一种海上风电基础三腿导管架的吊装装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种吊具，具体涉及一种海上风电基础三腿导管架的吊装装置。


背景技术：

2.随着风力发电技术的快速发展，陆上可开发利用的风电场越来越少，而海上风电开发越来越受到重视。目前，我国海上风电进入迅猛发展阶段，各地海上风电建设正在火热开展，导管架结构作为水深较深时的风电基础结构形式首选，正在越来越多的出现在各地的海上风电场中。根据桩腿数量，常见的导管架可分为三腿导管架和四腿导管架。
3.导管架目前多采用立式运输，运输驳将其运送到施工场地后，利用起重机将其吊起放入基础位置就位。其中四腿导管架的顶部平台的平面为正方形，其整个结构的重心与顶部平台的对角线的交点的连线为垂直线，起重机的十字吊钩的垂直中心线能穿过导管架的重心，起吊时四腿导管架可以保持竖直状态，同时四腿导管架的四条腿以每两条腿用一根吊带穿起，利用十字钩头起吊即可。然而三腿导管架的顶部仅有三条腿，顶部平台的平面为正三角形，利用十字吊钩起吊时，吊钩的垂直中心线应当穿过顶部平台平面的形心(位于靠下部的三分之一位置，不在顶部平台的边长的中点处)，若用起重机单钩起吊，存在吊钩两侧吊带长度不均，在起吊中结构重心易晃动的问题。同时，现有三腿导管架的吊耳基本设在桩腿上部的外侧面，当导管架顶部平台面积较大时，起吊时吊带会与顶部平台发生干涉，因此需要将导管架的吊耳改到桩腿的顶部，同时需要提供一种与三腿导管架配套的吊具。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风电基础三腿导管架的吊装装置，它能解决起吊时导管架的重心易晃动以及顶部平台与吊带相互干涉的问题。
5.本实用新型的目的是这样实现的：一种海上风电基础三腿导管架的吊装装置，所述三腿导管架的三根腿柱的顶部各自固定一个导管架吊耳；所述吊装装置包括起重机主钩、吊梁桁架、四个吊梁上吊耳、三个吊梁下吊耳、三根下部吊带、一根第一上部吊带和一根第二上部吊带；起重机主钩为十字形吊钩；其中，
6.所述吊梁桁架包括上层架、下层架、三根主立管和两根副立管；
7.所述上层架和下层架平行设置，上层架和下层架均由长度相同的第一至第三弦杆构成具有第一至第三顶端的正三角形外框；第一弦杆和第二弦杆的交点为第一顶端，第二弦杆和第三弦杆的交点为第二顶端，第三弦杆和第一弦杆的交点为第三顶端；第一弦杆的长度、第二弦杆的长度和第三弦杆的长度与导管架的任意两根腿柱的顶部之间的直线距离相同；
8.三根主立管一一对应地连接在上层架的第一顶端、第二顶端和第三顶端和下层架的第一顶端、第二顶端和第三顶端之间；
9.两根副立管的上端一一对应地连接在上层架的第一弦杆和第二弦杆上且至第一
顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处，该两根副立管的下端连接在下层架的第一弦杆和第二弦杆上且至第一顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处；
10.四个吊梁上吊耳一一对应地安装在位于第二顶端的主立管的顶部、位于第三顶端的主立管的顶部和两根副立管的顶部；
11.三个吊梁下吊耳一一对应地安装在三根主立管的底部；
12.三根下部吊带的一头一一对应地穿过导管架顶部的三个导管架吊耳上，三根下部吊带的另一头一一对应地挂在三个吊梁下吊耳上；
13.所述第一上部吊带的两头一一对应地挂在位于第二顶端的吊梁上吊耳和位于第三顶端的吊梁上吊耳上，第一上部吊带的中部挂在起重机主钩的一个钩爪上；
14.所述第二上部吊带的两头一一对应地挂在两根副立管顶部的吊梁上吊耳上，该第二上部吊带的中部挂在起重机主钩的另一个钩爪上；
15.所述第一上部吊带的一半长度l1根据公式(1)计算：
[0016][0017]
所述第二上部吊带的一半长度l2根据公式(2)计算：
[0018][0019]
上述公式(1)和公式(2)中，h为所述起重机的主钩底面至所述吊梁桁架的顶面的距离，l为所述吊梁桁架的两根主立管的中心距。
[0020]
上述的海上风电基础三腿导管架的吊装装置，其中，所述吊梁桁架还包括两根一一对应地连接在两根副立管的上端之间和两根副立管的下端之间的第一水平撑杆。
[0021]
上述的海上风电基础三腿导管架的吊装装置，其中，所述吊梁桁架还包括六根第二水平撑杆、七根竖向腹杆和六根斜撑杆；六根第二水平撑杆一一对应地连接在上层架的第一弦杆的中部与上层架的第二弦杆的中部之间、上层架的第二弦杆的中部与上层架的第三弦杆的中部之间、上层架的第三弦杆的中部与上层架的第一弦杆的中部之间、下层架的第一弦杆的中部与下层架的第二弦杆的中部之间、下层架的第二弦杆的中部与下层架的第三弦杆的中部之间、上层架的第三弦杆的中部与下层架的第一弦杆的中部之间；七根竖向腹杆一一对应地连接在上层架的第一弦杆的中部与下层架的第一弦杆的中部之间、上层架的第二弦杆的中部与下层架的第二弦杆的中部之间、上层架的第三弦杆的中部与下层架的第三弦杆的中部之间、上层架的第二弦杆上且至第二顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处与下层架的第二弦杆上且至第二顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间、上层架的第三弦杆上且至第二顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处与下层架的第三弦杆上且至第二顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