一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统的制作方法

1.本实用新型涉及到风电安装领域，特别涉及到一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统。


背景技术：

2.漂浮式风机基础船坞下水指漂浮式风机基础在船坞中建造，建造完成后船坞注水使基础漂浮的下水方式。码头下水指漂浮式风机基础在船台建造，建造完成后转运至码头，通过采用各种手段将漂浮式风机基础下降至水中的方式完成下水操作。
3.随着漂浮式风机的装机容量逐渐大型化，漂浮式风机基础的尺寸也越发庞大，如果采用船坞下水的方式则必须选择在尺寸适合的大型船坞进行制造，而此类船坞过于稀有且使用费高昂，对于经济性非常敏感的漂浮式风电技术来说是无法承受的。
4.现有技术中，采用码头下水可以很好的解决大型船坞难以获得以及成本高昂的缺陷。然而，由于部分码头水深条件和基础大型化的限制，现有岸上吊机吊装的方式下水的施工方法不再适用。无需较大的路上设备和水深要求较高的大型半潜驳船的参与，解决漂浮式风机基础在承载力较小且前沿水深较小的码头下水问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统。本实用新型的组合吊运系统通过组合设计，实现漂浮式风机基础在承载力较小，且前沿水深较小的码头上顺利的下水，无需重量较大的陆上设备和水深要求较高的大型半潜驳船的参与，提高漂浮式风机基础下水的效率和成本优势。
6.为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下：
7.一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，所述漂浮式风机基础由立柱和撑杆组成，三个立柱呈三角形排布形成三立柱基础，所述立柱包括有两根前立柱和一根后立柱，所述的组合吊运系统包括有支座、模块车、起重船和半潜驳船，所述的支座包括有前支座和后支座，在两个所述的前立柱底部各设有多个前支座，所述后立柱底部设在所述后支座上，在所述后支座和前支座底部均设有移动位置用的模块车，两艘所述的起重船靠于码头前沿并朝向码头前沿布置，一艘所述的半潜驳船侧靠于码头前沿，所述的半潜驳船为长方体形状，在长方体表面的船艏的两角处各设置有一个浮箱，该浮箱设置在半潜驳船上远离起重船的一侧；
8.在初始状态下，两艘起重船上的起重船吊钩分别连接并起吊两个所述的前立柱，所述半潜驳船侧向紧贴于码头前沿；
9.在中间状态下，两艘起重船上的起重船吊钩分别连接并起吊两个所述的前立柱，后立柱处于半潜驳船甲板中心位置；
10.在最终状态下，两艘起重船上的起重船吊钩脱离前立柱，半潜驳船脱离后立柱，所述前立柱与后立柱完全位于水面上，且后立柱与码头前沿存在安全距离，漂浮式风机基础
漂浮在水中。
11.在本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中，所述立柱之间由撑杆连接，在两根所述的前立柱之间垂直设有一根撑杆，在两个所述前立柱和后立柱之间分别垂直设有一根撑杆。
12.在本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中，作为进一步设计，在每个所述立柱下方均设置有三个支座，共设有六个前支座和三个后支座。
13.在本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中，作为进一步设计，所述前支座和后支座的结构相同，均为带有腿的凳状结构，在所述支座底部设有容纳模块车进入的顶升空间。
14.在本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中，作为进一步设计，所述模块车的数量与支座的数量一致，所述的模块车设有九辆，包括六辆用于顶升前立柱和前支座的前模块车和三辆用于顶升后立柱和后支座的后模块车。
15.在本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中，作为进一步设计，在初始状态下，两艘起重船上的起重船吊钩同时处于对应前立柱的上方，起吊高度和起吊力度均相同以使脱离前支座的两个前立柱处于等高位置。
