海上风电整机运输安装方法
【专利摘要】本发明提出一种海上风电整机运输安装方法，所述海上风电整机包括风电主体与风电基座，本方法通过跨海岸起重机将海上风电整机在放倒状态下由陆地转移并固定至所述运装船的处于平躺状态的起装架上，运装船转移至海上风电整机的预安装位置后，使所述起装架转动至立起状态，以使所述海上风电整机由放倒状态变为直立状态并将风电基座固定在海床上。本发明海上风电整机运输安装方法，通过跨海岸起重机和运装船，不需要动用大型的海上浮吊，而且运输过程中该运装船的重心低，作业简单、安装效率高并且成本低。
【专利说明】
海上风电整机运输安装方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种大型部件的运输方法，尤其涉及一种海上风电整机运输安装方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济社会不断发展，对电能的需求量日益增大，供求关系日益紧张。仅利用燃煤、燃油、燃气等可燃矿物进行发电的传统产能结构日益受到煤、油、气等资源储量日益枯竭形势的限制。在新能源中，风力发电技术具有更为成熟、成本更低和对环境影响更小的优点。在过去的十多年，风力发电技术不断发展，经济效益十分显著。
[0003]我国适于发展风力发电的海域广阔，且海上风场可开发风电机组功率大，每年有效工作时间长。由于受到水深及施工时间的限制，对风电基础施工和安装技术提出了新的要求。目前，海上风电整机在陆地上组装好之后，需要通过运装船运送到海里进行安装。在安装时需要大型的浮吊来吊起海上风电整机，导致海上风电整机安装过程复杂，租用浮吊成本高，而且操作不便。
[0004]在所述【背景技术】部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种作业简单、安装效率高并且成本低的海上风电整机运输安装方法。
[0006]本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。
[0007]根据本发明的一个方面，一种海上风电整机运输安装方法，所述海上风电整机包括相互连接的风电主体与风电基座，包括如下步骤:
[0008]提供一运装船，所述运装船包括船体、起装架以及驱动装置，所述船体上设有上下贯通的槽口，所述起装架铰接于所述船体并能够在驱动装置带动下由一平躺状态向上转动至一立起状态；
[0009]提供一跨海岸起重机，利用所述跨海岸起重机将海上风电整机在放倒状态下由陆地转移至所述运装船的处于平躺状态的起装架上，并将海上风电整机与起装架固定；
[0010]将运装船转移至海上风电整机的预安装位置；
[0011]使所述起装架转动至立起状态，以使所述海上风电整机由放倒状态变为直立状态，并使风电主体的下部以及风电基座由所述槽口处下降至海床；
[0012]将风电基座固定在海床上，并使海上风电整机与起装架分离。
[0013]根据本发明的一实施方式，还包括如下步骤:当运装船转移至海上风电整机的预安装位置之后，首先抛锚初定位，再对运装船进行动力定位。
[0014]根据本发明的一实施方式，所述跨海岸起重机包括两条起重横梁、两台起重小车以及多个支撑所述横梁的海侧立柱和陆侧立柱:两条起重横梁彼此相互平行并由码头的陆侧延伸至海侧;两台起重小车能够在两条所述起重横梁上行走;利用跨海岸起重机转移海上风电整机时，包括如下步骤:利用两台起重小车共同起吊所述海上风电整机，再将海上风电整机由所述陆侧转移至所述海侧，然后将海上风电整机转移至所述运装船
[0015]根据本发明的一实施方式，起吊所述海上风电整机时，两个所述起重小车分别连接所述风电主体与风电基座。
[0016]根据本发明的一实施方式，所述海侧立柱和陆侧立柱为钢质的桁架立柱，所述海侧立柱以及陆侧立柱的下方均设有混凝土基座。
[0017]根据本发明的一实施方式，所述起重横梁的两端设有对起重小车进行限位的限位
目.ο
[0018]根据本发明的一实施方式，当运装船转移至海上风电整机的预安装位置时，所述运装船自由航行或拖航至所述预安装位置。
