一种免用大型起重设备的近海风机安装方法与流程

本发明涉及海上风电技术领域，具体涉及一种免用大型起重设备的近海风机安装方法。

背景技术：

随着化石能源的巨大消耗和环境的严重污染，可再生能源越来越多的受到世界各国的关注，风能成为最具竞争力的新能源之一。相比陆上风电，近海风电不仅不占用土地资源，而且能量丰富、出力稳定、利用率高，已成为世界风电发展的新方向。

传统的近海风电机组安装，需要使用大型起重设备，如大型浮吊或配置大型海工吊的自升式平台，对施工设备的起重能力要求高，可用的装备较少，施工台班费高，而且目前国内大吨位风电安装船舶缺乏。

因此，降低近海风电风电机组安装费用，提高工效，需解决避免使用大型起重设备问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种免用大型起重设备的近海风机安装方法，该方法无需大型起重设备，采用轨道对接，牵引拖拉方法，即可完成海上风电机组的安装。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种免用大型起重设备的近海风机安装方法，包含如下步骤：

一、风电机组的导管架基础安装：

a、近海风电机组机位处海床扫海整平；

b、放置定位模架，将4根钢管桩依次沿定位模架4角导向套管沉打入海床后，拆除定位模架；

c、驳船将风电机组基础导管架运抵现场；

d、风电机组基础导管架4角套筒，对准插入4根钢管桩，沉放入海床；

e、依次在风电机组基础导管架4角套筒与4根钢管桩空隙之间，浇注水下灌浆材料，完成风电机组导管架基础施工；

二、风电机组安装：

1、在海边码头拼装场铺设风电机组安装轨道；

2、在码头拼装场风电机组安装轨道上完成风电机组拼装，风电机组底节塔筒与过渡段连接，过渡段通过专用工装，握裹在轨道上(但可以沿轨道滑移)；

3、固定限位装置，使风电机组固定在轨道上；

4、在自升式平台的甲板上安装轨道(轨道型号、轨距与拼装场风电机组安装轨道相同)，以及牵引卷扬机；

5、将安装轨道的自升式平台靠驳在海边风电机组拼装场，通过抽自升式平台的压舱水，使自升式平台甲板上的轨道与拼装场轨道完全对接；

6、松开轨道上固定风电机组的限位装置；

7、利用自升式平台上的牵引卷扬机，将风电机组牵引到自升式平台甲板面上的轨道上；

8、固定自升式平台轨道上的限位装置，使风电机组固定在自升式平台轨道上；

9、在风电机组导管架基础上安装轨道(轨道型号、轨距与拼装场风电机组安装轨道相同)；

10、装有风电机组的自升式平台驶抵机位；

11、自升式平台插桩完成后，抬升自升式平台船体，直至自升式平台甲板上轨道与风电机组导管架基础上的轨道完全对接；

12、松开自升式平台轨道上固定风电机组的限位装置；

13、利用自升式平台上的牵引卷扬机，以及风电机组导管架基础上安装的临时滑轮，将风电机组牵引到风电机组导管架基础上的轨道上；

14、将风电机组底节塔筒连接的过渡段，固定在风电机组导管架基础上；

15、拆除握裹轨道的专用工装，以及风电机组导管架基础上轨道，完成风电机组安装。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

无需大型起重设备，即可完成整个风电机组的安装作业，且海上作业工序少，安装简单便捷、效率高、费用低、作业安全性好，为海上风电大规模建设提供指导，具有较强的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的实施例中导管架基础装船后的步骤图；

图2为本发明所提供的实施例中安装定位模架的步骤图；

图3为本发明所提供的实施例中导管架基础与定位模架安装的步骤图；

图4为本发明所提供的实施例中自升式平台贴近装配海岸的步骤图；

图5为本发明所提供的实施例中风机整体转移至自升式平台的步骤图；

图6为本发明所提供的实施例中准备安装风机的步骤图；

图7为本发明所提供的实施例中自升式平台甲板上轨道与导管架基础上的轨道完全对接的步骤图；

图8为本发明所提供的实施例中风机安装的步骤图；

图9为本发明所提供的实施例中自升式平台桩腿抬升后离开的步骤图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本具体实施方式采用以下技术方案：一种免用大型起重设备的近海风机安装方法，包含如下步骤：

