一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法与流程

1.本发明涉及海上风电施工技术领域，具体为一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法。


背景技术：

2.随着国家海洋开发规模的扩大，海上风电施工项目逐渐增多，项目离岸也越来越远，目前国内应用较多的海上风电固定式基础类型主要有导管架基础、高桩承台基础及单桩基础，桩基在施工过程中平面位置、垂直度等的控制是确保施工顺利完成的关键，而沉桩平台因其稳定性好、建造费用低等特点被广泛应用于桩基施工。
3.沉桩平台的转运是海上风电施工项目交替所必然发生的结果，对于卧运沉桩平台在施工前需先翻转竖直，目前常采用的方式有：1、单船起吊翻转，起重船采用前后钩起吊沉桩平台进行姿态转体，此种方式需配置专用吊具，对起重船要求也较高，且在刚开始起吊过程中，平台可能存在受力不均出现滑移晃动情况，存在较大的安全风险；2、两船呈一字型抬吊翻转，多艘船舶需进行抛锚，施工工艺复杂、难度大，且施工效率较低；
4.采用上述两种方式造成的安全风险系数较高，且增加了成本以及降低了施工效率，因此针对上述不足，本发明做出以下改进。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，解决了目前沉桩平台的姿态转体方式存在安全风险系数高、成本高以及施工效率低的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，具体包括以下步骤：
9.s1、船舶就位：将主起重船抛锚就位、辅助起重船就位以及运输船就位；
10.s2、吊索具挂设:下放两艘起重船的主吊钩到运输船甲板面上，将主起重船以及辅助起重船分别与沉桩平台连接，切割工人对沉桩平台运输过程中的部分限位支撑进行切割，吊索具挂设完成后，切割完剩余的限位支撑；
11.s3、运输船压载：吊索具挂设过程中，提前对运输船进行压载，将两艘拖轮提前就位，做好横向移船出位的准备；
12.s4、姿态转体：在沉桩平台翻转前完成准备工作，且在吊索具挂设完成后，水平起吊沉桩平台并使运输船离泊，运输船离泊后，先下降辅助起重船主钩高度，再提高主起重船主钩高度，直至沉桩平台翻转竖直；
13.s5、下吊点钢丝绳解除及辅助起重船离泊：沉桩平台翻转竖直后，将下吊点钢丝绳解除，借助拖轮，辅助起重船离开施工水域；
14.s6、沉桩平台定位：辅助起重船离泊后，主起重船旋转臂架，使沉桩平台移位至船舶的左舷，调整起重船的锚缆，对机位中心坐标进行定位，使机位中心偏差控制在设计要求范围内并下放平台至泥面，直至平台稳定；
15.s7、平台吊点钢丝绳解除：平台定位完成后，解除上吊点钢丝绳，并将钢丝绳放在沉桩平台上供后续施工移位转场时使用；
16.s8、辅助桩插打及沉桩施工：钢丝绳解除完成后，进行平台辅助桩插打，再焊接码板，使辅助桩与沉桩平台形成一个整体，沉桩平台安装完后，即可进行后续的沉桩施工。
17.优选的，所述步骤s1中主起重船根据定位软件在拖轮的拖带下到达机位附近，结合现场水流、风向在锚艇的协助下进行抛锚就位。
18.优选的，所述步骤s1中在主起重船就位后，辅助起重船在拖轮的拖带下靠泊主起重船，通过带缆的方式与主起重船绑定在一起，无需进行抛锚。
19.优选的，所述步骤s1中当主起重船以及辅助起重船均就位完成后，运输沉桩平台的运输船在两艘拖轮的拖带下，横向靠泊两艘起重船，进位过程中注意避开主起重船的锚缆，沉桩平台上吊点靠向主起重船方向，下吊点靠向辅助起重船方向，运输船到达预定位置后，从两艘起重船上引出缆绳至运输船上，将运输船固定于起重船上。
20.优选的，所述步骤s2中通过锁具钩将沉桩平台上部吊点上的四根钢丝绳挂设于主起重船主钩上，辅助起重船主钩挂设两根一端已与沉桩平台下吊点连接的钢丝绳，并且从主起重船起重平台上牵引两根缆风绳绑到沉桩平台上的主腿柱上。
21.优选的，所述步骤s3两艘拖轮中的其中一艘拖带运输船的船首，另一艘拖轮拖带运输船船尾，且对运输船压载用于避免沉桩平台提升后的船舶上浮，增大沉桩平台脱离胎架后与运输船的距离。
22.优选的，所述步骤s4中沉桩平台翻转前，指挥人员先与两艘起重船的起重操作人员确定好对讲机频道，施工过程中统一指挥，在吊索具挂设完成后，同步提升两船的主钩，将沉桩平台水平提升并脱离胎架一定距离后，工人解除运输船上缆绳，运输船在两艘拖轮的拖带下离开施工水域，运输船离泊后，先下放辅助起重船主钩将平台尾部下放一定高度，再提升主起重船的主钩到一定高度。
