[发明专利]一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法

说明书

本发明属于海洋风电领域，公开了一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法，拉索辅助控制装置包括下部拉索、上部拉索、拉力环，拉力环底部和顶部分别以均匀环向布置的连接点连接多个下部拉索和多个上部拉索；下部拉索下端用于连接复合筒型基础，上部拉索上端用于连接升降装置；在复合筒型基础的自重下沉过程中，当基础下沉速度过大处于危险状态时，拉索辅助控制装置帮助基础降低下沉速度，使其平稳下沉；在复合筒型基础的自重下沉和负压下沉过程中，当基础倾斜角度过大时，拉索辅助控制装置进行快速调平。本发明能够有效地提高复合筒型基础在沉放过程中的稳定性与安全性，同时具有施工周期短、成本低、施工过程简便等优点。

技术领域

本发明属于海洋风电领域，具体的说，是涉及一种海上筒型基础在沉放过程中的失稳控制装置和控制方法。

背景技术

目前，在海上装备工程如海上风电工程中，多仓复合筒型基础由于其可满足拖航稳性、施工下沉、精细调平等需求，越来越多的被应用于海洋工程中。在复合筒型基础施工的自重下沉过程中，存在一临界危险状态，即复合筒型基础自重与自身浮力相等的时刻，此时复合筒型基础由于惯性力继续下沉，但是仓内空气由于压力不断加大，其内部气体不断的压缩，内部气体的压缩会使得基础所提供浮力的降低，进而使得基础加速向下下沉，且下沉速度会越来越快；由于复合筒型基础在下沉过程中不可能保证每时每刻的绝对水平，此加速下沉过程中会使得基础发生较为严重的倾覆，造成严重的安全事故。在工程中，复合筒型基础出现较大倾斜时，保持复合筒型基础平衡的传统方法是给复合筒型基础向下/上倾斜的分仓打气/排气，但是此平衡调节过程存在施工周期长、成本高、施工过程复杂等缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法，能够有效地提高复合筒型基础在沉放过程中的稳定性与安全性，同时具有施工周期短、成本低、施工过程简便等优点。

本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置，包括下部拉索、拉力环、上部拉索；所述拉力环底部以均匀环向布置的连接点连接多个所述下部拉索，所述拉力环顶部以均匀环向布置的连接点连接多个所述上部拉索；所述下部拉索上端连接所述拉力环，下端用于连接复合筒型基础；所述上部拉索下端连接所述拉力环，上端用于连接升降装置。

优选地，所述下部拉索采用直径为100-200mm的钢绞线。

优选地，所述上部拉索采用直径为150-300mm的钢绞线。

优选地，所述下部拉索的数量为10-30个。

优选地，所述上部拉索的数量为4-12个。

一种利用上述复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置的控制方法，按照如下步骤进行：

(1)复合筒型基础拖航就位以后，拉索辅助控制装置中的所述下部拉索下端与复合筒型基础顶板相连，拉索辅助控制装置中的所述上部拉索上端与拖船上的升降式桁架相连；

(2)复合筒型基础依靠自重进行下沉，下沉过程中拉索辅助控制装置同步下沉；通过安装于各个所述下部拉索上的力传感器实时监测力值，并实时绘制所述下部拉索合力随时间的F-S变化曲线；

(3)当F-S变化曲线中出现合力突然增大的时刻，制动拉索辅助控制装置，收紧所有的所述上部拉索，直至复合筒型基础处于静止状态；

(4)将复合筒型基础的所有抽水排气口同时打开，通过排出各个复合筒型基础分舱内部的气体和水，使得复合筒型基础在内外压力差作用下继续下沉，拉索辅助控制装置同步下沉；

(5)拉索辅助控制装置辅助复合筒型基础成功平稳下沉到位后，回收拉索辅助控制装置。