海上风电桩立桩施工船的制作方法

本实用新型属于海上风电桩基施工技术领域，尤其涉及一种海上风电桩立桩施工船。

背景技术：

风电桩的桩重通常在600-1200t，目前，在海上风电桩基施工中，通常是采用两点起吊的方式进行立桩。有的工程中，通过在单艘起重船上设置两个起重钩对风电桩进行起吊立桩，其要求每个起重钩均要满足桩重要求，这种立桩方式对单艘起重船吊重要求高，起重船造价高，施工成本高。还有的工程中，通过两艘起重船分别吊起风电桩两侧的吊点，其中，一艘起重船作为主起重船主要承载桩重，另一艘起重船用于辅助立桩，然而，这种立桩方式需要两艘起重船，施工成本高。此外，还有的工程中，通过全回转起重船配合翻桩器进行施工，而全回转起重船的造价比传统起重船更高，施工成本高。

技术实现要素：

本实用新型针对上述采用现有起重船进行海上风电桩立桩施工时存在的对起重船要求高、施工成本高的不足，提出一种海上风电桩立桩施工船，其能够独立完成海上风电桩的立桩施工，且其结构简单，施工成本低。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

海上风电桩立桩施工船，包括船体，所述船体上设有用于水平放置风电桩的放置区，所述放置区的一侧位于所述船体的一侧边缘处，以使所述风电桩直立时的底端从该边缘处伸出于所述船体；以所述放置区位于所述船体边缘的一侧为前侧，所述放置区的前侧设有翻桩器，所述翻桩器托住所述风电桩水平放置时的下侧面；所述船体上还设有支撑架，所述支撑架包括对称设置于所述放置区左右两侧的两根立柱，两根所述立柱的上部均从所述放置区的前侧伸出所述船体；两根所述立柱分别安装有用于吊起所述风电桩的吊装装置，所述吊装装置安装于所述立柱伸出所述船体的部分，所述吊装装置连接所述风电桩直立时的上部；两根所述立柱的顶部分别设有抱桩器，所述抱桩器位于所述放置区的前方，两个所述抱桩器对称设置以在所述风电桩直立后夹紧所述风电桩的上部；所述船体上还设有第一卷扬机，所述第一卷扬机缠绕有第一缆索，所述第一缆索的自由端连接有用于勾住所述风电桩直立时的底端的托底钩。

作为优选，所述翻桩器包括固定安装于所述船体的底座，所述底座铰接有用于托住所述风电桩的托座，所述托座可拆卸连接有环向箍，所述环向箍绕于所述风电桩的外周并贴合于所述风电桩的外表面。

作为优选，所述抱桩器包括架设于所述立柱顶部的抱桩平台，所述抱桩平台上至少安装有2个千斤顶；两个所述抱桩器的千斤顶的延伸线交于一点，且该交点位于两个所述抱桩器的对称面上。

作为优选，所述吊装装置为葫芦吊。

作为优选，所述船体上还设有第二卷扬机，所述第二卷扬机位于所述放置区的后方，所述第二卷扬机缠绕有第二缆索，所述第二缆索的自由端连接于所述风电桩直立时的上部。

作为优选，所述放置区的左右两侧分别设有用于限制所述风电桩左右摇摆的约束档件。

作为优选，所述约束档件为约束档杆或约束档板。

作为优选，所述约束档件面向所述放置区的一侧均贴合有防撞层。

作为优选，所述放置区的前侧位于所述船体的尾部边缘或首部边缘。

作为优选，所述放置区设有用于在所述风电桩水平放置时支撑所述风电桩的多个支撑块。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型提供的海上风电桩立桩施工船，以支撑架为支撑，利用支撑架上设置的吊装装置吊起放置于船体放置区的风电桩的上部，通过第一卷扬机、第一缆索和托底钩的配合，以在风电桩起吊过程中利用托底钩始终托住风电桩的底部，在风电桩起吊过程中利用翻桩器辅助风电桩翻转，风电桩翻转至直立后利用支撑架上设置的抱桩器夹紧风电桩的上部，即可实现风电桩的立桩施工，施工效率高；

2、本实用新型提供的海上风电桩立桩施工船，能够独立完成海上风电桩的立桩施工，且其结构简单，施工成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的海上风电桩立桩施工船的主视图；

图2为本实用新型实施例提供的海上风电桩立桩施工船的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的翻桩器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的两个抱桩器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的海上风电桩立桩施工船的施工过程示意图；

