【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及海上平臺，特別是涉及一種自安裝式海上平臺及其安裝方法。
技術介紹
1、隨著海上風力發電技術的日益發展，海上風電場離岸距離越來越遠。通常采用大型海上直流換流站平臺，將交流電轉換為直流電傳輸至陸地上，以確保風電場的電力傳輸效率最大化。
2、目前，如申請公布號為cn117127571a、申請公布日為2023.11.28的中國專利技術專利申請公開了一種自升式海上升壓站平臺及其安裝方法，升壓站平臺包括船體、樁腿以及鋼管樁，船體設有升降裝置和鎖緊裝置，升降裝置可驅動樁腿相對于船體升降，鎖緊裝置可鎖緊或松開樁腿，樁腿的底部設有樁靴，樁靴的底端設有封堵樁靴的內孔的密封隔膜；樁靴的底端插入海床，鋼管樁插設在樁靴的內孔中，且鋼管樁的底端貫穿密封隔膜插入海床，鋼管樁的外側與樁腿的內側之間灌注有高強度灌漿料。
3、現有海上升壓站平臺通過升降裝置驅動樁腿和樁靴下降插入海床，但是由于海洋環境復雜，現有自安裝插樁技術難以克服插樁過程中波浪引起的晃動，容易導致偏差和磕碰問題；即難以對鋼管樁插裝施工起到準確的導向作用，海上平臺的施工難度大，不能保證各個樁腿均平穩地插入導向樁中，施工可靠性和安全性差。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是：由于海洋環境復雜，現有自安裝插樁技術難以克服插樁過程中波浪引起的晃動，容易導致偏差和磕碰問題；即難以對鋼管樁插裝施工起到準確的導向作用，海上平臺的施工難度大，不能保證各個樁腿均平穩地插入導向樁中，施工可靠性和安全性差。
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3、自安裝式海上平臺包括基礎導架、主船體、樁腿、升降機構、限位纜和卷揚機構，所述基礎導架包括插設于海床中的多個固定樁，以及固定連接于多個所述固定樁之間的連接結構，所述固定樁的上部開設有定位樁孔；
4、所述主船體間隔布置在所述基礎導架的上部，所述樁腿可升降安裝于所述主船體上，所述升降機構設于所述主船體上并與所述樁腿傳動連接，所述樁腿對應所述固定樁設有多個，所述樁腿與所述固定樁的定位樁孔插接配合；
5、所述卷揚機構安裝在所述主船體上，所述限位纜設有多個，且多個所述限位纜分別與所述卷揚機構相連，所述限位纜的下端還設置有扣件，所述固定樁的上端設有掛耳，所述扣件與所述掛耳可拆連接；
6、在安裝初期，所述樁腿處于升起狀態，所述扣件與所述固定樁的掛耳相連，通過所述卷揚機構將所述主船體拉緊下沉至預定吃水，并鎖定卷揚機構；
7、在安裝中期，所述樁腿下放并插接于所述定位樁孔中，具體是通過凸出部頂住樁頂，所述卷揚機構放纜且所述升降機構同步下放樁腿，使所述主船體升離海面以上；
8、在安裝后期，所述主船體處于海面以上的預定高度，所述樁腿與所述固定樁固定連接，所述卷揚機構繼續放纜直至所述限位纜松弛，所述限位纜與所述固定樁分離。
9、進一步的，所述樁腿的外側還設有凸出部，所述凸出部與所述固定樁的樁頂支撐配合，且所述樁腿與所述固定樁的內孔壁之間形成有灌漿空間。
10、進一步的，所述固定樁設有六個，六個所述固定樁呈矩形陣列分布，所述連接結構為矩形框架，所述矩形框架固定連接于所述固定樁的上部，且其中兩個所述固定樁與所述矩形框架之間固定連接有加強斜撐。
11、進一步的，所述樁腿設有六個，六個所述樁腿在所述主船體上呈矩形陣列分布，所述限位纜的數量等于所述樁腿的整數倍，且所述主船體靠近所述樁腿還設有供所述限位纜貫穿的導纜孔。
12、進一步的，各所述樁腿的外側對稱設有兩個所述卷揚機構，各所述卷揚機構分別連接一個所述限位纜，相應的，所述固定樁的上端外側對稱設有兩個掛耳，沿所述樁腿的高度方向兩個所述卷揚機構與兩個所述掛耳上下對應。