23.优选的，所述步骤s5中通过继续提升主起重船主钩，使沉桩平台底部脱离出水面，同时下放辅助起重船主钩，使下吊点钢丝绳松弛，工人上达平台上，将两根下吊点钢丝绳解除，下吊点钢丝绳解除完成后，将钢丝绳转至主起重船上，工人再将辅助起重船缆绳解除。
24.优选的，所述步骤s6中使用船舶gps粗定位机位中心，缓慢将沉桩平台下放到泥面上，并靠自沉达到稳定状态，平台初步定位完成后，测量人员乘吊笼到达沉桩平台上，通过手持gps精确定位平台中心坐标，使机位中心偏差控制在设计要求范围内并下放平台至泥面，直至平台稳定。
25.(三)有益效果
26.本发明提供了一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法。具备以下
27.有益效果：
28.(1)、该海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，相比于单船进行平台翻转，无需配置专用吊具，优化了现有沉桩平台姿态转体的复杂工艺，解决了多船作业施工效率低的问题，节约了采购专用吊具用于平台姿态转体以及额外的施工成本。
29.(2)、该海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，避免了多船抛锚发生锚缆干涉的风险，同时也节省了施工时间，降低了施工成本。
30.(3)、该海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，通过采用两船配合的方式进行平台姿态转体，过程中易于控制，避免了平台起吊发生滑移晃动的问题，极大的降低了施工难度及作业安全风险。
附图说明
31.图1为本发明的流程图；
32.图2为本发明船舶就位的结构示意图；
33.图3为本发明吊索具挂设的结构示意图；
34.图4为本发明沉桩平台姿态转体的结构示意图；
35.图5为本发明沉桩平台翻转竖直的结构示意图；
36.图6为本发明主起重船的结构示意图；
37.图7为本发明辅助起重船的结构示意图；
38.图8为本发明运输船的结构示意图；
39.图9为本发明沉桩平台的结构示意图。
40.图中：1、主起重船；2、运输船；3、辅助起重船；4、沉桩平台。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.请参阅图1-9，本发明实施例提供一种技术方案：一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，具体包括以下步骤：
43.s1、船舶就位：将主起重船1抛锚就位、辅助起重船3就位以及运输船2就位；
44.s2、吊索具挂设:下放两艘起重船的主吊钩到运输船2甲板面上，将主起重船1以及辅助起重船3分别与沉桩平台4连接，切割工人对沉桩平台4运输过程中的部分限位支撑进行切割，吊索具挂设完成后，切割完剩余的限位支撑；
45.s3、运输船2压载：吊索具挂设过程中，提前对运输船2进行压载，将两艘拖轮提前就位，做好横向移船出位的准备；
46.s4、姿态转体：在沉桩平台4翻转前完成准备工作，且在吊索具挂设完成后，水平起吊沉桩平台4并使运输船2离泊，运输船2离泊后，先下降辅助起重船3主钩高度，再提高主起重船1主钩高度，直至沉桩平台4翻转竖直，过程中应避免两艘起重船主钩同步进行操作，便于控制沉桩平台4姿态位置及旋转速率，直至沉桩平台4翻转竖直；
47.s5、下吊点钢丝绳解除及辅助起重船3离泊：沉桩平台4翻转竖直后，将下吊点钢丝绳解除，借助拖轮，辅助起重船3离开施工水域；
48.s6、沉桩平台4定位：辅助起重船3离泊后，主起重船1旋转臂架，使沉桩平台4移位至船舶的左舷，调整起重船的锚缆，对机位中心坐标进行定位，使机位中心偏差控制在设计
要求范围内并下放平台至泥面，直至平台稳定；
49.s7、平台吊点钢丝绳解除：平台定位完成后，解除上吊点钢丝绳，并将钢丝绳放在沉桩平台4上供后续施工移位转场时使用；
50.s8、辅助桩插打及沉桩施工：钢丝绳解除完成后，进行平台辅助桩插打，再焊接码板，使辅助桩与沉桩平台4形成一个整体，沉桩平台4安装完后，即可进行后续的沉桩施工。
51.本发明实施例中，步骤s1中主起重船1根据定位软件在拖轮的拖带下到达机位附近，结合现场水流、风向在锚艇的协助下进行抛锚就位。
