海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝

張飛躍

摘要： 當(dāng)前我國(guó)的海上風(fēng)電技術(shù)在不斷發(fā)展，尤其是在可再生能源發(fā)展的領(lǐng)域占據(jù)重要地位，與此同時(shí)，國(guó)家和政府比較重視海上風(fēng)電的開發(fā)與利用，同時(shí)還將其劃入了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的部分。在這一發(fā)展背景下，海上風(fēng)電樁單樁基礎(chǔ)吊裝主要作為海上風(fēng)電項(xiàng)目重要內(nèi)容存在，其在施工中具有極為關(guān)鍵的地位。所以本文主要重點(diǎn)介紹單浮吊吊裝工裝，將其與傳統(tǒng)的雙浮吊吊裝工裝進(jìn)行對(duì)比，在一定程度上節(jié)約了施工的費(fèi)用和成本，同時(shí)還可以節(jié)約時(shí)間，保證施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 海上風(fēng)電樁基；單浮吊吊裝工裝；研究與分析

經(jīng)過調(diào)查與研究，可以發(fā)現(xiàn)全球?qū)⑿略龅暮Ｉ巷L(fēng)電并網(wǎng)容量巨大，而且目前歐洲市場(chǎng)存在的海上風(fēng)電技術(shù)也逐漸成熟，甚至發(fā)展成了中國(guó)海上風(fēng)電的項(xiàng)目實(shí)施的主要支撐力量。截止到現(xiàn)在，全球的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)獲得了比較穩(wěn)定的發(fā)展，其增長(zhǎng)率持續(xù)上漲。[1]但是需要了解的是，海上風(fēng)電樁基在海上吊裝及沉樁的實(shí)施是耗費(fèi)巨大人力物力財(cái)力的，對(duì)施工人員和質(zhì)量提出了較高的要求，單浮吊吊裝工裝在很大程度上可以提高施工效率，同時(shí)也可以保證施工質(zhì)量。

一、海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝的發(fā)展概況

目前我國(guó)的海上風(fēng)電市場(chǎng)的發(fā)展較為迅猛，國(guó)家和政府正在建設(shè)中的風(fēng)場(chǎng)數(shù)量較多，同時(shí)還有較多的海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)設(shè)施需要制作與安裝，在這一背景下，我國(guó)的海上風(fēng)電施工設(shè)備的完善就存在很多壓力。[2]除此之外，很多海上施工設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了急需解決的不足之處，尤其是其供不應(yīng)求的狀態(tài)會(huì)使得風(fēng)電單樁基礎(chǔ)無法牢靠。比如說當(dāng)運(yùn)輸船到達(dá)指定位置的時(shí)候，需要研究人員進(jìn)行定位，兩臺(tái)浮吊同時(shí)抬吊的時(shí)候，會(huì)浪費(fèi)較多人力物力。此時(shí)，僅需一臺(tái)浮吊即可實(shí)現(xiàn)施工，由此可見，將浮吊抬吊單樁基礎(chǔ)步驟實(shí)現(xiàn)，就可以在很大程度上降低成本。而且這種做法也可以使得浮吊資源能夠得到有效利用，減少底部吊耳的安裝工序和耗費(fèi)時(shí)間，還可以確保單樁沉樁垂直度達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有效進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組的安裝。[3]但是需要了解的是，目前單樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式是比較落后的，再加上目前海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備龐大，導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)資源的荷載的成倍增加，最后帶來的后果就是施工成本高，增加了其風(fēng)險(xiǎn)，需要盡快提高施工人員的施工技術(shù)水平。

二、海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝的具體內(nèi)容

1、海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝的運(yùn)行原理

目前我國(guó)市場(chǎng)上存在的運(yùn)輸單樁基礎(chǔ)的運(yùn)輸船是較多的，尤其是平底運(yùn)輸船的使用較為頻繁，其甲板載荷也達(dá)到了較高水平，其往往需要兩臺(tái)浮吊臺(tái)吊，主要原因就是單樁基礎(chǔ)使得運(yùn)輸船局部無法承受，滿足不了施工要求。單樁基礎(chǔ)不能夠在運(yùn)輸船上實(shí)現(xiàn)自由浮動(dòng)，也就是說單樁在運(yùn)輸船上，如果一旦產(chǎn)生單點(diǎn)支撐或者位移，就難免會(huì)對(duì)船體和單樁結(jié)構(gòu)造成很大的負(fù)面影響。[4]此外，在海上風(fēng)電裝基的上段吊耳位置并不發(fā)生任何改變的基礎(chǔ)上，單浮吊裝時(shí)甲板局部需要承載的負(fù)荷是比較高的，研究人員必須要保證施工設(shè)備不超過運(yùn)輸船甲板載荷。該工裝保證浮吊吊起單樁基礎(chǔ)必須要滿足行業(yè)內(nèi)的要求，具體的設(shè)備可以在運(yùn)輸船上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，保證其安全性，提高施工的質(zhì)量和效率。