16.在本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中，作为进一步设计，在中间状态下，两艘起重船上的起重船吊吊拉两个所述的前立柱，前立柱的底部在水上悬空，临近水边的履带吊的吊钩吊拉所述的后立柱，该后立柱的底部置于水边的由模块车支撑的后支座上。
17.在本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中，作为进一步设计，在最终状态下，两艘起重船上的起重船吊钩分别松开两个所述前立柱，半潜驳船完全下潜并脱离所述的漂浮式风机基础。
18.基于上述技术方案，本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统经过实践应用，取得了如下技术效果：
19.1.本实用新型的组合吊运系统应用在漂浮式风机基础采用码头下水，克服了现有履带吊和驳船主导的码头下水的施工方法不适用的不足，该组合系统包括两艘起重船与一艘半潜驳船，无需重量较大的陆上设备和水深要求较高的大型半潜驳船的参与，解决漂浮式风机基础在承载力较小且码头前沿水深较小的码头上下水困难问题。
20.2.本实用新型的组合吊运系统先将漂浮式风机基础的立柱分为前立柱和后立柱，针对于前立柱和后立柱设计了专门的支座和模块车，将立柱放置在支座上，模块车可以拖着漂浮式风机基础移动位置，通过两艘起重船的吊钩吊拉两个前立柱，可以拖动前移至码头处，再利用半潜驳船支撑后立柱，使得4500t重的漂浮式风机基础可以从码头脱离后顺利入水，从而半潜驳船与支座脱离后，操作简单方便，移位和起吊效率都很高。
附图说明
21.图1是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统在码头上的布置立体示意图。
22.图2是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统在码头的布置侧向示意图。
23.图3是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中支座、模块车的布置示意图。
24.图4是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊初始状态的立体示意图。
25.图5是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊初始状态的侧视示意图。
26.图6是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊第一中间状态的立体示意图。
27.图7是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊第一中间状态的侧视示意图。
28.图8是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊第二中间状态的立体示意图。
29.图9是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊第二中间状态的侧视示意图。
30.图10是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊第三中间状态的立体示意图。
31.图11是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊第三中间状态的侧视示意图。
32.图12是本实用新型的组合吊运系统在漂浮式风机基础下水时状态的立体示意图。
33.图13是本实用新型的组合吊运系统在漂浮式风机基础下水时状态的侧视示意图。
34.图14是本实用新型的组合吊运系统在漂浮式风机基础下水后状态的立体示意图。
35.图15是本实用新型的组合吊运系统在漂浮式风机基础下水后状态的侧视示意图。
36.图16是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统起吊最终状态的立体示意图。
37.图17是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统在下水状态的侧视示意图。
