一种用于海上风电基础防冲刷的仿生草安装方法与流程

1.本发明属于海上风电工程技术领域，具体涉及到一种用于海上风电基础防冲刷的仿生草安装方法。


背景技术：

2.近几年，随着海上风电场的不断建成及并网发电运营，很多海上风电场的运营问题不断突显，有些甚至对风电机组的安全运行带来安全隐患，如海底冲刷，针对冲刷较严重的海上风电场，为有效保证风机基础的安全性，有必要对桩基础进行防冲刷保护。
3.目前大部分海上风电场采用抛石、砂袋或砂被等被动防冲刷方案，主要通过往冲刷坑里填埋砂石，达到防冲刷的效果，但采用这些方案，工程量大，施工难度大，且需定期探测保护效果，并及时进行补抛，所费时间长，费用高。仿生草防冲刷方案，主要通过减缓洋流，并沉积洋流中的砂石等效果，达到从根本上阻止冲刷，达到防生刷的效果，且成本低。但由于目前未见成熟有效易铺设的安装方案，使得安装难度大、成本高，目前未见大面积应用。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种用于海上风电基础防冲刷的仿生草安装方法，采用该方法可有效将仿生草安装到风机桩基础上，无水下作业，施工效率高，可有效缩短海上安装时间，减少施工用费用。
5.一种用于海上风电基础防冲刷的仿生草安装方法，包括以下步骤：s1在陆上安装框架主体，并将仿生草组合形成仿生草安装模块；s2通过钢丝绳将仿生草安装模块固定在框架主体底部的耳板上；s3收起耳板并对立式轨道进行绑扎；s4将收起后的仿生草安装模块运输、吊装至风机钢管基础上；s5展开仿生草安装模块，实现仿生草在钢管基础上安装。
6.进一步的，所述步骤s5包括以下步骤：s51通过牵引设备或葫芦吊拉动牵引钢丝绳，使得轮滑组件在立式轨道以及水平轨道上滚动，直至仿生草安装模块展开。
7.进一步的，所述框架主体通过固定圈梁套设在钢管桩基础上。
8.进一步的，在固定圈梁的外壁上均列设置立式轨道，通过铰接模块配合，将水平轨道与立式轨道进行铰接配合。
9.进一步的，在立式轨道上通过轮滑组件配合设置滑轨连杆，并将滑轨连杆的另一端通过轮滑组件和水平轨道配合连接。
10.进一步的，在水平轨道的两侧设置有耳板，并将钢丝绳的端部连接在耳板上，钢丝绳的两端分别与相邻的两组水平轨道连接，形成钢丝网，仿生草安装模块固定在钢丝网上。
11.进一步的，在水平轨道的末端设置过渡台阶，通过过渡台阶防止滑轨连杆往钢管
桩基础处移动；在过渡台阶的端部设置端板来限制滑轨连杆的移动范围。
12.进一步的，将牵引钢丝绳与立式轨道中的滑轮组件配合连接，并通过反向滑轮组件配合，使得牵引钢丝绳跟随牵引设备向上移动的时候带动滑轮组件下降，以展开水平轨道。
13.与现有技术相比，本发明有以下优点：本方法通过风机基础上牵引设备，通过钢绳丝将水平导轨道展开，可有效避免水下作业。在水平轨道的末端，设有过渡台阶，进行单向锁定，可有效避免在水流的作用下在收起水平导轨。通过用该方法，可有效将仿生草安装到风机桩基础上，无水下作业，施工效率高，可有效缩短海上安装时间，减少施工费用。
附图说明
14.图1为本发明仿生草安装装置的安装效果示意图；图2为安装后的平面图；图3为立式轨道与滑轨连杆装配示意图；图4为水平轨道与铰接模块装配示意图；图5为水平轨道与滑轨连杆装配示意图；图6为滑轮组件结构示意图；图7为水平轨道结构示意图；图8为水平轨道的铰接端放大示意图图9为水平轨道过渡台阶放大示意图；图10为反向滑轮组件结构示意图。
15.图中：1海底泥面；2钢管桩基础；3牵引钢丝绳；4固定圈梁；5立式轨道；6滑轨连杆；7水平轨道；71过渡台阶；72耳板；73端板；8钢丝绳；9仿生草安装模块；10滑轮组件；101连接柱；102支撑杆；103滚轮；104连接轴；11反向滑轮组件；111反向滑轮；112底座；113转轴；12铰接模块；121铰接片；122铰接孔；123安装座。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明作进一步说明。