52.本发明实施例中，步骤s1中在主起重船1就位后，辅助起重船3在拖轮的拖带下靠泊主起重船1，通过带缆的方式与主起重船1绑定在一起，无需进行抛锚。
53.本发明实施例中，步骤s1中当主起重船1以及辅助起重船3均就位完成后，运输沉桩平台4的运输船2在两艘拖轮的拖带下，横向靠泊两艘起重船，进位过程中注意避开主起重船1的锚缆，沉桩平台4上吊点靠向主起重船1方向，下吊点靠向辅助起重船3方向，运输船2到达预定位置后，从两艘起重船上引出缆绳至运输船2上，将运输船2固定于起重船上。
54.本发明实施例中，步骤s2中通过锁具钩将沉桩平台4上部吊点上的四根钢丝绳挂设于主起重船1主钩上，辅助起重船3主钩挂设两根一端已与沉桩平台4下吊点连接的钢丝绳，并且从主起重船1起重平台上牵引两根缆风绳绑到沉桩平台4上的主腿柱上，便于平台转体过程中方向的控制，以增大平台与起重船臂架间的距离，避免转体过程中平台与臂架发生干涉。
55.本发明实施例中，步骤s3两艘拖轮中的其中一艘拖带运输船2的船首，另一艘拖轮拖带运输船2船尾，且对运输船2压载用于避免沉桩平台4提升后的船舶上浮，增大沉桩平台4脱离胎架后与运输船2的距离。
56.本发明实施例中，步骤s4中沉桩平台4翻转前，指挥人员先与两艘起重船的起重操作人员确定好对讲机频道，施工过程中统一指挥，在吊索具挂设完成后，同步提升两船的主钩，将沉桩平台4水平提升并脱离胎架一定距离后，工人解除运输船2上缆绳，运输船2在两艘拖轮的拖带下离开施工水域，运输船2离泊后，先下放辅助起重船3主钩将平台尾部下放一定高度，以增大平台与起重船臂架间的距离，避免转体过程中平台与臂架发生干涉，再提升主起重船1的主钩到一定高度，在翻转过程中若平台与臂架距离过近停止翻转，调整起重船臂架的变幅及旋转角度，过程中指挥人员应注意起重船臂架与平台的距离及其与另一艘起重船臂架的距离，避免发生碰撞。
57.本发明实施例中，步骤s5中通过继续提升主起重船1主钩，使沉桩平台4底部脱离出水面，同时下放辅助起重船3主钩，使下吊点钢丝绳松弛，工人上达平台上，将两根下吊点钢丝绳解除，下吊点钢丝绳解除完成后，将钢丝绳转至主起重船1上，工人再将辅助起重船3缆绳解除。
58.本发明实施例中，步骤s6中使用船舶gps粗定位机位中心，缓慢将沉桩平台4下放到泥面上，并靠自沉达到稳定状态，平台初步定位完成后，测量人员乘吊笼到达沉桩平台4上，通过手持gps精确定位平台中心坐标，使机位中心偏差控制在设计要求范围内并下放平台至泥面，直至平台稳定。
59.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
60.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物。

技术特征：
1.一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：具体包括以下步骤：s1、船舶就位：将主起重船(1)抛锚就位、辅助起重船(3)就位以及运输船(2)就位；s2、吊索具挂设:下放两艘起重船的主吊钩到运输船(2)甲板面上，将主起重船(1)以及辅助起重船(3)分别与沉桩平台(4)连接，切割工人对沉桩平台(4)运输过程中的部分限位支撑进行切割，吊索具挂设完成后，切割完剩余的限位支撑；s3、运输船(2)压载：吊索具挂设过程中，提前对运输船(2)进行压载，将两艘拖轮提前就位，做好横向移船出位的准备；s4、姿态转体：在沉桩平台(4)翻转前完成准备工作，且在吊索具挂设完成后，水平起吊沉桩平台(4)并使运输船(2)离泊，运输船(2)离泊后，先下降辅助起重船(3)主钩高度，再提高主起重船(1)主钩高度，直至沉桩平台(4)翻转竖直；s5、下吊点钢丝绳解除及辅助起重船(3)离泊：沉桩平台(4)翻转竖直后，将下吊点钢丝绳解除，借助拖轮，辅助起重船(3)离开施工水域；s6、沉桩平台(4)定位：辅助起重船(3)离泊后，主起重船(1)旋转臂架，使沉桩平台(4)移位至船舶的左舷，调整起重船的锚缆，对机位中心坐标进行定位，使机位中心偏差控制在设计要求范围内并下放平台至泥面，直至平台稳定；s7、平台吊点钢丝绳解除：平台定位完成后，解除上吊点钢丝绳，并将钢丝绳放在沉桩平台(4)上供后续施工移位转场时使用；s8、辅助桩插打及沉桩施工：钢丝绳解除完成后，进行平台辅助桩插打，再焊接码板，使辅助桩与沉桩平台(4)形成一个整体，沉桩平台(4)安装完后，即可进行后续的沉桩施工。2.