一种用于海上承台施工的起重系统的制作方法

1.本实用新型涉及风电建设工程技术领域，特别涉及一种用于海上承台施工的起重系统。


背景技术：

2.在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今新能源发展的主题，海上风力发电是一种清洁无公害的可再生能源能源。近年来随着风电新技术、新材料和新工艺的开发应用，具有功率密度大和能量稳定等特点的海上风电正进入大规模建设高潮。
3.随着风力发电机组技术的发展，单机容量逐步加大，机组可靠性进一步提高，大型海上风电场开始逐步出现。然而，由于海上风电施工要面临海上风大、浪高、流急、台风等频繁的自然灾害天气，因此，为克服这种具有海洋性气候特征的种种不利影响，在制定施工方案措施时应尽可能减少水上作业时间。
4.海上风力发电中，风力发电机组有着关键作用。在建造风力发电机组基础时，高桩承台的搭建是其中较为重要的步骤之一。现有的海上高桩承台施工大多是利用特殊船舶或搭建辅助平台进行吊装，待高桩承台沉桩完成后、安装钢套箱时，需在周围搭建辅助平台，并配备履带吊放置在辅助平台上进行施工作业。此种方式在搭建过程中必须依赖于位于海洋平面上的船舶或平台等设备，而海上环境复杂自然环境恶劣，无法保证施工船舶或平台的稳定性，进而限制了施工设备的工作时间，从而延长了海上风力发电机组的建设周期。此外，此种方式进行高桩承台的搭建，会导致高桩承台完成后拆除困难，进而使得后续工程的进展难以顺利进行。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于海上承台施工的起重系统，以至少解决现有高桩承台依靠船舶或平台进行施工而导致的施工周期长、施工安全性较差的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于海上承台施工的起重系统，所述起重系统包括钢套箱、法兰基座和吊机；所述钢套箱具有挑梁，所述挑梁设置有支撑结构，所述支撑结构与所述法兰基座满焊加固固定，所述吊机与所述法兰基座锚栓连接固定。
7.可选的，在所述的用于海上承台施工的起重系统中，所述钢套箱呈圆形，其底部沿圆周均匀布置有8个钢管桩；相邻所述钢管桩之间在所述钢套箱中部依靠桩间固定梁连接；在所述钢套箱顶部对应于8个钢管桩的垂直投影处，以相邻2个钢管桩为1组钢管桩对，每组钢管桩对中的每一钢管桩的垂直投影处分别与对向的钢管桩对中的每一钢管桩的垂直投影处依靠挑梁连接，以使所述挑梁在所述钢套箱的顶部呈井字形；所述桩间固定梁和所述挑梁依靠竖梁连接固定。
8.可选的，在所述的用于海上承台施工的起重系统中，所述挑梁的井字形的中部设置有十字交叉的加强梁，所述加强梁的四个端点分别与井字形中部的方形的四个角相连接
固定。
9.可选的，在所述的用于海上承台施工的起重系统中，所述支撑结构包括位于相邻两个钢管桩之间的桁架平台，所述桁架平台与桩间固定梁和/或挑梁连接固定。
10.可选的，在所述的用于海上承台施工的起重系统中，所述桁架平台采用q345b型钢搭建。
11.可选的，在所述的用于海上承台施工的起重系统中，所述法兰基座包括铆接部和焊接部，所述焊接部位于所述铆接部的外周；所述铆接部与所述吊机锚栓连接固定，所述焊接部与所述支撑结构焊接固定。
12.可选的，在所述的用于海上承台施工的起重系统中，所述焊接部与所述支撑结构满焊加固固定，其中，角焊缝至少熔深80％，焊脚高度不小于10mm。
13.可选的，在所述的用于海上承台施工的起重系统中，所述吊机的最大工作弯矩不大于280kn
·
m，自重不超过8t。
14.本实用新型提供的用于海上承台施工的起重系统，包括钢套箱、法兰基座和吊机；所述钢套箱具有挑梁，所述挑梁设置有支撑结构，所述支撑结构与所述法兰基座满焊加固固定，所述吊机与所述法兰基座锚栓连接固定。通过将吊机与法兰基座锚栓连接固定，再将法兰基座与支撑结构焊接固定，使得吊机能够固定于钢套箱上。由于钢套箱固定位于海洋中，因此使得吊机能够在钢套箱上平稳运行，从而能够在海上各类天气环境下进行工作，不仅提高了作业时间，还保证了施工安全，解决了现有高桩承台依靠船舶或平台进行施工而导致的施工周期长、施工安全性较差的问题。
附图说明