一、风电机组的导管架基础安装：

a、近海风电机组机位处海床扫海整平；

b、放置定位模架，将4根钢管桩依次沿定位模架4角导向套管沉打入海床后，拆除定位模架；

c、驳船将风电机组基础导管架运抵现场；

d、风电机组基础导管架4角套筒，对准插入4根钢管桩，沉放入海床；

e、依次在风电机组基础导管架4角套筒与4根钢管桩空隙之间，浇注水下灌浆材料，完成风电机组导管架基础施工；

二、风电机组安装：

1、在海边码头拼装场铺设风电机组安装轨道；

2、在码头拼装场风电机组安装轨道上完成风电机组拼装，风电机组底节塔筒与过渡段连接，过渡段通过专用工装，握裹在轨道上(但可以沿轨道滑移)；

3、固定限位装置，使风电机组固定在轨道上；

4、在自升式平台的甲板上安装轨道(轨道型号、轨距与拼装场风电机组安装轨道相同)，以及牵引卷扬机；

5、将安装轨道的自升式平台靠驳在海边风电机组拼装场，通过抽自升式平台的压舱水，使自升式平台甲板上的轨道与拼装场轨道完全对接；

6、松开轨道上固定风电机组的限位装置；

7、利用自升式平台上的牵引卷扬机，将风电机组牵引到自升式平台甲板面上的轨道上；

8、固定自升式平台轨道上的限位装置，使风电机组固定在自升式平台轨道上；

9、在风电机组导管架基础上安装轨道(轨道型号、轨距与拼装场风电机组安装轨道相同)；

10、装有风电机组的自升式平台驶抵机位；

11、自升式平台插桩完成后，抬升自升式平台船体，直至自升式平台甲板上轨道与风电机组导管架基础上的轨道完全对接；

12、松开自升式平台轨道上固定风电机组的限位装置；

13、利用自升式平台上的牵引卷扬机，以及风电机组导管架基础上安装的临时滑轮，将风电机组牵引到风电机组导管架基础上的轨道上；

14、将风电机组底节塔筒连接的过渡段，固定在风电机组导管架基础上；

15、拆除握裹轨道的专用工装，以及风电机组导管架基础上轨道，完成风电机组安装。

本发明无需大型起重设备，即可完成整个风电机组的安装作业，且海上作业工序少，安装简单便捷、效率高、费用低、作业安全性好，为海上风电大规模建设提供指导，具有较强的推广价值。

实施例：

步骤a：请参阅图1，驳船在码头将导管架基础装船后，将其运输至指定机位；

步骤b：请参阅图2-图3，安装定位模架，待4根钢管桩打入固定深度后，再拆除定位模架；接着将运输至机位处的导管架，导管架4角套筒，对准插入4根钢管桩，沉放入海床，并浇筑灌浆料固定；

步骤c：请参阅图4-图5，运输船贴近装配码头，利用船上夹持装置，将安装完毕的风机整体转移至运输船；

步骤d：请参阅图6，自升式平台将风机运到导管架基础安装完毕的机位处，准备安装风机。

步骤e：请参阅图7，自升式平台插桩后，抬升自升式平台船体，直至自升式平台甲板上轨道与风电机组导管架基础上的轨道完全对接。

步骤f：请参阅图8，利用自升式平台上的牵引卷扬机，以及风电机组导管架基础上安装的临时滑轮，将风电机组牵引到风电机组导管架基础上的轨道上；最后将风电机组底节塔筒连接的过渡段，固定在风电机组导管架基础上。

步骤g：请参阅图9，风机安装完毕后，运输船桩腿抬升后离开。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。