间、上层架的第三弦杆上且至第三顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处与下层架的第三弦杆上且至第三顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间、上层架的第一弦杆上且至第三顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处与下层架的第一弦杆上且至第三顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间；六根斜撑杆一一对应地连接在下层架的第一顶端与两根副立管的上端之间、上层架的第二顶端与下层架的第二弦杆
上且至第二顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间、上层架的第二顶端与下层架的第三弦杆上且至第二顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间、上层架的第三顶端与下层架的第二弦杆上且至第三顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间、上层架的第三顶端与下层架的第三弦杆上且至第三顶端的距离为两根主立管的中心距的三分之一处之间。
[0022]
本实用新型的海上风电基础三腿导管架的吊装装置的技术方案具有以下特点：
[0023]
1)能使三腿导管架受力均匀，解决了三腿导管架在起重机单钩起吊中的两侧吊带长度不均，使导管架的重心易晃动的问题；
[0024]
2)可以将导管架原有的吊耳移至导管架的腿柱顶部，减小原有导管架腿柱侧边上的吊耳尺寸，并可有效解决导管架的顶部平台与吊带相互干涉的问题；
[0025]
3)本实用新型的吊装装置能反复循环使用，且具有操作方便、起吊载荷大的特点；
[0026]
4)还能适用于与三腿导管架相似的结构的吊装施工。
附图说明
[0027]
图1是本实用新型的海上风电基础三腿导管架的吊装装置的俯视图；
[0028]
图2是图1的a-a向视图；
[0029]
图3是图1的b-b向视图；
[0030]
图4是图2的c向视图。
具体实施方式
[0031]
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0032]
请参阅图1至图4，本实用新型的海上风电基础三腿导管架的吊装装置，用于吊装的三腿导管架的三根腿柱的顶部各自固定一个导管架吊耳10。
[0033]
本实用新型的海上风电基础三腿导管架的吊装装置，包括起重机主钩20、吊梁桁架3、四个吊梁上吊耳4、三个吊梁下吊耳5、三根下吊带6、一根第一上部吊带7和一根第二上部吊带8。
[0034]
起重机主钩20为十字形吊钩。
[0035]
吊梁桁架3包括上层架30a、下层架30b、三根主立管32、两根副立管33、两根第一水平撑杆34、六根第二水平撑杆35、七根竖向腹杆36和六根斜撑杆37；其中：
[0036]
上层架30a和下层架30b平行设置且间距为400mm，上层架30a和下层架30b均由长度相同的第一弦杆31a、第二弦杆31b和第三弦杆31c构成具有第一顶端311、第二顶端312和第三顶端313的正三角形外框；第一弦杆31a和第二弦杆31b的交点为第一顶端311，第二弦杆31b和第三弦杆31c的交点为第二顶端312，第三弦杆31c和第一弦杆31a的交点为第三顶端313；第一弦杆31a的长度、第二弦杆31b的长度和第三弦杆31c的长度与导管架的任意两根腿柱的顶部之间的直线距离相同；
[0037]
三根主立管32一一对应地连接在上层架30a的第一顶端311、第二顶端312和第三顶端313和下层架30b的第一顶端311、第二顶端312和第三顶端313之间；
[0038]
两根副立管33的上端一一对应地连接在上层架30a的第一弦杆31a和第二弦杆31b上且至第一顶端311的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处，该两根副立管33的下
端连接在下层架30b的第一弦杆31a和第二弦杆31b上且至第一顶端311的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处；
[0039]
两根第一水平撑杆34一一对应地连接在两根副立管33的上端之间和两根副立管33的下端之间；
[0040]
六根第二水平撑杆35一一对应地连接在上层架30a的第一弦杆31a的中部与上层架30a的第二弦杆31b的中部之间、上层架30a的第二弦杆31b的中部与上层架30a的第三弦杆31c的中部之间、上层架30a的第三弦杆31c的中部与上层架30a的第一弦杆31a的中部之间、下层架30b的第一弦杆31a的中部与下层架30b的第二弦杆31b的中部之间、下层架30b的第二弦杆31b的中部与下层架30b的第三弦杆31c的中部之间、上层架30a的第三弦杆31c的中部与下层架30b的第一弦杆31a的中部之间；
[0041]