以上各图中：1、风电桩；101、吊点；2、船体；3、支撑块；4、翻桩器；41、底座；42、托座；43、环向箍；5、支撑架；51、立柱；6、吊装装置；7、抱桩器；71、抱桩平台；72、千斤顶；8、第一卷扬机；9、第一缆索；10、托底钩；11、第二卷扬机；12、第二缆索；13、约束档件；14、防撞层。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，以图2中水平方向为前后方向，竖直方向为左右方向。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，本实用新型实施例涉及一种海上风电桩立桩施工船，包括船体2，船体2上设有用于水平放置风电桩1的放置区，放置区的一侧位于船体2的一侧边缘处，以使风电桩1直立时的底端从该边缘处伸出于船体2；以放置区位于船体2边缘的一侧为前侧，放置区的前侧设有翻桩器4，翻桩器4托住风电桩1水平放置时的下侧面；船体2上还设有支撑架5，支撑架5包括对称设置于放置区左右两侧的两根立柱51，两根立柱51的上部均从放置区的前侧伸出船体2；两根立柱51分别安装有用于吊起风电桩1的吊装装置6，吊装装置6安装于立柱51伸出船体2的部分，吊装装置6连接风电桩1直立时的上部；两根立柱51的顶部分别设有抱桩器7，抱桩器7位于放置区的前方，两个抱桩器7对称设置以在风电桩1直立后夹紧风电桩1的上部；船体2上还设有第一卷扬机8，第一卷扬机8缠绕有第一缆索9，第一缆索9的自由端连接有用于勾住风电桩1直立时的底端的托底钩10。

上述海上风电桩立桩施工船，以支撑架5为支撑，利用支撑架5上设置的吊装装置6吊起放置于船体2放置区的风电桩1的上部，通过第一卷扬机8、第一缆索9和托底钩10的配合，以在风电桩1起吊过程中利用托底钩10始终托住风电桩1的底部，在风电桩1起吊过程中利用翻桩器4辅助风电桩1翻转，风电桩1翻转至直立后利用支撑架5上设置的抱桩器7夹紧风电桩1的上部，即可实现风电桩1的立桩施工，施工效率高。而且，上述海上风电桩立桩施工船能够独立完成海上风电桩的立桩施工，且其结构简单，施工成本低。

上述海上风电桩立桩施工船中，船体2上设置的放置区作为风电桩1水平放置时的场地，需要说明的是，放置区设置在船体2的甲板上。如图2所示，放置区的前侧位于船体2的尾部边缘或首部边缘。这样设置放置区时，风电桩1水平放置时的轴向与船体2的长度方向同向，有利于充分利用船体2的甲板空间。进一步的，如图1所示，放置区设有用于在风电桩1水平放置时支撑风电桩1的多个支撑块3，以通过多个支撑块3的配合共同支撑风电桩1。

上述海上风电桩立桩施工船中，吊装装置6用于吊起风电桩1的上部，本实施例中，如图1所示，吊装装置6为葫芦吊。需要说明的是，风电桩1上部设置两个吊点101，两个吊点101分别设置在风电桩1面向两个立柱51的侧面，吊装装置6与其同侧的吊点101相连，以避免影响风电桩1的翻转。可以理解的是，本领域技术人员也可以采用其他类型的吊装装置6，只要能够吊起风电桩1的上部，且起吊时不影响风电桩1翻入两个抱桩器7之间即可。

上述海上风电桩立桩施工船中，第一卷扬机8、第一缆索9和托底钩10的配合，能够在风电桩1起吊过程中利用托底钩10始终托住风电桩1的底部，以配合吊装装置6实现风电桩1的翻转。为了确保托底钩10与风电桩1连接的稳定性，如图2所示，本实施例中，第一卷扬机8和第一缆索9均分别设置两个，托底钩10为一个，两个第一卷扬机8分别靠近两根立柱51设置，每个第一卷扬机8均缠绕一根第一缆索9，两根第一缆索9的自由端均连接于托底钩10。

进一步的，为了确保风电桩1吊装翻转过程中的安全性，如图1所示，船体2上还设有第二卷扬机11，第二卷扬机11位于放置区的后方，第二卷扬机11缠绕有第二缆索12，第二缆索12的自由端连接于风电桩1直立时的上部。如图1和图2所示，本实施例中，第二缆索12设置为两根，第二卷扬机11为一个，两根第二缆索12均通过第二卷扬机11收放，两根第二缆索12分别连接于风电桩1的两个吊点101上。

