[发明专利]自升式平台船支撑桩腿上拔带排污通道水力减阻系统

说明书

技术领域

本发明涉及海上风电设备领域，特别是涉及一种用于自升式风电安装船的自升式平台船支撑桩腿上拔带排污通道水力减阻系统。

背景技术

近年来，风电行业得到迅猛发展，正在上升至我国未来主流能源之一的地位，特别是海上风电场具有不占用土地资源、发电效率高、不污染环境等特点，已成为未来重要的能源产业发展方向之一。海上风电场开发设备主要包括海上风力发电机组、以及用于运输和吊装海上风力发电机组的自升式风电安装船，自升式风电安装船主要包括船体、多条桩腿和设在每条桩腿底部的桩靴。作业时，自升式风电安装船航行至作业目的地，通过控制装置驱动桩腿垂直下移，直至桩靴和部分桩腿插入海底的淤泥内，从而把船体顶离海面来进行施工作业。当需要变换施工位置时，则需先进行拔桩作业，再通过自升式风电安装船的航行重新调整施工位置，之后再重新使船顶离海面进行施工作业。

目前，我国海上风电施工区域大部分都是属于软土性质，自升式风电安装船在施工作业时，桩腿插入海底淤泥内的深度深达20多米，故在拔桩移船时，上拔阻力(主要包括：淤泥对桩靴下底面的真空吸附力、桩靴上方及拔桩扩散角范围内淤泥重量、桩靴及桩腿侧面的摩擦阻力等)因为入泥过深而变得较大，常常出现桩靴上拔困难的现象。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种有效减小上拔阻力、并将桩靴外周的淤泥有效排出的自升式平台船支撑桩腿上拔带排污通道水力减阻系统。

为实现上述目的，本发明提供一种自升式平台船支撑桩腿上拔带排污通道水力减阻系统，包括船体、呈管状的桩腿和固设在桩腿下端的桩靴，所述桩腿包括插入海水中的桩腿上段部和插入淤泥中的桩腿下段部，所述桩腿下段部的管壁上设有多个第一喷头、且多个第一喷头的喷嘴均置于桩腿下段部外，所述桩靴的上靴壁、侧靴壁和下靴壁上均设有多个第二喷头、且多个第二喷头的喷嘴均置于桩靴外，多个第一喷头和第二喷头均通过高压水管与安装在船体上的高压水泵相连接，当多个第一喷头和第二喷头开启后，所述桩腿下段部的外周和桩靴的外周形成一与海水相连通的水通道；多个第二喷头中，至少有一个第二喷头处设有排污管，所述排污管包括内设的排污通道、以及分别设在排污管两端的淤泥进口和淤泥出口，所述淤泥进口置于桩靴外、且与第二喷头并排设置，所述淤泥出口置于海水中。

进一步地，还包括气管，所述气管上端的进气口与安装在船体上的空压机相连接，所述气管下端的出气口位于淤泥进口处、并与排污通道相连通。

优选地，所述高压水管、排污管和气管均包括位于桩靴内的软管和位于桩腿内的硬管，所述软管和硬管之间通过法兰或快速接头相连接。

优选地，所述高压水管、排污管和气管上均设有一控制阀。

进一步地，所述第二喷头包括两个设在上靴壁上且前后对称分布的喷头A、两个设在上靴壁上且左右对称分布的喷头B、四个设在侧靴壁上的喷头C和四个设在下靴壁上的喷头D，两个喷头A处均设有所述排污管。

进一步地，还包括保护罩，所述保护罩包括固定在上靴壁中的底座、位于底座上方的罩板、以及位于上靴壁和罩板之间的多个立柱，所述喷头A的喷嘴和排污管的淤泥进口均固定在底座中、且均被罩板覆盖，所述底座和罩板之间形成有第一通腔，罩板上设有多个与第一通腔相连通的第一通孔。

优选地，所述喷头A的喷嘴和排污管的淤泥进口之间设有一位于第一通腔中的隔板，该隔板的上下两端分别与罩板和底座固定连接，所述隔板上还设有多个与第一通腔相连通的第二通孔。

进一步地，多个第一喷头处均设有一与桩腿下段部的外表面固定连接的喷头保护盖，多个除喷头A之外的第二喷头处均设有一与桩靴的外表面固定连接的喷头保护盖；所述喷头保护盖与桩腿下段部之间、喷头保护盖与桩靴之间均形成有第二通腔，且喷头保护盖上开设有多个与第二通腔相连通的第三通孔。

如上所述，本发明涉及的自升式平台船支撑桩腿上拔带排污通道水力减阻系统，具有以下有益效果：

本发明在拔桩时，通过多个第一喷头和第二喷头所喷出的高压水冲走附着在桩腿下段部和桩靴外表面的淤泥，并通过排污管将淤泥排出至海水中，以在桩腿下段部和桩靴的外周形成一与海水相连通的水通道，从而减少拔桩力，保证拔桩的顺利进行。

附图说明

图1、图2为本发明的结构示意图。

图3为图1的俯视图。

图4为图3的A-A向剖视图。

图5为本发明中保护罩的结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为本发明中喷头保护盖与第一喷头或第二喷头的连接示意图。