七根竖向腹杆36一一对应地连接在上层架30a的第一弦杆31a的中部与下层架30b的第一弦杆31a的中部之间、上层架30a的第二弦杆31b的中部与下层架30b的第二弦杆31b的中部之间、上层架30a的第三弦杆31c的中部与下层架30b的第三弦杆31c的中部之间、上层架30a的第二弦杆31b上且至第二顶端312的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处与下层架30b的第二弦杆31b上且至第二顶端312的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间、上层架30a的第三弦杆31c上且至第二顶端312的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处与下层架30b的第三弦杆31c上且至第二顶端312的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间、上层架30a的第三弦杆31c上且至第三顶端313的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处与下层架30b的第三弦杆31c上且至第三顶端313的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间、上层架30a的第一弦杆31a上且至第三顶端313的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处与下层架30b的第一弦杆31a上且至第三顶端313的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间；
[0042]
六根斜撑杆37一一对应地连接在下层架30b的第一顶端311与两根副立管33的上端之间、上层架30a的第二顶端312与下层架30b的第二弦杆31b上且至第二顶端312的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间、上层架30a的第二顶端312与下层架30b的第三弦杆31c上且至第二顶端312的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间、上层架30a的第三顶端313与下层架30b的第二弦杆31b上且至第三顶端313的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间、上层架30a的第三顶端313与下层架30b的第三弦杆31c上且至第三顶端313的距离为两根主立管32的中心距的三分之一处之间。
[0043]
四个吊梁上吊耳4一一对应地安装在位于上层架30a的第二顶端312的主立管32的顶部、位于上层架30a的第三顶端313的主立管32的顶部和两根副立管33的顶部。
[0044]
三个吊梁下吊耳5一一对应地安装在三根主立管32的底部。
[0045]
三根下部吊带6为环形柔性带，该三根下部吊带6先并成双根后一头一一对应地穿过导管架顶部的三个导管架吊耳10上，三根下部吊带6的另一头一一对应地挂在三个吊梁下吊耳5上。
[0046]
第一上部吊带7为环形柔性带，该第一上部吊带7先并成双根后两头一一对应地挂在位于第二顶端312的吊梁上吊耳4和位于第三顶端313的吊梁上吊耳4上，该第一上部吊带7的中部挂在起重机主钩20的一个钩爪上；第一上部吊带7的一半长度l1根据公式(1)计算：
[0047][0048]
上述公式(1)中，h为起重机的主钩20底面至吊梁桁架3的顶面的距离，l为吊梁桁架3的两根主立管32的中心距。
[0049]
第二上部吊带8为环形柔性带，该第二上部吊带8先并成双根后两头一一对应地挂在两根副立管33顶部的吊梁上吊耳4上，该第二上部吊带8的中部挂在起重机主钩20的另一个钩爪上；
[0050]
第二上部吊带8的一半长度l2根据公式(2)计算：
[0051][0052]
上述公式(2)中，h为起重机的主钩20底面至吊梁桁架3的顶面的距离，l为吊梁桁架3的两根主立管32的中心距。
[0053]
第一上部吊带7和第二上部吊带8的不同长度，使起重机在起吊三腿导管架后，起重机主钩20的垂直中心线穿过吊梁桁架3的平面形心(重心)和三腿导管架的顶部平台平面的形心(重心)。
[0054]
本实用新型的海上风电基础三腿导管架的吊装装置，主立管32和副立管33均采用外径为1000mm、壁厚为20mm的钢管制成；第一弦杆31a、第二弦杆31b、第三弦杆31c、第一水平撑杆34、第二水平撑杆35采用外径为400mm或426mm、壁厚为10mm的钢管制成，组成吊梁桁架3的上、下层架；竖向腹杆36与弦杆的直径相同：在上、下层架之间起到竖向支撑的作用；斜撑杆37与弦杆的直径相同，起到局部加强吊梁桁架3的作用。上吊耳4和下吊耳5的结构相同，并由两块中间开孔的半圆形钢板和四块圆环形加劲板组成。
[0055]
在使用时，先将三根下部吊带6的上端一一对应地挂在三个吊梁下吊耳5上，三根下部吊带6的下端一一对应地挂在导管架的三个导管架吊耳10上，再将第一上部吊带7的两头一一对应地挂在位于上层架30a的第二顶端312的吊梁上吊耳4和位于上层架30a的第三顶端313的吊梁上吊耳4上，第一上部吊带7的中部吊在起重机主钩20的一个钩爪上；第二上部吊带8的两头一一对应地挂在两根副立管22顶部的吊梁上吊耳4上，第二上部吊带8的中部挂在起重机主钩20的另一个钩爪上。起重机起升起重机主钩20将导管架竖直向地吊离地面并随着起重机一起平移到海上的安装位置；起重机下降导管架，直到导管架下降到海底的设定位置并稳坐海底后，拆掉三根下部吊带6与导管架的三条腿柱的连接，使吊装装置脱离导管架，完成吊装工作。
[0056]
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。