[0019]根据本发明的一实施方式，所述起装架转动时，所述运装船通过调节自身重心而始终处于水平漂浮状态。
[0020]根据本发明的一实施方式，所述驱动装置包括两台分别设置在运装船艏部和艉部的绞车，两台绞车的钢丝绳与起装架相连接以带动起装架转动。
[0021 ]根据本发明的一实施方式，所述起装架转动至立起状态后，还包括如下步骤:调节运装船的高度以使风电基座接触海床。
[0022]由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于:
[0023]本发明海上风电整机运输安装方法，通过跨海岸起重机和运装船，使海上风电整机在放倒状态运输，然后再直立后安装在海床上，不需要动用大型的海上浮吊，而且运输过程中该运装船的重心低，作业简单、安装效率高并且成本低。
【附图说明】
[0024]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0025]图1是本发明海上风电整机运输安装方法中跨海岸起重机转移海上风电整机时的主视不意图；
[0026]图2是本发明中的跨海岸起重机转移海上风电整机时的俯视示意图；
[0027]图3是运装船转移海上风电整机时的示意；
[0028]图4是运装船的起装架转动至立起状态过程的示意图；
[0029]图5是起装架完全转动至立起状态后的示意图。
[0030]图中:1、海上风电整机；11、风电主体；12、风电基座；2、运装船;21、船体;22、起装架;23、绞车、24、绞车；25、槽口； 3、跨海岸起重机;31、起重横梁；32、起重横梁；33、起重小车;34、起重小车;35、海侧立柱;36、陆侧立柱;37、混凝土基座。
【具体实施方式】
[0031]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
[0032]参见图1至图5，本发明公开了一种海上风电整机运输安装方法。起重，该海上风电整机I包括相连接的风电主体11和风电基座12。风电主体11用于发电，风电基座12用于将风电主体11固定在海床上。本发明的海上风电整机运输安装方法包括如下的步骤。
[0033]提供一运装船2，该运装船2包括船体21、起装架22以及驱动装置，船体21上设有上下贯通的槽口 25，起装架22铰接于船体21并能够在驱动装置带动下由一平躺状态向上转动至一立起状态；
[0034]提供一跨海岸起重机3，利用所述跨海岸起重机3将海上风电整机I在放倒状态下由陆地转移至所述运装船2的处于平躺状态的起装架22上，并将海上风电整机I与起装架22固定；
[0035]将运装船2转移至海上风电整机I的预安装位置；
[0036]使所述起装架22转动至立起状态，以使海上风电整机I由放倒状态变为直立状态，并使风电主体11的下部以及风电基座12由槽口 25处下降至海床；
[0037]将风电基座12固定在海床上，并使海上风电整机I与起装架22分离。
[0038]参见图1及图2，下面介绍在本发明实施方式中的跨海岸起重机的结构。跨海岸起重机包括两条起重横梁31、32，两台起重小车33、34以及多个海侧立柱35以及陆侧立柱36。这两条起重横梁31和32彼此之间是相互平行的，并且这两条起重横梁31和32由码头的陆侧延伸至海侧。两台起重小车33和34横跨在两条起重横梁31和32上并能够来回行走。在起重横梁的两端可以设置相应的限位装置来对其中小车进行限位。起重小车33和34用于共同起吊该海上风电整机I。其中横梁31和起重横梁32是通过海侧立柱35以及陆侧立柱36进行支撑的。海侧立柱35以及陆侧立柱36可为钢质的桁架立柱，但本发明并不以此为限，例如海侧立柱35和陆侧立柱36也可为钢筋混凝土立柱。在海侧立柱35以及陆侧立柱36下方还可以设置相应的混凝土基座37，来对海侧立柱35和陆侧立柱36进行支撑。
[0039]具体地，起重小车33和起重小车34分别起吊风电主体11以及风电基座12。应当指出的是，在本发明的其他实施方式中，也可以设置更多数量的起重小车，例如设置3台起重小车等。
