[发明专利]一种海上风电多筒导管架基础浪溅区姿态控制方法

说明书

本发明属于海上风电基础技术领域，公开了一种海上风电多筒导管架基础浪溅区姿态控制方法，系统的考虑了波浪高度情况和现有多种施工状态，多筒导管架基础的每个吸力筒均配备单独吊缆，控制多筒导管架基础的下放和/或顶升速度；多筒导管架基础下沉和/或回收过程中保持吸力筒憋气状态提供一定浮力，并且通过对吸力筒打气或放气调整浮力大小进而控制各个吊缆张力，由此在浪溅区穿越过程有效降低吊缆吊力，有效降低对自升式安装船或浮吊船的吊装要求，明显增强多筒导管架基础下放过程和/或回收过程姿态控制能力，提升施工精确度，加强施工可操作性，避免了多筒导管架基础在穿越浪溅区时的施工风险。

技术领域

本发明属于海上风电基础技术领域，具体的说，是涉及一种海上风电多筒导管架基础施工方法。

背景技术

目前，随着筒型基础应用从15m水深的浅水走向45m水深的深水海域风电场，甚至未来可期的50-60m水深海域，海上风电多筒型基础起吊下水施工过程所形成的动态复杂系统将逐步在施工决策和过程控制中起到主导作用，此过程涉及船机的选择，作业窗口期的确定和相关联的基础安装施工成本控制问题等。

深水风电场恶劣环境出现的概率高，施工窗口期短，传统的多筒导管架基础施工手段较为单一，且未考虑入射波的影响，常常出现基础在入水过程中的位移较大，甚至出现跳跃等情况，在施工过程中存在一定的风险。

发明内容

本发明要解决的是多筒导管架基础穿越浪溅区水域过程中受不确定因素影响较大的技术问题，提供了一种海上风电多筒导管架基础浪溅区姿态控制方法，能够明显增强多筒导管架基础下放过程和/或回收过程姿态控制能力。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种海上风电多筒导管架基础浪溅区姿态控制方法，对多筒导管架基础在浪溅区的下沉过程进行控制，所述多筒导管架基础的每个吸力筒设置有筒顶阀门；所述多筒导管架基础通过吊缆与吊机连接，所述吊缆与所述吸力筒一一对应；

情况(一)，若浪溅区的波浪高度在波高设计值以内，则按照如下步骤进行：

(1)通过所述吊缆下放所述多筒导管架基础，下放过程中所述筒顶阀门打开释放所述吸力筒内部气体；

(2)所述吸力筒内部的气压值达到临界下放气压后，暂停所述吊缆下放，至所述吸力筒内部的气压值下降至0kPa时，继续所述吊缆下放；重复上述操作直至所述吸力筒底面达到水面以下的下放波高设计值；

(3)关闭所述吸力筒的筒顶阀门，并通过所述吊缆继续下放所述多筒导管架基础，直到所述吸力筒顶面达到水面以上的波高设计值，暂停所述吊缆下放；通过所述筒顶阀门对所述吸力筒充气或放气，使所述多筒导管架基础的浮力达到下放浮力设计值，关闭所述筒顶阀门；

(4)通过所述筒顶阀门向所述吸力筒不断充气，维持所述吊缆的吊力在下放吊力设计值，直至所述吸力筒顶面到达水面以下的下放波浪设计值；

步骤(4)中，某个所述吸力筒发生上浪现象时，则停止对该吸力筒的对位吸力筒充气或打开对位吸力筒的所述筒顶阀门，同时加快对位吸力筒所对应的所述吊缆释放速度，保持所述多筒导管架基础的平衡；

情况(二)，若浪溅区的波浪高度超过波高设计值，则将所述多筒导管架基础各吸力筒的所述筒顶阀门打开，通过所述吊缆快速下放所述多筒导管架基础穿越浪溅区；

所述多筒导管架基础在浪溅区的下沉完毕后，通过所述筒顶阀门对所述吸力筒充气，使所述多筒导管架基础浮力达到所述下放浮力设计值；并通过对较低位置的所述吸力筒充气和对较高位置的吸力筒放气进行调平。

进一步地，所述情况(一)的步骤(1)和步骤(2)中，当所述多筒导管架基础的倾角超过1°，停止所述吊缆下放，关闭位置较低的所述吸力筒的筒顶阀门，仅释放位置较高的所述吸力筒内部气体，直至所述多筒导管架基础的倾角小于0.1°，所述吊缆继续下放。