38.图18是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中支座的结构示意图。
39.图19是本实用新型一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统中半潜驳船的结构示意图。
40.其中，
41.1-漂浮式风机基础2-码头3-水4-前支座5-后支座6-前模块车7-后模块车8-起重船81-起重船吊钩9-半潜驳船10-浮箱11-前立柱12-后立柱
具体实施方式
42.下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统做进一步的详细阐述，其目的是充分理解其结构组成和连接关系，并详细列明其在漂浮式风机基础下水过程中的作用和动作方式，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。
43.漂浮式风机基础1为三立柱基础，漂浮式风机基础由立柱和撑杆组成，立柱分为前立柱11和后立柱12。所述立柱之间由撑杆连接，在两根所述的前立柱之间垂直设有一根撑杆，在两个所述前立柱和后立柱之间分别垂直设有一根撑杆。在通常的漂浮式风机基础中，所述立柱的直径达到10-25m、高度为20-35m，三个立柱呈正三角形排布，相邻立柱的中心距80-280m，基础的下水重量大于3000t。
44.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，所述的组合吊运系统的组成包括有多个支座、多个模块车、两艘起重船和一艘半潜驳船，所述的支座分为前支座4和后支座5，在两个所述的前立柱11的底部各设有三个前支座4，所述后立柱12的底部设在所述后支座12上，在所述后支座5和前支座4的底部均设有移动位置用的模块车。两艘所述的起重船8靠于码头前沿并朝向码头前沿布置，一艘所述的半潜驳船9侧靠于码头前沿，所述的半潜驳船9为长方体形状，在长方体表面的船艏的两角处各设置有一个浮箱10，该浮箱10设置在半潜驳船9上远离起重船8的一侧。浮箱10能在半潜驳船9进行半潜作业时提供浮力。为适应基础下水作业，半潜驳船9的半潜作业仅在码头2前沿进行，环境荷载很小，仅保留艏部两个浮箱10即可满足船舶稳性要求。
45.每个立柱下方设有多个支座支撑起漂浮式风机基础1，具体分为用于支撑前立柱11的支座为前支座4，用于支撑后立柱12的支座为后支座5。前支座和后支座形式如图18所示，支座尺寸需根据模块车的尺寸和立柱的尺寸来确定。在支座的底部除了设置支腿外，还设有容纳模块车进入的空腔，模块车可以自由钻入支座的底部，以在使用时拖动支座进行位置移动，如图3所示，在码头2上设置有支座和模块车，以前立柱11为例，在前支座4的底部设有多个前支座4，前支座4的底部空间内设有多个前模块车6提供向上的支撑力。
46.在初始状态下，两艘起重船8上的起重船吊钩81分别连接并起吊两个所述的前立柱11，所述半潜驳船9侧向紧贴于码头前沿。
47.在中间状态下，两艘起重船8上的起重船吊钩81分别连接并起吊两个所述的前立柱11，后立柱12处于半潜驳船9的主甲板中心位置。
48.在最终状态下，两艘起重船8上的起重船吊钩81脱离前立柱11，半潜驳船9脱离后立柱12，所述前立柱11与后立柱12完全位于水上，且后立柱12与码头2前沿存在安全距离，漂浮式风机基础1完全漂浮在水中。
49.实施例1
50.本实施例是对某种型号的漂浮式风机基础1进行下水作业，运用了本实用新型的组合起吊系统。其中，漂浮式风机基础1为三立柱基础，漂浮式风机基础由立柱和撑杆组成，立柱分为前立柱11和后立柱12。立柱直径15m、高30m，三个立柱呈三角形排布，立柱中心距180m，立柱间由撑杆连接，基础下水重量4500t。漂浮式风机基础1下水作业在码头2和水3上进行，码头2靠近水5的一侧定义为码头前沿。
51.在本实施例组合吊运系统中共设有两艘起重船8和一艘半潜驳船9，其中起重船8的吊钩为起重船吊钩81，起重船8的起重量为4000t，两艘起重船8靠于码头前沿，其船艏朝向码头方向布置，以使得起重船8垂直于码头2前沿，起重船吊钩81向前伸出到码头2上。半潜驳船9侧靠于码头前沿，且船艉朝向起重船8，与起重船8的间距根据两船不互相干涉的安全距离确定。作为组合吊运系统的一部分，在每个立柱下方布置三个支座以支撑起所述的漂浮式风机基础1，则共有六个前支座4和三个后支座5。六个支座结构和大小均相同，支座