上述海上风电桩立桩施工船中，翻桩器4用于辅助立桩，如图3所示，本实施例中，翻桩器4包括固定安装于船体2的底座41，底座41铰接有用于托住风电桩1的托座42，托座42可拆卸连接有环向箍43，环向箍43绕于风电桩1的外周并贴合于风电桩1的外表面。使用时，将风电桩1支撑在翻桩器4上，利用翻桩器4的托座42托住风电桩1水平放置时的下侧面，将环向箍43绕于风电桩1的外周并连接在托座42上，从而利用环向箍43将风电桩1固定在托座42上，以避免风电桩1在翻转过程中与托座42相脱离，当风电桩1翻转至直立后，需将环向箍43拆离托座42以便于后续喂桩。本实施例中采用的这种翻桩器4，其结构简单，体积小，造价低。

上述海上风电桩立桩施工船中，抱桩器7用于在风电桩1直立后夹紧风电桩1的上部以保持风电桩1直立，如图4所示，本实施例中，抱桩器7包括架设于立柱51顶部的抱桩平台71，抱桩平台71上至少安装有2个千斤顶72；两个抱桩器7的千斤顶72的延伸线交于一点，且该交点位于两个抱桩器7的对称面上。当风电桩1翻入两个抱桩平台71之间且风电桩1呈直立状态后，所有千斤顶72的伸缩杆均向其延伸线交点方向伸出，以将风电桩1夹紧。可以理解的是，本领域技术人员也可以采用其他结构的抱桩器7，只要便于风电桩1翻入且能够起到夹紧风电桩1的上部即可。需要说明的是，抱桩器7也可以架设在两根立柱51之间。

进一步的，如图1和图2所示，放置区的左右两侧分别设有用于限制风电桩1左右摇摆的约束档件13，以避免风电桩1在吊装翻转过程中左右摇摆，从而确保风电桩1准确翻入两个抱桩器7之间，同时有利于降低施工风险。具体的，本实施例中，约束档件13为约束档杆，放置区的左右两侧各设置3根约束档杆，位于同侧的3根约束档杆位于平行于风电桩1中轴线的同一竖直面内，位于同侧的3根约束档杆的一端连接在一起，其中，1根约束档杆的另一端支撑于立柱51上，1根约束档杆的另一端支撑于立柱51与船体2的连接处，1根约束档杆的另一端支撑于靠近放置区后侧的船体2上，以使3根约束档杆围成一平行于风电桩1中轴线的竖直挡墙，从而起到约束作用。可以理解的是，本领域技术人员也可以采用约束档板作为约束档件13。为了减小风电桩1与约束档件13之间的碰撞作用，如图2所示，本实施例中，约束档件13面向放置区的一侧均贴合有防撞层14，本实施例中防撞层14优选采用橡胶材质。

如图5所示，采用上述海上风电桩立桩施工船进行立桩施工的方法，包括如下步骤：

(1)将风电桩1水平放置于船体2的放置区中，放置风电桩1时，利用翻桩器4托住风电桩1水平放置时的下侧面，且使风电桩1直立时的底端从放置区的前侧伸出船体2；

(2)将托底钩10勾于风电桩1直立时的底端，并利用第一卷扬机8收紧第一缆索9，将吊装装置6连接于风电桩1直立时的上部；

(3)利用吊装装置6吊起风电桩1，同时利用第一卷扬机8实时收紧第一缆索9以使风电桩1翻转，翻桩器4随风电桩1一并翻转，直至风电桩1直立；

(4)利用吊装装置6向上吊起风电桩1以使托底钩10与风电桩1脱离，利用第一卷扬机8收回第一缆索9以收回托底钩10，利用抱桩器7夹紧风电桩1的上部。

上述海上风电桩立桩施工方法，由海上风电桩立桩施工船独立完成立桩施工，是一种全新的风电桩立桩施工方法，其施工过程简单，施工效率高，施工成本低，施工风险小。

上述海上风电桩立桩施工方法中，步骤(2)中，还包括将第二缆索12的自由端连接于风电桩1直立时的上部的步骤；步骤(3)中，在利用吊装装置6吊起风电桩1的同时，还包括利用第二卷扬机11实时松放第二缆索12的步骤。

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