[0040]在使用跨海岸起重机3之前，首先在陆地上完成海上风电整机I的组装工作，先将风电主体11和风电基座12各种组装完成后，再将两者装配起来。由于跨海岸起重机3是由码头的陆侧一直延伸到海侧的，因而可以依靠跨海岸起重机3将海上风电整机I由陆地上直接转运至海上。
[0041]参见图1及图2，并结合图3至图5，通过跨海岸起重机3将海上风电整机I安装在运装船2时，首先使运装船2停靠在跨海岸起重机3的两条起重横梁31和32之间的海水里，运装船2的起装架22处于平躺状态，起装架22与运装船2的甲板平行，利用甲板上的锁紧装置将该起装架22与甲板锁紧固定在一起，然后，通过起重小车33和起重小车34将海上风电整机I由陆侧转移至海侧，再吊运至运装船2的上方，并将该海上风电整机I绑扎在起装架22上。由于海上风电整机I在吊装至运装船2时是处于放倒状态下的，因而，将该海上风电整机I固定在起装架22上之后，该海上风电整机I仍然处于放倒状态，如此一来便于海上风电整机I的安装过程。而且能够保证运装船2的重心比较低，运装船2不易发生倾覆，可以减小运装船2的重量。
[0042]运装船2转移至海上风电整机I的预安装位置的过程中，既可以通过该运装船2自由航行的方式进行运输，也可以通过拖船将运装船2拖航至预安装位置。而且，进一步地，当运装船2转移至该预安装位置之后，可以首先抛锚初定位，作业人员可以根据实际海况选择性地将锚抛入海里。再对运装船2进行动力定位，如此可以比较精确地保证运装船2所处的位置，使运装船2停靠在预安装位置，如此一来能够保证海上风电整机I安装位置的准确性。
[0043]参见图4及图5，运装船2可以使其起装架22由平躺状态向上转动至一立起状态，从而使得该海上风电整机I的状态由放倒状态变为直立状态，如此一来，该风电主体11的下部以及风电基座12能够由船体21的槽口 25处下降至海床上，随后就可以将风电基座12固定在海床上。在本发明的实施方式中，该起装架22通过驱动装置的带动而由该平躺状态变为直立状态。该驱动装置包括两条分别设置在运装船2的艏部和艉部的绞车23和绞车24。绞车23和绞车24通过钢丝绳与起装架22相连接，从而牵引起装架22进行转动。在运装船2的甲板上还可以设置相应的定位装置，使得起装架22转动的角度到位之后能够自动停止转动。该起装架22处于立起状态时，其与运装船2的甲板的角度可为90度，但并不以此为限。本领域技术人员应当理解的是，虽然在本实施方式中的驱动装置包括绞车，但是，这并非对本发明技术方案的限制，本发明的运装船的驱动装置的具体结构可根据需要而确定。例如，在本发明的其他实施方式中，该驱动装置也可包括液压缸等机构，并通过液压缸来推动起装架22转动。
[0044]在起装架22向上转动的过程中，该运装船2还可以通过船体内的压载水体系统调节自身重心而始终处于水平漂浮状态。也就是说，该运装船2可以改变重心位置，避免海上风电整机I在变为直立状态的过程中造成运装船2发生船头上翘等情况，避免海况不佳时发生意外。除此之外，还当起装架22转动至立起状态后，还可以包括如下步骤:调节运装船2的高度以使风电基座12接触海床。这样可以避免海床过深时可能发生风电机座12与海床之间悬空的问题。
[0045]当海上风电整机I安装完毕后，使运装船的起装架22重新落下，然后将运装船2重新移动至跨海岸起重机3，用于下一个海上风电整机的安装。
[0046]本发明的海上风电整机运输安装方法可满足在水深30m左右的海域进行海上风电整机的运输、安装作业，具备整体安装2MW?7MW风电机组及其它海洋结构物的功能。
[0047]综上所述，本发明的海上风电整机运输安装方法具有如下优点和有益效果:
[0048]1、本海上风电整机运输安装方法借助跨海岸起重机可将海上风电整机直接由码头总装场地吊装至运装船上，装船过程安全可靠，作业步骤简便，作业时间短，效率较高。
[0049]2、由于运装船在转移海上风电整机时，该海上风电整机处于放倒状态，因而本发明的运装船较现有技术中的海上风电整机处于直立状态的运输条件而言，船体重心低，海上操作灵活，安装作业受风、浪、流等海洋环境影响较小。
[0050]3、海上风电整机运装船对风电机组的整机运输安装，省略了海上大型浮吊对风电机组的组装及其调试环节，投资成本较低，且大幅缩短单台风电机组的安装时间。