2、海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝的具體結(jié)構(gòu)

海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝的主要結(jié)構(gòu)涉及到很多方面的內(nèi)容，比如說底座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、樁基等內(nèi)容。底座對(duì)于這一工程來說起到的是基礎(chǔ)作用，其主體結(jié)構(gòu)離不開工字鋼焊接，而且在完成吊裝時(shí)，施工人員可將鞍座所受的負(fù)荷壓力進(jìn)行分散，保證運(yùn)輸船甲板所承受的壓力較為平均。[5]轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)量不多，主要作用就是連接底座和樁基，保證其穩(wěn)固性和安全性，在吊裝過程中，樁基可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)輸。此外，樁基的主要作用是用來支撐單樁，在對(duì)于實(shí)際情況了解的基礎(chǔ)上，合理使用浮吊吊裝樁基，嚴(yán)格按照樁基的重量，開展施工技術(shù)。

3、海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝的工作機(jī)制

單浮吊吊裝工裝的工作機(jī)制就是可固定在運(yùn)輸船上，單樁基礎(chǔ)在工廠裝船的過程中是極為重要的，該工裝作為運(yùn)輸過程中的基礎(chǔ)，其鞍座半徑必須要符合行業(yè)內(nèi)的要求，一旦在施工中遇到質(zhì)量比較小的樁基，需要使用特殊技巧將其與鞍座緊密連接，保證甲板所承受的壓力符合范圍。[6]當(dāng)運(yùn)輸船將單樁基礎(chǔ)和設(shè)備運(yùn)輸?shù)胶线m的位置的時(shí)候，需要用固定機(jī)器慢慢將單樁基礎(chǔ)吊起來，使樁基上端脫離其本體，單樁浮吊緩慢將其設(shè)備吊起，放置到合適的位置。浮吊將單樁基礎(chǔ)吊起之后，需要注意的是設(shè)備需要垂直于運(yùn)輸船甲板，吊裝工裝上的底座也需要降低到一定程度，浮吊點(diǎn)動(dòng)上升到合適的距離，直至單樁基礎(chǔ)處于合適的范圍為，保證運(yùn)輸船的安全。[7]此外，海上風(fēng)電樁基單浮吊吊裝工裝可直接運(yùn)至抱樁器下方，方便設(shè)備直接進(jìn)行打樁作業(yè)，節(jié)約施工人員的時(shí)間。

三、結(jié)束語

綜上所述，傳統(tǒng)的雙浮吊吊裝存在許多需要改進(jìn)的弊端，所以研究人員逐漸引進(jìn)和研究了單浮吊吊裝工裝，幫助其打開全新的思維模式，為施工人員提供了全新的施工技術(shù)和方法，突破了現(xiàn)有瓶頸，簡(jiǎn)化了施工工序，同時(shí)還可以在一定程度上降低施工的成本，最終改進(jìn)整個(gè)海上風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展環(huán)境。[8]單浮吊吊裝工裝會(huì)在海上風(fēng)電的開發(fā)基礎(chǔ)上發(fā)揮出關(guān)鍵的作用，以其簡(jiǎn)便易行的操作得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]樂叢歡.海洋平臺(tái)基于結(jié)構(gòu)碰撞損傷的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[D].天津：天津大學(xué)，2018.

[2]陳國(guó)平.挖泥船作業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].杭州：浙江大學(xué)，2018.

[3]李寶明.海上風(fēng)機(jī)葉輪翻轉(zhuǎn)機(jī)具及安裝工藝的研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2018.

[4]許文濤.基于Pro/ENGINEER的WFCAD的開發(fā)與實(shí)踐[D].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2018.

[5]王非非.不確定條件下個(gè)體投資決策理論研究[D].天津：天津大學(xué)，2017.

[6]楊明榮.淺談工程監(jiān)理對(duì)施工質(zhì)量的作用和意義[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（7）.

[7]余建星.船舶與海洋結(jié)構(gòu)物可靠性原理[M].天津：天津大學(xué)出版社，2018.

[8]張蓓文.海上風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備吊裝[J].上海電力，2017（2）：140～143.