均高2m、长10m、宽4.5m。与支座相对应，共设有六辆前模块车6和三辆后模块车7，本实施例中模块车的额定负载均为1000t。模块车工作时驶入对应支座底部顶升使支座和漂浮式风机基础1离地，然后通过控制模块车各向移动实现转运漂浮式风机基础1。模块车也分为前模块车6和后模块车7，前模块车6用于顶升前立柱11和前支座4，后模块车7用于顶升后立柱12和后支座5。模块车额定负载的选择由模块车的数量和漂浮式风机基础1重量确定，模块车数量与支座数量一致。
52.在为漂浮式风机基础1下水定制的组合吊运系统中，主体结构为两艘起重船8和一艘半潜驳船9，以及辅助的多个支座和多个模块车。其中，起重船8主要由起重船吊钩81来施加向上吊拉的力量，主要用于起吊两根前立柱11，半潜驳船9则用于承载后立柱12。起重船8的起重量据漂浮式风机基础1重量选择确定，半潜驳船9的额定负载和主甲板的尺寸据漂浮式风机基础1重量和尺寸选择确定。如图1和图2所示，漂浮式风机基础1由支座支撑置于码头2上，各模块车预备于码头2上；两艘起重船8靠于码头2前沿并朝向码头前沿布置，两起重船吊钩81间距与前立柱11间距相同。半潜驳船9侧靠于码头前沿，船艉朝向起重船，浮箱10设置在船艏位置处，与起重船8的间距根据两船不互相干涉的安全距离确定。
53.漂浮式风机基础需要在码头上实现下水时，基于上述组合吊运系统，具体包括以下实现步骤：
54.步骤一：将模块车分别驶入对应支座底部，模块车顶升使漂浮式风机基础和支座离地，具体是在每个前立柱11底部放置三个前支座4，后立柱12底部放置三个后支座5，每个前支座4底部均设置前模块车6，每个后支座底部均设置后模块车7，操作前模块车6和后模块车7将漂浮式风机基础运至码头前沿，调整漂浮式风机基础的位置使两个前立柱11位于起重船8的起重船吊钩81正下方，下放起重船吊钩81，连接起重船吊钩81与前立柱11，如图4和图5所示。
55.步骤二：两艘起重船8的起重船吊钩81同时缓慢提升，对两根前立柱11实现吊拉上升，直至前模块车6不再受到漂浮式风机基础1的重力，待前立柱11已完全脱离前支座4，将前立柱11下的前模块车6和前支座4撤离到码头2上的边缘位置处，如图6和图7所示。
56.步骤三：操作使起重船8吊起前立柱11，并由后模块车7和后支座5支撑后立柱12，使得起重船8和前立柱11以相同的速度同步向前移动，即远离码头而朝向码头外部的水面方向移动，使漂浮式风机基础1缓慢水平的向前移动，当前立柱11位于水面之上、后立柱12由后模块车7支撑位于码头前沿时，起重船8和后模块车7停止移动。将半潜驳船9沿码头2的前沿移动至漂浮式风机基础1下方，直至半潜驳船9上主甲板中心位于后立柱12的前方时停止移动，调整半潜驳船9压载水使半潜驳船的主甲板与码头2齐平。如图8和图9所示。
57.步骤四：再次操纵两艘前起重船8和后模块车7以相同的速度继续向前移动，使漂浮式风机基础1缓慢水平的向前移动，直至后模块车7托着后支座5和后立柱12行进至半潜驳船9上，当两前立柱11吊拉悬空于水面之上、后立柱12位于半潜驳船9上主甲板的中部时，起重船8和后模块车7停止移动。如图10和图11所示。
58.步骤五：操作后模块车7缓慢下降，直至后模块车7不再受漂浮式风机基础1和后支座5的压力，使得后模块车7与后支座5脱离后，将后模块车7从后支座5的下面撤离，撤离到码头2的边缘位置处。如图12和图13所示。
59.步骤六：如图14和图15所示，保持漂浮式风机基础1处于水平状态，操纵起重船8上
起重船吊钩81缓慢下降，同时操作半潜驳船9缓慢下潜，直至漂浮式风机基础1进入水中漂浮起来。
60.步骤七：如图16和图17所示，漂浮式风机基础1进入水中完全漂浮后，起重船吊钩81不再受力，位于半潜驳船9主甲板上的后支座5与后立柱12完全脱离，解除漂浮式风机基础1上的起重船吊钩81，从而完成下水作业流程。
61.毫无疑问，以上只是本实用新型漂浮式风机基础下水用组合吊运系统的有限个组合形式，除此以外还可以有其他的同类的结构组成和布置方式。总而言之，本实用新型的保护范围还包括其他对于本领域技术人员而言显而易见的变换和替代。

