一种海上风电钢管桩的水下切割装置的制作方法

本发明涉及一种海上风电钢管桩的水下切割装置。

背景技术：

1、海上风电作为清洁的可再生能源，近年来在我国的发展是十分迅速的。随着经验的不断积累，已经有了十分成熟的行业技术。单桩基础作为海上风电基础型式中的一种，其结构简单，海上施工效率高，具有较高的经济性。正因如此单桩基础结构在现有海上风电场的建设中应用十分广泛。但随着技术的不断发展与进步，海上风电的单机容量也变得越来越大，小容量机型终将会被淘汰。此外由于风场周边未来发展规划原因，已完工的机位可能会影响到后续的相关规划，已经沉入海底的钢管桩就要面临拆除的问题。由于钢管桩普遍较长，整根拔除难度大且成本高，因此业内采用在泥面下一定标高处切割钢管桩，切割完成后将钢管桩的上半部分吊出，采用此工艺拆除钢管桩相比整根拔除具有一定的可行性和经济性。

2、采用传统的人工潜入水下进行钢管桩的水下切割，难度较大，危险性较高，切割效率也比较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风电钢管桩的水下切割装置，它大大提高了割桩作业的安全性，减轻了相关工作负担，同时也提高了施工效率。

2、本发明的目的是这样实现的：一种海上风电钢管桩的水下切割装置，包括机座、升降机构、割桩机构、稳定支撑机构、实时监测机构以及远程控制系统；其中，

3、所述机座包括一上一下同轴设置的上层平台和下层平台、若干根连接在上层平台的中心与下层平台的中心之间的立柱、一个固定在上层平台的底面中心并套在若干根立柱外的齿轮座和一个同轴连接在齿轮座的底面上并套在若干根立柱外的轴承座；

4、所述升降机构至少包括两台固定在所述机座的上层平台顶面上的卷扬机，两台卷扬机的转轴上设有转速传感器；两根一一对应地卷绕在该两台卷扬机上的钢丝绳均与固定在钢管桩顶部的桩顶法兰连接；

5、所述割桩机构包括圆形切割平台、平台转动机构、若干个切割油缸和若干个等离子割炬；所述切割平台的内孔通过轴承安装在所述机座的轴承座上；所述平台转动机构包括一个安装在所述切割平台的底面上且转轴向上穿过切割平台的伺服电机、安装在伺服电机的转轴上的动齿轮和套装在所述机座的齿轮座上并与所述动齿轮啮合的定齿轮；若干个切割油缸各自通过油缸支座沿圆周均布地径向固定在所述切割平台的顶面上；若干个等离子割炬一一对应地安装在若干个切割油缸的活塞杆的端头上，且每个等离子割炬的枪口向外；

6、所述稳定支撑机构包括四个各自通过一个油缸座沿圆周均布地径向固定在所述下层平台的顶面上的支撑油缸，每个支撑油缸的活塞杆径向向外，且每个支撑油缸的活塞杆的端头上安装滚轮；

7、所述实时监测机构包括若干个超声波测厚仪和若干个水下高清摄像头；若干个超声波测厚仪和若干个水下高清摄像头均安装在所述切割平台上且一一对应地设在若干个等离子割炬的一旁；

8、所述远程控制系统分别与升降机构中的两台卷杨机及两台卷杨机上的转速传感器、割桩机构中的伺服电机、若干切割油缸的控制器、若干个超声波测厚仪和若干个水下高清摄像头以及所述稳定支撑机构中的四个支撑油缸的控制器信号连接。

9、上述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其中，所述机座还包括一个固定在上层平台的顶面中央的装置法兰和四个固定在上层平台的顶面上并均布地位于装置法兰的外围的吊耳。

10、上述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其中，所述机座的下层平台包括十字形撑杆和连接在十字形撑杆的外端的外圈；四个支撑油缸各自通过油缸支座一一对应地固定在下层平台的十字形撑杆的顶面上。

11、上述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其中，所述切割平台包括内环板、外环板和若干根沿圆周均布地径向固定在所述内环板和外环板之间的连接杆；若干个切割油缸各自通过油缸支座一一对应地固定在若干根连接杆的顶面上。

12、上述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其中，若干个所述等离子割炬各自通过割炬支座一一对应地固定在若干个切割油缸的活塞杆的端头上。

13、本发明的海上风电钢管桩的水下切割装置具有以下特点：

14、(1)本发明的水下切割装置采用远程操控模式，能够更好地实现海上风电废置钢管桩的水下切割作业，避免了采用传统人工切割方式水下作业的安全风险；

15、(2)本发明的水下切割装置在卷扬机中设置转速传感器，通过一定的算法能够实时计算出本水下切割装置的标高，相比传统的切割方式提高了钢管桩的切割精度，避免二次施工。

16、(3)本发明的水下切割装置配有实时监测机构，能够远程监测钢管桩的切割状态。

技术特征：

1.一种海上风电钢管桩的水下切割装置，包括机座、升降机构、割桩机构、稳定支撑机构、实时监测机构以及远程控制系统；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其特征在于，所述机座还包括一个固定在上层平台的顶面中央的装置法兰和四个固定在上层平台的顶面上并均布地位于装置法兰的外围的吊耳。

3.根据权利要求1所述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其特征在于，所述机座的下层平台包括十字形撑杆和连接在十字形撑杆的外端的外圈；四个支撑油缸各自通过油缸支座一一对应地固定在下层平台的十字形撑杆的顶面上。

4.根据权利要求1所述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其特征在于，所述切割平台包括内环板、外环板和若干根沿圆周均布地径向固定在所述内环板和外环板之间的连接杆；若干个切割油缸各自通过油缸支座一一对应地固定在若干根连接杆的顶面上。

5.根据权利要求1所述的海上风电钢管桩的水下切割装置，其特征在于，若干个所述等离子割炬各自通过割炬支座一一对应地固定在若干个切割油缸的活塞杆的端头上。

技术总结
本发明公开了一种海上风电钢管桩的水下切割装置，包括机座、升降机构、割桩机构、稳定支撑机构、实时监测机构以及远程控制系统。机座包括上层平台、下层平台、依次固定在上层平台的底面中心的齿轮座和轴承座；升降机构包括两台固定在上层平台顶面上的卷扬机；割桩机构包括切割平台、平台转动机构、若干个切割油缸和若干个等离子割炬；稳定支撑机构包括四个固定在下层平台的顶面上的支撑油缸；实时监测机构包括设在等离子割炬的一旁的超声波测厚仪和水下高清摄像头；远程控制系统分别与卷杨机、转速传感器、割桩机构中的伺服电机、切割油缸的控制器、超声波测厚仪和水下高清摄像头以及支撑油缸的控制器信号连接。本发明能提高割桩作业的安全性。

技术研发人员：王俊杰,张成芹,武建伟,叶灿胜,李晓鹏
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：
技术公布日：2024/1/15