專利名稱：海上升壓站的浮托式安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上升壓站的安裝方法，特別是一種海上升壓站的浮托式安裝方法，主要適用于海上風力發(fā)電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在我國，海上風力發(fā)電是一個新興的產(chǎn)業(yè)，2007年以后我國開始逐步發(fā)展海上風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)。我國海上風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)尚屬起步階段，目前國內(nèi)已建的海上風電場是將風力發(fā)電機所發(fā)的電能送至陸地，由陸上升壓站升壓后送入電網(wǎng)。隨著我國海上風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，海上風電場離岸距離越來越遠、風電場規(guī)模越來越大，傳統(tǒng)的在陸上設(shè)置陸上升壓站的方式因為低壓輸電線損大、電纜的銅材消耗量大、費用高而不再合適，為了將海上風電場產(chǎn)生的電能安全可靠的、經(jīng)濟的送到內(nèi)陸，就必須在海上設(shè)置海上升壓站。海上升壓站就是將風力發(fā)電機所發(fā)的電能升壓至110kV、220kV或更高，然后通過高壓海底電纜送至陸地，再經(jīng)高壓架空線送入內(nèi)陸電網(wǎng)。海上升壓站設(shè)置在海域，無法象陸上升壓站那樣逐層建設(shè)、逐個設(shè)備安裝，因此海上升壓站一般需采用大型浮式起重船安裝，海上升壓站在碼頭建造完成后，通過大型起重船整體起吊裝上駁船，由駁船運至安裝現(xiàn)場后，再由大型起重船從駁船上起吊，安裝于基礎(chǔ)上，由于海上升壓站整體結(jié)構(gòu)尺寸大、重量大，需采用2000t級以上的大型起重船，而國內(nèi)大型浮式起重船數(shù)量有限、費用很高，因此這種安裝方式對海況適應性較差、安裝費用高、 風險大。隨著我國海上風電建設(shè)的大規(guī)模開展，海上升壓站將大量的建設(shè)，尋求一種安全、 高效、費用低、對船機設(shè)備要求低的安裝方式是非常迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述存在的問題提供一種安全高效、費用省、對船機設(shè)備要求低的海上升壓站浮托式安裝方法。本發(fā)明要解決的另一個問題是安裝過程中無需使用大型起重船，以減少大型起重船對海況的高度依賴，解決現(xiàn)有安裝方式中大型起重船無法在水深較淺的海域進行作業(yè)的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于步驟如下
a、在陸上完成海上升壓站的建造，并將其運至碼頭放置；同時在海上預定位置安裝升壓站基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)中部至少一個方向留有間隙；
b、采用滑移方式將海上升壓站滑至駁船上，臨時固定后運至預定的安裝位置，并判斷海上升壓站的支架底面是否高于基礎(chǔ)的頂端，若是，則執(zhí)行步驟d ;若否，則執(zhí)行步驟c ；
C、控制駁船上升，使海上升壓站的支架底面高于基礎(chǔ)的頂端；
d、將駁船駛?cè)牖A(chǔ)中部的間隙內(nèi)并定位，使基礎(chǔ)與海上升壓站的支架在豎直方向上 --對應；e、控制駁船下降，將海上升壓站的支架擱置于基礎(chǔ)上，同時駁船繼續(xù)下降直至與海上升壓站脫離，然后將駁船從海上升壓站底部拖出；
f、將支架和基礎(chǔ)焊接即可。所述滑移方式上船包括如下步驟，
bl、控制駁船升降，使駁船上表面與碼頭表面位于同一水平面上；
b2、在駁船與碼頭之間鋪設(shè)一道臨時軌道；