13、進一步的，所述扣件包括橫銷軸和兩個側桿，所述橫銷軸與兩個所述側桿固定連接圍成掛孔，所述掛耳凸出設置于所述固定樁的外側，所述掛耳的下部設有半圓形凹槽，所述橫銷軸與所述半圓形凹槽卡接配合。
14、進一步的，所述橫銷軸的中部還設有凸起，所述掛耳對應所述半圓形凹槽開設有插孔，所述凸起與所述插孔插接配合。
15、進一步的，所述固定樁為鋼管，所述鋼管的內孔位于海泥以上的部分構成所述定位樁孔，且所述樁腿的下部設有用于與所述定位樁孔導引配合的倒角。
16、進一步的，所述主船體包括自下而上布置的第一設備層和第二設備層，所述第一設備層用于安裝換流站設備，所述升降機構和所述卷揚機構均安裝在所述第二設備層上。
17、用于上述自安裝式海上平臺的安裝方法，包括以下步驟：
18、s1、將基礎導架固定安裝在海床的預定區域，拖拽主船體及樁腿漂浮至基礎導架的正上方；在主船體的外側利用水平交叉系泊，以控制主船體的水平運動；
19、s2、安裝初期：下放限位纜靠近固定樁，通過下端的扣件與固定樁的掛耳相連，通過卷揚機構將主船體拉緊下沉至預定吃水；
20、s3、安裝中期：待主船體的豎向及水平運動得到控制后，通過升降機構下放樁腿，并使樁腿插入固定樁的定位樁孔中，并利用樁腿的凸出部與固定樁的樁頂形成支撐配合；
21、對限位纜進行釋放預緊力，并對樁腿施加驅動力，以平衡外部荷載；在新的力系達到平衡狀態時，同步釋放限位纜的預緊力以及通過樁腿頂升主船體，使主船體逐步上升，直至主船體升離水面，完全釋放限位纜的預緊力；
22、s4、通過升降機構繼續下放樁腿，將主船體升高至預設高度；向定位樁孔的灌漿空間進行灌漿操作，使樁腿與定位樁孔固結為一體，拆卸限位纜，完成海上平臺的自安裝作業。
23、本專利技術的一種自安裝式海上平臺及其安裝方法與現有技術相比，其有益效果在于：該自安裝式海上平臺采用了基礎導架、主船體、樁腿、升降機構、限位纜和卷揚機構的設計形式，基礎導架包括多個固定樁和連接結構，多個固定樁插設于海床中，連接結構固定連接于多個固定樁之間并構成了整個平臺的基礎結構，主船體間隔布置在基礎導架的上部，可通過基礎導架對樁腿及主船體起到可靠的支撐作用。
24、其中，樁腿可升降安裝于主船體上，升降機構設于主船體上并與樁腿傳動連接，升降機構可驅動樁腿相對于主船體進行升起和下放動作，在下放過程中樁腿能夠與固定樁的定位樁孔插接配合；并且，卷揚機構安裝在主船體上，限位纜設有多個，且多個限位纜分別與卷揚機構相連，卷揚機構可帶動限位纜進行卷收和放纜動作，限位纜的下端還設置有扣件，扣件與固定樁的掛耳可拆連接，在安裝前中期通過限位纜的預緊作用，來平衡平臺自身的浮力，避免主船體可能發生垂向運動。
25、海上平臺的安裝過程主要有：在安裝初期，主船體漂浮于基礎導架的正上方，樁腿處于升起狀態未與基礎導架相接觸，扣件與固定樁的掛耳相連，通過卷揚機構將主船體拉緊下沉至預定吃水。在安裝中期，樁腿下放并插接于定位樁孔中，卷揚機構放纜且升降機構同步下放樁腿，使主船體升離海面以上；在安裝后期，主船體處于海面以上的預定高度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種自安裝式海上平臺，其特征是，包括基礎導架、主船體、樁腿、升降機構、限位纜和卷揚機構，所述基礎導架包括插設于海床中的多個固定樁，以及固定連接于多個所述固定樁之間的連接結構，所述固定樁的上部開設有定位樁孔；
2.根據權利要求1所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述樁腿的外側還設有凸出部，所述凸出部與所述固定樁的樁頂支撐配合，且所述樁腿與所述固定樁的內孔壁之間形成有灌漿空間。
3.根據權利要求1所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述固定樁設有六個，六個所述固定樁呈矩形陣列分布，所述連接結構為矩形框架，所述矩形框架固定連接于所述固定樁的上部，且其中兩個所述固定樁與所述矩形框架之間固定連接有加強斜撐。