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：所述步骤s1中主起重船(1)根据定位软件在拖轮的拖带下到达机位附近，结合现场水流、风向在锚艇的协助下进行抛锚就位。3.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：所述步骤s1中在主起重船(1)就位后，辅助起重船(3)在拖轮的拖带下靠泊主起重船(1)，通过带缆的方式与主起重船(1)绑定在一起，无需进行抛锚。4.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：所述步骤s1中当主起重船(1)以及辅助起重船(3)均就位完成后，运输沉桩平台(4)的运输船(2)在两艘拖轮的拖带下，横向靠泊两艘起重船，进位过程中注意避开主起重船(1)的锚缆，沉桩平台(4)上吊点靠向主起重船(1)方向，下吊点靠向辅助起重船(3)方向，运输船(2)到达预定位置后，从两艘起重船上引出缆绳至运输船(2)上，将运输船(2)固定于起重船上。5.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：所述步骤s2中通过锁具钩将沉桩平台(4)上部吊点上的四根钢丝绳挂设于主起重船(1)主钩上，辅助起重船(3)主钩挂设两根一端已与沉桩平台(4)下吊点连接的钢丝绳，并且从主起重船(1)起重平台上牵引两根缆风绳绑到沉桩平台(4)上的主腿柱上。6.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：所述步骤s3两艘拖轮中的其中一艘拖带运输船(2)的船首，另一艘拖轮拖带运输船(2)船尾，且对运输船(2)压载用于避免沉桩平台(4)提升后的船舶上浮，增大沉桩平台(4)脱离胎架后与运输船(2)的距离。7.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：
所述步骤s4中沉桩平台(4)翻转前，指挥人员先与两艘起重船的起重操作人员确定好对讲机频道，施工过程中统一指挥，在吊索具挂设完成后，同步提升两船的主钩，将沉桩平台(4)水平提升并脱离胎架一定距离后，工人解除运输船(2)上缆绳，运输船(2)在两艘拖轮的拖带下离开施工水域，运输船(2)离泊后，先下放辅助起重船(3)主钩将平台尾部下放一定高度，再提升主起重船(1)的主钩到一定高度。8.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：所述步骤s5中通过继续提升主起重船(1)主钩，使沉桩平台(4)底部脱离出水面，同时下放辅助起重船(3)主钩，使下吊点钢丝绳松弛，工人上达平台上，将两根下吊点钢丝绳解除，下吊点钢丝绳解除完成后，将钢丝绳转至主起重船(1)上，工人再将辅助起重船(3)缆绳解除。9.根据权利要求1所述的一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，其特征在于：所述步骤s6中使用船舶gps粗定位机位中心，缓慢将沉桩平台(4)下放到泥面上，并靠自沉达到稳定状态，平台初步定位完成后，测量人员乘吊笼到达沉桩平台(4)上，通过手持gps精确定位平台中心坐标，使机位中心偏差控制在设计要求范围内并下放平台至泥面，直至平台稳定。

技术总结
本发明公开了一种海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，具体包括以下步骤：S1、船舶就位：将主起重船抛锚就位、辅助起重船就位以及运输船就位；S2、吊索具挂设：下放两艘起重船的主吊钩到运输船甲板面上，将主起重船以及辅助起重船分别与沉桩平台连接，切割工人对沉桩平台运输过程中的部分限位支撑进行切割，吊索具挂设完成后，切割完剩余的限位支撑；本发明涉及海上风电施工技术领域。该海上沉桩平台双船协同吊装姿态转体方法，相比于单船进行平台翻转，无需配置专用吊具，优化了现有沉桩平台姿态转体的复杂工艺，解决了多船作业施工效率低的问题，节约了采购专用吊具用于平台姿态转体以及额外的施工成本。体以及额外的施工成本。体以及额外的施工成本。


技术研发人员：张显雄 余立志 袁春进 彭小亮 卢浩 黎洪 罗国兵 刘泽华
受保护的技术使用者：保利长大港航工程有限公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/5/4