b3、利用千斤頂或纜機牽引，使海上升壓站經(jīng)軌道滑至駁船上。所述駁船的寬度小于基礎(chǔ)中部預留的間隙，且駁船底部設(shè)有若干水量可以自由調(diào)節(jié)的壓水艙。所述駁船升降是通過潮水漲落或者調(diào)節(jié)壓水艙內(nèi)的水量來實現(xiàn)的。所述支架底部或基礎(chǔ)頂部設(shè)置緩沖裝置。所述緩沖裝置包括固定安裝于支架內(nèi)的固定擋板，以及同軸內(nèi)嵌于支架底端、并可沿其軸線滑動的活動擋板，固定擋板、活動擋板和支架內(nèi)壁圍成的空腔內(nèi)填充用于減緩沖擊力的細沙，同時活動擋板上開設(shè)用于放空細沙的放空閥。所述緩沖裝置包括固定安裝于基礎(chǔ)內(nèi)的固定擋板，以及同軸內(nèi)嵌于基礎(chǔ)頂端、并可沿其軸線滑動的活動擋板，固定擋板、活動擋板和基礎(chǔ)內(nèi)壁圍成的空腔內(nèi)填充用于減緩沖擊力的細沙，同時固定擋板上開設(shè)用于放空細沙的放空閥。在步驟e和f之間增加打開緩沖裝置的放空閥，放空空腔內(nèi)細沙這一步驟。所述駁船上安裝有用于與基礎(chǔ)連接的纜繩，以實現(xiàn)駁船與基礎(chǔ)之間的相對定位。所述基礎(chǔ)為導管架基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明海上升壓站在陸上整體建造，利用大型駁船浮運，在碼頭用滑移的方式上船，浮運到現(xiàn)場后利用落潮時駁船的自然下降或者通過調(diào)節(jié)壓水艙內(nèi)的水量將海上升壓站安裝在基礎(chǔ)上，整個安裝過程僅用一艘駁船、拖船和必要的小型輔助船即可完成全部安裝工作，從而降低了整個安裝過程對船機設(shè)備的要求，使安裝作業(yè)的時間安排更加靈活，提高了安裝效率，并且大大減少了安裝費用；另外，由于安裝過程中不需要采用大型起重船，避免了大型起重船對海況的高度依賴，同時由于駁船的吃水較淺，也使得本方法可用于以往大型起重船無法進入的水深較淺的海域。


圖I是本發(fā)明滑移式裝船示意圖。
圖2是本發(fā)明的浮運示意圖。
圖3是本發(fā)明駁船駛?cè)牖A(chǔ)中部并定位后的側(cè)視圖。
圖4是本發(fā)明駁船駛?cè)牖A(chǔ)中部并定位后的正視圖。
圖5是本發(fā)明駁船下降后海上升壓站安裝于基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明緩沖裝置安裝于支架上的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明緩沖裝置安裝于基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本實施例需要安裝的海上升壓站I為200MW容量、220kV電壓等級，該海上升壓站平面尺寸30mX 30m，整體重量1800t ;鑒于此，本例采用5000t級駁船2浮運和安裝，駁船2 船長80m，寬24m，以適應該重量大小的海上升壓站1，即駁船2的載重量應能安全的承載整個海上升壓站I的重量，其穩(wěn)性應滿足駁船2加海上升壓站I在海上拖運時的穩(wěn)定要求；所述駁船2底部設(shè)有多個水量可以自由調(diào)節(jié)的壓水艙21，可以通過調(diào)節(jié)壓水艙21的水量，控制駁船2的升降，即調(diào)整駁船2吃水的深淺。其具體安裝步驟如下
a、在陸上完成海上升壓站I的建造，并將其運至碼頭3放置；同時在海上預定位置安裝升壓站基礎(chǔ)5，本例中基礎(chǔ)5采用導管架基礎(chǔ)(也可采用樁基礎(chǔ))，尺寸為30mX30m，該基礎(chǔ)中部至少一個方向留有間隙，該間隙的寬度為28m，大于駁船2的寬度，使得駁船2能夠自由進出。b、如圖I、圖2所示，首先通過調(diào)節(jié)壓水艙21內(nèi)的水量(也可利用潮水漲落)控制駁船2的升降，使駁船2上表面與碼頭3表面位于同一水平面上，然后在駁船2與碼頭3之間鋪設(shè)一道臨時軌道4，利用千斤頂或纜機牽弓I，使海上升壓站I經(jīng)軌道4滑至駁船2上，臨時固定后運至預定的安裝位置。