在福州長樂外海海域,“冠盛一航”起重船上突然響起一陣歡呼,原來國內單臺吸力樁導管架基礎施工用時最短紀錄又一次被刷新。
長樂外海海上風電場項目是福建省新能源建設重點項目,中交一航分公司承建的C區項目,需完成41臺吸力樁導管架基礎沉貫和上部風機安裝。然而,由于施工海況復雜,導管架基礎沉貫工作一度陷入僵局。
施工采用的三樁吸力式導管架基礎高近百米,重達2600噸,是名副其實的“鋼鐵巨人”。沉貫施工時,由起重船將導管架基礎吊至指定位置,導管架依靠自重沉入海底,并在吸力泵的作用下,將海底淤泥灌入吸力樁內持續下沉,直至達到設計深度。導管架基礎沉貫后,就像建在海底的地基,可以牢牢支撐起上部風機。
“想讓‘鋼鐵巨人’順利入海,最難的便是吊裝。”項目負責人毛以雷介紹。在傳統導管架基礎吊裝施工中,起重船吊鉤通過箱式吊梁與導管架基礎頂部吊耳相連,完成吊索具掛鉤。掛鉤作業往往需施工人員做好安全防護,上至導管架基礎頂部,在高空中利用慣性控制一噸多重的吊帶,協助精準掛鉤。由于施工海域季風期長達半年,浪高動輒3米以上,掛鉤作業難度大、效率低,更給施工人員安全帶來極大隱患。
“長樂項目是國內首個成建制采用吸力式導管架基礎的項目,導管架基礎高度、重量均為國內之最。”擁有多年海上風電施工經驗的毛以雷感嘆,對傳統掛鉤方式進行改革迫在眉睫,首要解決的就是人工掛鉤這關鍵一環。
“用自動推進裝置可以實現無人化掛鉤。”項目副總工田博宇提出采用插銷方式掛鉤,只需常規的推進裝置即可完成插銷。然而看似簡單的插銷動作,實現起來卻大費周章。田博宇發現,導管架基礎頂部呈三角形,吊耳位于各頂點附近,如將其作為插銷孔,吊梁上銷軸的位置也應呈三角形分布。項目團隊大刀闊斧改制,決定將傳統的長方形吊梁設計為三角形管式撐桿梁,不僅使其更好與導管架基礎對接,還大幅降低了結構重量。
完成插銷部件設置后,技術團隊開始在自動控制上下功夫。攻關會上,毛以雷提出了一種分級導向裝置,即在三角吊梁上設計4個孔位,分別是位于吊梁中心的粗定位限位孔和三個吊點旁的精定位限位孔。與之對應,在導管架基礎頂部中心設置粗定位導向錐,在三個吊點旁設置精定位導向錐。掛鉤時,先用粗定位實現吊梁穩定及初步定位,再通過精定位系統實現吊梁銷軸與基礎頂部吊耳孔精準對位。“就像套圈一樣,先套住中心最穩定的點,再精確套住三個角。”毛以雷解釋道。
為保證導管架基礎沉貫全程可控,技術團隊還給三角吊梁裝了“眼睛”,通過設置高清攝像頭,將施工畫面無線傳輸到監控顯示屏上。同時設置穿銷系統遙控裝置。監控系統顯示導管架基礎精準對接后,通過遙控即可啟動自動插銷,完成吊索具最終掛鉤。整體設計完成后,技術團隊還引入專業建模軟件,通過整體分析和反復測算,確保吊梁安全可靠性且各項參數均滿足使用條件。
今年2月,新工藝迎來首秀。在技術人員的默契配合下,僅用40分鐘就完成吊索具掛鉤。隨著技術應用逐漸嫻熟,項目團隊還創下了單臺吸力樁導管架基礎施工10小時的國內用時最短紀錄。
長樂外海海上風電場項目是福建省新能源建設重點項目,中交一航分公司承建的C區項目,需完成41臺吸力樁導管架基礎沉貫和上部風機安裝。然而,由于施工海況復雜,導管架基礎沉貫工作一度陷入僵局。
施工采用的三樁吸力式導管架基礎高近百米,重達2600噸,是名副其實的“鋼鐵巨人”。沉貫施工時,由起重船將導管架基礎吊至指定位置,導管架依靠自重沉入海底,并在吸力泵的作用下,將海底淤泥灌入吸力樁內持續下沉,直至達到設計深度。導管架基礎沉貫后,就像建在海底的地基,可以牢牢支撐起上部風機。
“想讓‘鋼鐵巨人’順利入海,最難的便是吊裝。”項目負責人毛以雷介紹。在傳統導管架基礎吊裝施工中,起重船吊鉤通過箱式吊梁與導管架基礎頂部吊耳相連,完成吊索具掛鉤。掛鉤作業往往需施工人員做好安全防護,上至導管架基礎頂部,在高空中利用慣性控制一噸多重的吊帶,協助精準掛鉤。由于施工海域季風期長達半年,浪高動輒3米以上,掛鉤作業難度大、效率低,更給施工人員安全帶來極大隱患。
“長樂項目是國內首個成建制采用吸力式導管架基礎的項目,導管架基礎高度、重量均為國內之最。”擁有多年海上風電施工經驗的毛以雷感嘆,對傳統掛鉤方式進行改革迫在眉睫,首要解決的就是人工掛鉤這關鍵一環。
“用自動推進裝置可以實現無人化掛鉤。”項目副總工田博宇提出采用插銷方式掛鉤,只需常規的推進裝置即可完成插銷。然而看似簡單的插銷動作,實現起來卻大費周章。田博宇發現,導管架基礎頂部呈三角形,吊耳位于各頂點附近,如將其作為插銷孔,吊梁上銷軸的位置也應呈三角形分布。項目團隊大刀闊斧改制,決定將傳統的長方形吊梁設計為三角形管式撐桿梁,不僅使其更好與導管架基礎對接,還大幅降低了結構重量。
完成插銷部件設置后,技術團隊開始在自動控制上下功夫。攻關會上,毛以雷提出了一種分級導向裝置,即在三角吊梁上設計4個孔位,分別是位于吊梁中心的粗定位限位孔和三個吊點旁的精定位限位孔。與之對應,在導管架基礎頂部中心設置粗定位導向錐,在三個吊點旁設置精定位導向錐。掛鉤時,先用粗定位實現吊梁穩定及初步定位,再通過精定位系統實現吊梁銷軸與基礎頂部吊耳孔精準對位。“就像套圈一樣,先套住中心最穩定的點,再精確套住三個角。”毛以雷解釋道。
為保證導管架基礎沉貫全程可控,技術團隊還給三角吊梁裝了“眼睛”,通過設置高清攝像頭,將施工畫面無線傳輸到監控顯示屏上。同時設置穿銷系統遙控裝置。監控系統顯示導管架基礎精準對接后,通過遙控即可啟動自動插銷,完成吊索具最終掛鉤。整體設計完成后,技術團隊還引入專業建模軟件,通過整體分析和反復測算,確保吊梁安全可靠性且各項參數均滿足使用條件。
今年2月,新工藝迎來首秀。在技術人員的默契配合下,僅用40分鐘就完成吊索具掛鉤。隨著技術應用逐漸嫻熟,項目團隊還創下了單臺吸力樁導管架基礎施工10小時的國內用時最短紀錄。