[0051]以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。
【主权项】
1.一种海上风电整机运输安装方法，所述海上风电整机包括相互连接的风电主体与风电基座，其特征在于，本方法包括如下步骤: 提供一运装船，所述运装船包括船体、起装架以及驱动装置，所述船体上设有上下贯通的槽口，所述起装架铰接于所述船体并能够在驱动装置带动下由一平躺状态向上转动至一立起状态； 提供一跨海岸起重机，利用所述跨海岸起重机将海上风电整机在放倒状态下由陆地转移至所述运装船的处于平躺状态的起装架上，并将海上风电整机与起装架固定； 将运装船转移至海上风电整机的预安装位置； 使所述起装架转动至立起状态，以使所述海上风电整机由放倒状态变为直立状态，并使风电主体的下部以及风电基座由所述槽口处下降至海床； 将风电基座固定在海床上，并使海上风电整机与起装架分离。2.根据权利要求1所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，还包括如下步骤:当运装船转移至海上风电整机的预安装位置之后，首先抛锚初定位，再对运装船进行动力定位。3.根据权利要求1所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，所述跨海岸起重机包括两条起重横梁、两台起重小车以及多个支撑所述横梁的海侧立柱和陆侧立柱:两条起重横梁彼此相互平行并由码头的陆侧延伸至海侧;两台起重小车能够在两条所述起重横梁上行走;利用跨海岸起重机转移海上风电整机时，包括如下步骤:利用两台起重小车共同起吊所述海上风电整机，再将海上风电整机由所述陆侧转移至所述海侧，然后将海上风电整机转移至所述运装船。4.根据权利要求3所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，起吊所述海上风电整机时，两个所述起重小车分别连接所述风电主体与风电基座。5.根据权利要求3所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，所述海侧立柱和陆侧立柱为钢质的桁架立柱，所述海侧立柱以及陆侧立柱的下方均设有混凝土基座。6.根据权利要求3所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，所述起重横梁的两端设有对起重小车进行限位的限位装置。7.根据权利要求1所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，当运装船转移至海上风电整机的预安装位置时，所述运装船自由航行或拖航至所述预安装位置。8.根据权利要求1所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，所述起装架转动时，所述运装船通过调节自身重心而始终处于水平漂浮状态。9.根据权利要求1所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，所述驱动装置包括两台分别设置在运装船艏部和艉部的绞车，两台绞车的钢丝绳与起装架相连接以带动起装架转动。10.根据权利要求1所述的海上风电整机运输安装方法，其特征在于，所述起装架转动至立起状态后，还包括如下步骤:调节运装船的高度以使风电基座接触海床。
【文档编号】B63B27/00GK106080980SQ201610623263
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610623263.7, CN 106080980 A, CN 106080980A, CN 201610623263, CN-A-106080980, CN106080980 A, CN106080980A, CN201610623263, CN201610623263.7
【发明人】葛涛, 丁全智, 邱成国, 张兴杰, 宋健, 孙成, 郭欣杰
【申请人】太重（天津）滨海重型机械有限公司