[发明专利]超大型单桩海上施工方法

说明书

本发明公开了一种超大型单桩海上施工方法：采用一艘全回转起重船、一座坐底式稳桩平台、一套平衡梁主吊索、一套翻桩钳副吊索，利用单船单钩艉吊的方式，实现超大型单桩的海上施工。其中通过将运输船与起重船平行靠泊进行单桩主、副吊索具安装，并通过起重船主吊机、缆绳使运输船旋转至船艉便于起重船起吊的位置上，实现超大型单桩的起吊翻身及植桩，充分发挥普通全回转起重船吊机的施工灵活性、吊机固定艉吊的吊重能力，缓解国内超大型单桩施工船机紧缺的矛盾，优化了单桩施工工艺提高工效。

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种超大型单桩海上施工方法。

背景技术

单桩基础是海上风机基础最常见的结构之一，因其结构简单，技术比较成熟，单桩基础在海上风电场中应用广泛。而随着风电机组容量大型化发展，风机平均容量从5MW提高到10MW、12MW。单桩基础的尺寸、重量也随之增大，从桩重1000t级别，发展至2500t级别的超大型单桩。因而对海上施工带来了更大的挑战。

目前较为成熟的单桩翻桩施工工艺主要分为三大类，一是臂架固定式起重船使用艉吊方式翻桩施工，此方法施工效率低，天气海况要求高。

二是使用臂架全回转式起重船，双船配合抬吊翻桩，此方法采用两条起重船才能实现翻身，同时由于上述两条船处于T型排列，双船所要面对的海上风向与洋流各不相同，容易双船靠近的时候容易发生碰撞，施工成本、天气海况要求高，配合越难，更容易发生碰撞等安全事故，降低了安全性。

三是采用全回转起重船单船单钩翻身施工。目前国内4000t～5000t级别的大型浮吊船数量很少。例如一艘4000t级别的浮吊船，其全回转最大起重能力只有2000t，并且吊机的安全起重能力随起吊跨距的增加而衰减。因此对于2500t级别的超大型单桩，按照现有常规的舷侧全回转起吊施工工艺，大部分浮吊船不能满足吊重要求。

发明内容

为了解决技术背景中存在的现有问题，本发明提供一种超大型单桩海上施工方法。

本发明采用以下技术方案：施工关键器械主要包括一艘全回转起重船、一座坐底式稳桩平台、一套平衡梁主吊索、一套翻桩钳副吊索。

全回转起重船具有以下显著特征：具有一个主钩，一个副钩，一个小钩，三个钩呈一字型分布。主钩为十字形四爪吊钩。

坐底式稳桩平台具有以下显著特征：稳桩平台坐底于海底泥面之上，具有2层可张开的环形抱臂，每层抱臂均布4套液压千斤顶。稳桩平台上设有高精度GPS定位设备，可在电脑上实时显示稳桩平台的平面位置及方向。

翻桩副吊索显著特征：吊索钢丝绳为分段式，吊索钢丝绳中间用卸扣连接。根据单桩长度的不同，通过调节吊索钢丝绳的长度，控制单桩起吊后桩轴线与水平夹角α变化。

具体施工方法包括以下步骤：

S1，起重船航行至预设位置，根据风场实际流水方向按船艏方向顶流的原则就位，抛出定位锚定位；

S2，使用起重船安装稳桩平台，起重船起吊稳桩平台进场完成就位后，根据稳桩平台上高精度GPS定位设备实时反馈的数据，通过吊机调整稳桩平台的平面位置及朝向，使稳桩平台安装在起重船艉侧设定的位置，抱臂中心与机位中心重合，打开稳桩平台上的上抱臂和下抱臂；

S3，靠泊运输船，运输船上放置有单桩，平行靠泊起重船舷侧，使单桩底部朝向起重船船艏；

S4，将主吊索一端挂接在吊机的主吊钩的两只对称的钩齿上，副吊索挂接在主吊钩的另一个钩齿上，副吊索中间连接卸扣挂于小钩上；副钩连接在副吊索的卸扣上，用于辅助副吊索脱钩。吊机旋转至单桩桩底上方，用小钩将翻桩钳安装在单桩底部上侧，使用保险销将翻桩钳与预设在桩底外壁上的拉耳固定；吊机旋转至单桩吊耳上方，将主吊索挂于单桩吊耳上；