有过一些实际应用，但是对于单桩浮运的技术，尤其是封堵装置的研究还需要进一步的完善，提高操作便利性，降低成本。

本专利申请正是在这一背景下提出了一种用于海上大直径钢桩浮运的封堵装置及施工方法。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种用于海上大直径钢桩浮运的封堵装置及施工方法。

本发明是由以下技术方案实现的：

一种用于海上大直径钢桩浮运的封堵装置，其特征在于，包括导向块、衬圈、密封装置、浮筒、夹紧卡具、限扭浮箱、控制模块；

所述导向块为前端带斜度的钢制卡块，安装于所述浮筒前端；

所述衬圈为采用刚才焊接制造的圆环，所述浮筒的外部依次等间距设置有3套所述浮筒衬圈；

所述密封装置为中空可充气圆形一体胶条，所述密封装置安装于所述衬圈间隙的凹槽处，所述密封装置内部紧贴所述浮筒外部；

所述浮筒为采用钢板卷制且内部布置有分舱的可以自浮的圆柱型结构筒体，所述浮筒前端设置有满足所述导向块安装的连接法兰座，所述浮筒后端外沿设置有满足所述夹紧卡具安装的连接法兰座，所述浮筒端部两侧分别设置有满足所述限扭浮箱安装的连接法兰座，所述浮筒中央设置有满足所述控制模块安装的水密舱室；

所述述夹紧卡具为带钩型有卡槽的结构架，所述夹紧卡具端部设置有法兰，所述夹紧卡具中间槽上部设置有固定卡块，所述夹紧卡具下部设置有带弹性顶紧液压缩回的顶紧装置，所述夹紧卡具前端设置有活动卡块；

所述限扭浮箱为箱体型金属结构件，所述限扭浮箱为两套，分别安装于所述浮筒端部两侧；

所述控制模块为套带液压动力和空气动力以及对应控制阀组系统的模块整体，所述控制模块安装于所述浮筒中央内部。

本发明还涉及所述一种用于海上大直径钢桩浮运的封堵装置施工方法，所述施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：将未安装所述限扭浮箱的封堵装置运输至使用现场，清理钢桩底部端部内壁，吊装所述封堵装置缓慢套入所述钢桩端部，将所述封堵装置推进桩筒内部，直至所述夹紧卡具卡住所述钢桩端部；

步骤S2：操作所述控制模块实现所述夹紧卡具卡紧所述钢桩端部，安装所述限扭浮箱，完成所述封堵装置安装，所述钢桩另一端以上述同样步骤安装所述封堵装置，实现整套所述钢桩水密；

步骤S3：将所述控制模块的脐带缆引出，配合吊装所述钢桩入水，采用两条拖轮进行前后牵拉拖带，将脐带缆连接到尾部的拖轮甲板上的控制室，前端拖轮连接所述钢桩吊点进行拖带，尾部拖轮限制所述钢桩整体摆动；