技术特征：
1.一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，所述漂浮式风机基础由立柱和撑杆组成，三个立柱呈三角形排布形成三立柱基础，所述立柱包括有两根前立柱和一根后立柱，其特征在于，所述的组合吊运系统包括有支座、模块车、起重船和半潜驳船，所述的支座包括有前支座和后支座，在两个所述的前立柱底部各设有多个前支座，所述后立柱底部设在所述后支座上，在所述后支座和前支座底部均设有移动位置用的模块车，两艘所述的起重船靠于码头前沿并朝向码头前沿布置，一艘所述的半潜驳船侧靠于码头前沿，所述的半潜驳船为长方体形状，在长方体表面船艏的两角处各设置有一个浮箱，该浮箱设置在半潜驳船上远离起重船的一侧；在初始状态下，两艘起重船上的起重船吊钩分别连接并起吊两个所述的前立柱，所述半潜驳船侧向紧贴于码头前沿，所述半潜驳船的船艉方向朝向起重船；在中间状态下，两艘起重船上的起重船吊钩分别连接并起吊两个所述的前立柱，后立柱处于半潜驳船甲板中心位置；在最终状态下，漂浮式风机基础漂浮在水中，两根前立柱与起重船吊钩脱离，后立柱与半潜驳船脱离，所述前立柱与后立柱完全自由位于水面上，且后立柱离开码头前沿。2.根据权利要求1所述的一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，其特征在于，所述立柱之间由撑杆连接，在两根所述的前立柱之间垂直设有一根撑杆，在两个所述前立柱和后立柱之间分别垂直设有一根撑杆。3.根据权利要求1所述的一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，其特征在于，在每个所述立柱下方均设置有三个支座，共设有六个前支座和三个后支座。4.根据权利要求3所述的一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，其特征在于，所述前支座和后支座的结构相同，均为带有腿的凳状结构，在所述支座底部设有容纳模块车进入的顶升空间。5.根据权利要求1所述的一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，其特征在于，所述模块车的数量与支座的数量一致，所述的模块车设有九辆，包括六辆用于顶升前立柱和前支座的前模块车和三辆用于顶升后立柱和后支座的后模块车。6.根据权利要求1所述的一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，其特征在于，在初始状态下，两艘起重船上的起重船吊钩同时处于对应前立柱的上方，起吊高度和起吊力度均相同以使脱离前支座的两个前立柱处于等高位置。7.根据权利要求1所述的一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，其特征在于，在中间状态下，两艘起重船上的起重船吊吊拉两个所述的前立柱，且前立柱的底部在水上悬空，该后立柱置于底部半潜驳船甲板中心位置。8.根据权利要求1所述的一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，其特征在于，在最终状态下，两艘起重船上的起重船吊钩分别松开两个所述前立柱，半潜驳船完全下潜并脱离所述的漂浮式风机基础。

技术总结
本实用新型涉及到一种漂浮式风机基础下水用的组合吊运系统，所述漂浮式风机基础由三个立柱呈三角形排布形成三立柱基础，所述立柱包括有两根前立柱和一根后立柱，所述组合吊运系统包括有支座、模块车、起重船和半潜驳船，所述支座包括有前支座和后支座，在两个前立柱底部各设有一个前支座，后立柱底部设在后支座上，在后支座和前支座底部均设有移动位置用的模块车，两起重船靠于码头前沿并朝向码头前沿布置，半潜驳船侧靠于码头前沿，半潜驳船的船艏处设有两个浮箱，该浮箱设在远离起重船的一侧。本实用新型的组合吊运系统将漂浮式风机基础采用码头下水，克服了现有下水方法的不足，解决了码头前沿水深较小的码头上下水困难问题。题。题。


技术研发人员：杜宇 李飞鹏
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/5/4