15.图1为本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统的结构示意图；
16.图2为本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统中钢套箱和法兰基座的组装示意图；
17.图3为本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统中法兰基座的局部放大图；
18.其中，各附图标记说明如下：
19.100-钢套箱；110-挑梁；120-桩间固定梁；130-支撑结构；140-加强梁；200-钢管桩；300-法兰基座；310-铆接部；320-焊接部；400-吊机。
具体实施方式
20.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的用于海上承台施工的起重系统作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
21.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图说明中的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，以便描述本实用新型的实施例，而不用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换。以及，“上”、“下”、“左”、“右”等方向术语也仅以参考附图进行说明，在实际应用过程中，需根据附图所示的具体结构相应确认实际中的位置。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排
他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.本实施例提供一种用于海上承台施工的起重系统，如图1和图2所示，所述起重系统包括钢套箱100、法兰基座300和吊机400；所述钢套箱100具有挑梁110，所述挑梁110设置有支撑结构130，所述支撑结构130与所述法兰基座300满焊加固固定，所述吊机400与所述法兰基座300锚栓连接固定。
23.本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统，通过将吊机与法兰基座锚栓连接固定，再将法兰基座与支撑结构焊接固定，使得吊机能够固定于钢套箱上。由于钢套箱固定位于海洋中，因此使得吊机能够在钢套箱上平稳运行，从而能够在海上各类天气环境下进行工作，不仅提高了作业时间，还保证了施工安全，解决了现有高桩承台依靠船舶或平台进行施工而导致的施工周期长、施工安全性较差的问题。
24.具体的，参见图2，在本实施例中，所述钢套箱100呈圆形，其底部沿圆周均匀布置有8个钢管桩200；相邻所述钢管桩200之间在所述钢套箱100中部依靠桩间固定梁120连接；在所述钢套箱100顶部对应于8个钢管桩200的垂直投影处，以相邻2个钢管桩200为1组钢管桩对，每组钢管桩对中的每一钢管桩200的垂直投影处分别与对向的钢管桩对中的每一钢管桩200的垂直投影处依靠挑梁110连接，以使所述挑梁110在所述钢套箱100的顶部呈井字形；所述桩间固定梁120和所述挑梁110依靠竖梁连接固定。
25.在高桩承台的施工过程中，会预先在海中打入钢管桩，钢管桩通常呈一定角度倾斜，以使多个钢管桩沿朝上的方向靠中间聚拢，从而提供较好的稳定性。钢套箱100在与钢管桩200固定时，通常需将钢管桩200套入钢套箱100部分深度，即钢管桩200的最高处位于钢套箱100的中下部。此时，利用钢套箱100中的桩间固定梁120将相邻的钢管桩200相连接，且使得钢管桩200与钢套箱100相固定。通常，此部分结束后便会利用施工平台进行高桩承台的混凝土灌注等工程。
26.在本实施例中，在上述工程完成施工后，会在钢套箱100的顶面架设挑梁110，挑梁110呈井字形。较佳的，挑梁110与钢套箱100的连接点与钢管桩200相对应，如此便可以通过竖梁将底层的桩间固定梁120与顶层的挑梁110相固定，如此可以增强挑梁110的承载能力。