C、通過排出壓水艙21內(nèi)的水(也可利用潮水漲落)，控制駁船2上升，使海上升壓站I的支架12底面高于基礎(chǔ)5的頂端；若駁船2駛至預定安裝位置后，海上升壓站I的支架12底面高于基礎(chǔ)5的頂端，則無需進行調(diào)整。d、如圖3、圖4所示，將駁船2駛?cè)牖A(chǔ)5中部的間隙內(nèi)，通過連接駁船2和基礎(chǔ)5 的纜繩牽引，纜繩可以精確的調(diào)節(jié)，將駁船2相對于基礎(chǔ)5的位置固定實現(xiàn)定位，使基礎(chǔ)5 與海上升壓站I的支架12在豎直方向上一一對應。e、如圖5所示，利用落潮時海平面下降，使得駁船2和海上升壓站I整體下降，當海上升壓站的支架12下降到基礎(chǔ)5頂端高度時，海上升壓站的支架12擱置于基礎(chǔ)5上，而駁船2繼續(xù)下降，最終使駁船2和海上升壓站I脫離，然后將駁船2從海上升壓站I底部拖出即可，此時海上升壓站I即已安放在基礎(chǔ)5上。視當時潮水水位情況，也可采用向壓水艙 21注水的方法，使駁船2下降，與落潮具有同樣的效果，并且可以人工控制。f、將支架12和基礎(chǔ)5可靠的焊接在一起，即完成海上升壓站I的全部安裝。由于海上升壓站I重量較大(達1800t)，為了避免其與基礎(chǔ)接觸瞬間產(chǎn)生的沖擊力使得支架12或基礎(chǔ)5變形，本實施例在支架12底部或基礎(chǔ)5頂部設(shè)置緩沖裝置13。如圖6所示，所述緩沖裝置設(shè)置于支架12底部，具體包括固定安裝于支架12內(nèi)的固定擋板61，以及同軸內(nèi)嵌于支架12底端、并可沿其軸線滑動的活動擋板62，固定擋板61、 活動擋板62和支架12內(nèi)壁圍成的空腔內(nèi)填充細沙63，用于減緩撞擊時產(chǎn)生的沖擊力，同時活動擋板62上開設(shè)用于放空細沙63的放空閥64。支架12與基礎(chǔ)5接觸時產(chǎn)生的力迫使活動擋板62向上運動(朝向支架頂端方向)，此時由于空腔內(nèi)填充有細沙63，可有效減緩沖擊力，以避免支架12或基礎(chǔ)5發(fā)生變形。如圖7所示,所述緩沖裝置13設(shè)置于基礎(chǔ)5頂部,具體包括固定安裝于基礎(chǔ)5內(nèi)的固定擋板61，以及同軸內(nèi)嵌于基礎(chǔ)5頂端、并可沿其軸線滑動的活動擋板62，固定擋板61、 活動擋板62和基礎(chǔ)5內(nèi)壁圍成的空腔內(nèi)填充細沙63，用于減緩撞擊時產(chǎn)生的沖擊力，同時固定擋板61上開設(shè)用于放空細沙63的放空閥64。此時需要在完成上述步驟e后，打開緩沖裝置13的放空閥64，將空腔內(nèi)的細沙63 緩緩放出，然后執(zhí)行步驟f，將支架12和基礎(chǔ)5可靠的焊接在一起。
權(quán)利要求
1.一種海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于步驟如下a、在陸上完成海上升壓站(I)的建造，并將其運至碼頭(3)放置；同時在海上預定位置安裝升壓站基礎(chǔ)(5)，該基礎(chǔ)中部至少一個方向留有間隙；b、采用滑移方式將海上升壓站(I)滑至駁船(2)上，臨時固定后運至預定的安裝位置，并判斷海上升壓站(I)的支架(12)底面是否高于基礎(chǔ)(5)的頂端，若是，則執(zhí)行步驟d ； 若否，則執(zhí)行步驟c ;C、控制駁船(2)上升，使海上升壓站(I)的支架(12)底面高于基礎(chǔ)(5)的頂端；d、將駁船(2)駛?cè)牖A(chǔ)(5 )中部的間隙內(nèi)并定位，使基礎(chǔ)(5 )與海上升壓站(I)的支架(12)在豎直方向上一一對應；e、控制駁船(2)下降，將海上升壓站(I)的支架(12)擱置于基礎(chǔ)(5)上，同時駁船 (2 )繼續(xù)下降直至與海上升壓站(I)脫離，然后將駁船(2 )從海上升壓站(I)底部拖出；f、將支架(12)和基礎(chǔ)(5)焊接即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述滑移方式上船包括如下步驟，bl、控制駁船(2)升降，使駁船(2)上表面與碼頭(3)表面位于同一水平面上；b2、在駁船(2)與碼頭(3)之間鋪設(shè)一道臨時軌道(4)；b3、利用千斤頂或纜機牽引，使海上升壓站(I)經(jīng)軌道(4)滑至駁船(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述駁船(2)的寬度小于基礎(chǔ)(5)中部預留的間隙，且駁船(2)底部設(shè)有若干水量可以自由調(diào)節(jié)的壓水艙(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述駁船(2)升降是通過潮水漲落或者調(diào)節(jié)壓水艙(21)內(nèi)的水量來實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述支架(12) 底部或基礎(chǔ)(5 )頂部設(shè)置緩沖裝置(13 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述緩沖裝置 (13)包括固定安裝于支架(12)內(nèi)的固定擋板(61)，以及同軸內(nèi)嵌于支架(12)底端、并可沿其軸線滑動的活動擋板(62 )，固定擋板(61 )、活動擋板(62 )和支架(12 )內(nèi)壁圍成的空腔內(nèi)填充用于減緩沖擊力的細沙(63)，同時活動擋板(62)上開設(shè)用于放空細沙(63)的放空閥(64)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述緩沖裝置 (13)包括固定安裝于基礎(chǔ)(5)內(nèi)的固定擋板(61),以及同軸內(nèi)嵌于基礎(chǔ)(5)頂端、并可沿其軸線滑動的活動擋板(62)，固定擋板(61)、活動擋板(62)和基礎(chǔ)(5)內(nèi)壁圍成的空腔內(nèi)填充用于減緩沖擊力的細沙(63)，同時固定擋板(61)上開設(shè)用于放空細沙(63)的放空閥 (64)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于在步驟e和f之間增加打開緩沖裝置(13 )的放空閥(64)，放空空腔內(nèi)細沙這一步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述駁船(2)上安裝有用于與基礎(chǔ)(5)連接的纜繩，以實現(xiàn)駁船(2)與基礎(chǔ)(5)之間的相對定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于所述基礎(chǔ)(5) 為導管架基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海上升壓站的浮托式安裝方法。本發(fā)明的目的是提供一種安全高效、費用省、對船機設(shè)備要求低的海上升壓站浮托式安裝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是海上升壓站的浮托式安裝方法，其特征在于步驟如下a、在陸上完成海上升壓站的建造；b、采用滑移方式滑至駁船上，運至預定安裝位置，判斷海上升壓站的支架底面是否高于基礎(chǔ)的頂端，若是，則執(zhí)行步驟d；若否，則執(zhí)行步驟c；c、控制駁船上升；d、將駁船駛?cè)牖A(chǔ)中部的間隙內(nèi)并定位；e、控制駁船下降，將海上升壓站的支架擱置于基礎(chǔ)上，同時駁船繼續(xù)下降直至與海上升壓站脫離，然后將駁船從海上升壓站底部拖出；f、將支架和基礎(chǔ)焊接即可。本發(fā)明適用于海上風力發(fā)電領(lǐng)域。
文檔編號E02B17/00GK102587342SQ20121005295
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者俞華鋒, 馮衛(wèi)江, 周永, 夏艷慧, 孫杏建, 徐江, 方滔, 柳麗香, 毛愉菁, 湯群益, 榮洪寶, 袁建平, 賈獻林, 趙生校, 郭士杰, 陳德春 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設(shè)計研究院