4.根據權利要求3所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述樁腿設有六個，六個所述樁腿在所述主船體上呈矩形陣列分布，所述限位纜的數量等于所述樁腿的整數倍，且所述主船體靠近所述樁腿還設有供所述限位纜貫穿的導纜孔。
5.根據權利要求4所述的自安裝式海上平臺，其特征是，各所述樁腿的外側對稱設有兩個所述卷揚機構，各所述卷揚機構分別連接一個所述限位纜
6.根據權利要求1所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述扣件包括橫銷軸和兩個側桿，所述橫銷軸與兩個所述側桿固定連接圍成掛孔，所述掛耳凸出設置于所述固定樁的外側，所述掛耳的下部設有半圓形凹槽，所述橫銷軸與所述半圓形凹槽卡接配合。
7.根據權利要求6所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述橫銷軸的中部還設有凸起，所述掛耳對應所述半圓形凹槽開設有插孔，所述凸起與所述插孔插接配合。
8.根據權利要求1所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述固定樁為鋼管，所述鋼管的內孔位于海泥以上的部分構成所述定位樁孔，且所述樁腿的下部設有用于與所述定位樁孔導引配合的倒角。
9.根據權利要求1所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述主船體包括自下而上布置的第一設備層和第二設備層，所述第一設備層用于安裝換流站設備，所述升降機構和所述卷揚機構均安裝在所述第二設備層上。
10.一種用于權利要求1至9任一項所述的自安裝式海上平臺的安裝方法，其特征是，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種自安裝式海上平臺，其特征是，包括基礎導架、主船體、樁腿、升降機構、限位纜和卷揚機構，所述基礎導架包括插設于海床中的多個固定樁，以及固定連接于多個所述固定樁之間的連接結構，所述固定樁的上部開設有定位樁孔；
2.根據權利要求1所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述樁腿的外側還設有凸出部，所述凸出部與所述固定樁的樁頂支撐配合，且所述樁腿與所述固定樁的內孔壁之間形成有灌漿空間。
3.根據權利要求1所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述固定樁設有六個，六個所述固定樁呈矩形陣列分布，所述連接結構為矩形框架，所述矩形框架固定連接于所述固定樁的上部，且其中兩個所述固定樁與所述矩形框架之間固定連接有加強斜撐。
4.根據權利要求3所述的自安裝式海上平臺，其特征是，所述樁腿設有六個，六個所述樁腿在所述主船體上呈矩形陣列分布，所述限位纜的數量等于所述樁腿的整數倍，且所述主船體靠近所述樁腿還設有供所述限位纜貫穿的導纜孔。
5.根據權利要求4所述的自安裝式海上平臺，其特征是，各所述樁腿的外側對稱設有兩個所述卷揚機構，各所述卷揚機構分別連接一個所述限位纜，相應...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王洪慶，陳珂，鄭燦，王立鶴，任灝，王金璽，范少濤，劉東華，馬兆榮，范永春，李偉科，周冰，畢明君，李小磊，
申請(專利權)人：中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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