27.为进一步提升挑梁110的承载能力，从而使得本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统能够应用更大规格的吊机，以及为了进一步保证钢套箱100的稳定性，在本实施例中，所述挑梁110的井字形的中部设置有十字交叉的加强梁140，所述加强梁140的四个端点分别与井字形中部的方形的四个角相连接固定。
28.需要说明的是，在本实施例中，钢套箱100中的各类梁结构采用焊接的方式固定。当然，在具体施工过程中，也可以依据实际情况选择其他固定方式。
29.进一步的，如图3所示，在本实施例中，所述法兰基座300包括铆接部310和焊接部320，所述焊接部320位于所述铆接部310的外周；所述铆接部310与所述吊机400锚栓连接固定，所述焊接部320与所述挑梁110满焊加固固定。
30.从图3中可以看出，法兰基座300整体可以用钢梁结构搭建而成，其中焊接部320与钢套箱100的挑梁110相接触并通过焊接的方式固定。以及，法兰基座300位于钢套箱100的边缘位置，如此，在搭建过程中便于人员的施工，且能够减少搭建所用的材料，同时，位于边
缘位置还能够在保证吊机工作范围覆盖钢套箱的同时，有利于吊机的拆装。
31.具体的，在所述焊接部320与所述挑梁110满焊加固固定时，角焊缝至少熔深80％，焊脚高度不小于10mm，从而保证法兰基座300与挑梁110固定牢靠，进而保证施工安全。
32.较佳的，在本实施例中，如图2所示，所述支撑结构130包括位于相邻两个钢管桩110之间的桁架平台，所述桁架平台与桩间固定梁120和/或挑梁110连接固定，如此，便可以使得支撑结构130具有较为稳定的结构，从而保证在安装吊机后吊机能够平稳运行。
33.具体的，在本实施例中，所述桁架平台采用q345b型钢搭建。
34.此外，在本实施例中，所述吊机300的最大工作弯矩不大于280kn
·
m，自重不超过8t。
35.具体的，吊机可以采用塔吊结构，且可以遥控式操作，如此不仅可以降低人员施工的危险系数，还能够便捷地实现小件起重需求。
36.以下，以一具体起重系统为例，说明本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统的应用场景。
37.在本实施例中，采用的吊机为全旋转遥控起吊结构，其吊距22.5m、最大起重16t，自重7.2t。吊机的基本臂长为7米5节(550mm
×
360mm)，全伸臂长30m，转台尾部工作半径约为2m。
38.法兰基座采用q345b型钢搭建。在搭建完法兰基座后，可以预先将吊机底座与法兰基座进行锚栓连接固定，具体的，可以选择36个m24规格的高强螺栓进行锚栓固定。
39.钢套箱搭建完挑梁后，在相邻两个钢管桩的对应位置处搭建支撑结构，搭建完成后将钢套箱放置于钢管桩上，且与钢管桩焊接固定。钢套箱的施工方式及固定方式为本领域技术人员所熟知的，此处不再赘述。
40.将连接有吊机的法兰基座放置于支撑结构的中间位置，并将法兰基座与支撑结构焊接固定。
41.利用本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统，能够便捷地实现高桩承台的下层施工，同时，在对高桩承台上层施工时，可以对现有的桁架平台进行调整加高，从而实现对高桩承台的上层施工。在施工完毕后，可以将法兰基座与吊机快速地从钢套箱上拆卸，从而能够顺利进行后续工程。
42.若采用的吊机能够进行远程遥控，则还可以省去安装爬梯、栏杆等工程，且能够给施工人员带来更安全便捷的施工环境。
43.综上所述，本实施例提供的用于海上承台施工的起重系统，包括钢套箱、法兰基座和吊机；所述钢套箱具有挑梁，所述挑梁设置有支撑结构，所述支撑结构与所述法兰基座满焊加固固定，所述吊机与所述法兰基座锚栓连接固定。通过将吊机与法兰基座锚栓连接固定，再将法兰基座与支撑结构焊接固定，使得吊机能够固定于钢套箱上。由于钢套箱固定位于海洋中，因此使得吊机能够在钢套箱上平稳运行，从而能够在海上各类天气环境下进行工作，不仅提高了作业时间，还保证了施工安全，解决了现有高桩承台依靠船舶或平台进行施工而导致的施工周期长、施工安全性较差的问题。
44.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。