17.如图1-图10所示，一种用于海上风电基础防冲刷的仿生草安装方法，包括以下步骤：（1）加工组装固定圈梁4、牵引钢丝绳3、立式轨道5、滑轨连杆6、水平轨道7等，形成框架主体，并在陆上展开放置；（2）将仿生草组合成仿生草安装模块9；（3）在陆上将仿生草安装模块9通过钢丝绳8固定在两个水平轨道7两侧的耳板72上；（4）通过吊机将水平轨道7收起，并对应立式轨道5绑扎；（5）将收起后的仿生草安装装置运输、吊装至风机钢管桩基础2上；（6）通过钢管桩基础2上的牵引设备或葫芦吊，拉动牵引钢丝绳3，牵引安装在立式
轨道5上的滑轮组件10，通过滑轨连杆6及固定在水平轨道7上的滑轮组件10，将水平轨道7展开，同时展开安装在水平轨道7上的钢丝绳8及仿生草安装模块9，完成仿生草安装。
18.其中，用于安装仿生草的装置主要为框架主体以及仿生草安装模块9。框架主体包括立式轨道5以及固定圈梁4，框架主体套设在钢管桩基础2上。并沿着钢管桩基础2下降直至将框架主体与海底泥面1接触。
19.立式轨道5的底部设置有铰接模块12，水平轨道7与铰接模块铰接12铰接配合。并且立式轨道5与水平轨道7之间还通过滑轨连杆6进行连接，滑轨连杆6的两端分别铰接设置有滑轮组件10，滑轮组件10分别与立式轨道5和水平轨道7连接。
20.铰接模块12包括安装座123，安装座123的侧边设置有铰接片121，铰接片121上设置有铰接孔122，水平轨道7的端部设置有铰接端74，铰接端74插接在两组铰接片121之间，并通过插销配合铰接孔122实现连接。
21.轮滑组件10包括支撑杆102，支撑杆102两端分别设置有连接柱101以及连接轴104，连接柱101与滑轨连杆6连接，连接轴104上设置有滚轮103，滚轮103限位在立式轨道5和水平轨道7中。
22.水平轨道设置有多组，水平轨道7的两侧设置有耳板72。相邻两组水平轨道7之间设置有钢丝绳8，钢丝绳8与耳板72固定连接，形成网状结构。仿生草组合形成块状的仿生草安装模块9，与网状的钢丝绳网配合安装。
23.水平轨道7的末端设置有过渡台阶71，过渡台阶端部设置有端板73，进行单向锁定，可有效避免在水流的作用下在收起水平导轨。展开后，过渡台阶71与水平轨道7的轨道主体之间形成高度差，受到冲刷时，滑轮组件10不能通过过渡台阶71，防止滚轮103往回走，收起水平轨道。端板73设置在末端，防止滚轮滑出。
24.铰接模块12上设置有反向滑轮组件11，反向滑轮组件设置有两组，反向滑轮组件11包括底座112，底座112上设置有转轴113，转轴上套接设置有反向滑轮111。牵引钢丝绳3与该反向滑轮组件11连接，并且牵引钢丝绳8的一端与设置在立式轨道5中的滑轮组件10连接。具体的连接方式为，牵引钢丝绳8的一端与连接柱101连接，另一端与牵引设备连接。或者牵引钢丝绳8的两端分别与两个连接柱101连接，然后绕过反向滑轮111后向上延伸，牵引设备与牵引钢丝绳8连接。设置两组反向滑轮组件11，目的是滑轮组件10两端的连接柱101上都设置有牵引钢丝绳，牵引过程中滑轮组件10受力均匀，不会发生卡顿。当牵引钢丝绳受到牵引时，会带动立式轨道5中的滑轮组件10下降，逐渐展开水平滑轨7，此时仿生草跟随网状的钢丝绳网展开，并与底部的海底泥面1接触。
25.本方法通过风机基础上牵引设备，通过钢绳丝将水平导轨道展开，可有效避免水下作业。在水平轨道的末端，设有过渡台阶，进行单向锁定，可有效避免在水流的作用下在收起水平导轨。通过用该方法，可有效将仿生草安装到风机桩基础上，无水下作业，施工效率高，可有效缩短海上安装时间，减少施工费用。