一種用于風電安裝船的樁靴的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種船用粧靴，特別涉及一種海上風電安裝船用粧靴，屬于海洋設備技術領域。
【背景技術】
[0002]粧靴是海上自升式安裝船用于固定船體的裝備，它固定于粧腿底部。其作用一是為了保護粧腿；二是為了下粧方便，因為粧靴的底部一般呈錐形狀，容易切入土層中，特別是比較堅硬的土層。為了保證海上風電安裝平臺能夠安全工作，平臺的粧靴在工作海域必須滿足承載能力，抗滑移能力、抗傾覆能力和拔靴能力，所以粧靴的型式和承載面積與海域地基密切相關。
[0003]隨著風電技術的發展，海上自升式風電安裝船越來越多地運用于風機海上施工中。為了增加海上工作平臺的支撐力，減少對海底地面的壓強，通常在其粧腿的底部安裝一個大面積的粧靴，通過與粧腿焊接，具備獨立的水密封結構，能為工作平臺提供支撐，并同時提供側向抵抗力，防止平臺側移。此種粧靴一般是一個整體構件，結構型式有圓形、矩形、多邊形及錐形，其目的都是為了增大與海底地面的接觸面積，從而提高平臺的承載能力及穩定性。
[0004]目前，我國已經規劃的近海風場從南到北分布，這些風場的地質條件變化較大。另夕卜，由于我國在海岸線的治理和保護方面的工作相對較為落后，已勘探的地質條件表明我國近海均有較厚的淤泥層，因此，自升式風電安裝船的入泥深度較大，不僅在風電安裝船插粧、拔粧過程中消耗了較多的時間，而且增加了作業施工的風險，可能錯過了很多良好的施工窗口期，大大增加了施工的成本。另外，風電安裝船的粧腿長度是一定的，當入泥深度增加時，一些深水海域則無法施工，造成了設計的局限性。對此需要設計一種大尺寸的粧靴以滿足各種不同海域的地質情況。增大粧靴尺寸同時也會帶來其他問題:粧靴尺寸越大，在相同插深的情況下粧靴上面的覆蓋土層越重，且粧靴與土層的接觸面加大，則其吸附力也會增加，拔粧時和海底的土層的摩擦力就越大，拔粧的時間就越長，拔粧難度也會增加，在極端海況下，平臺容易發生整體滑移，風險較大，存在一定的安全隱患。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了克服上述現有粧靴插粧和拔粧困難的缺陷，提供一種用于風電安裝船的帶圓形通孔的粧靴。本發明結構簡單、在不降低粧靴承載力的情況下，減少粧靴的拔粧面積、縮短了拔粧時間，提高了平臺使用的安全性，延長了平臺的使用壽命。
[0006]為達到上述目的，本發明所采用的具體技術方案是:
[0007]—種用于風電安裝船的粧靴，包括與粧腿連接的具有水密結構的粧靴，所述粧靴包括上錐面板和下表面板以及側板，所述粧靴上還均等設置有多個圓形通孔和沖粧孔，所述圓形通孔包括與所述上錐面板連接的圓柱段和與所述下表面板連接的喇叭段，在所述圓柱段與所述喇叭段相連接的部位還設置有大小可遮擋所述圓柱段的隔板，所述隔板通過設置在其一側的耳板與設置在所述圓形通孔內側的固定耳板通過轉軸鉸接連接，所述固定耳板上還設置有限制所述隔板開口的擋銷。
[0008]進一步，所述粧靴的底面形狀為可以為圓形或者類圓形，其等效直徑大于15米。
[0009]當然，所述粧靴的底面形狀與普通粧靴一樣也可以為矩形、正方形、多邊形等，但優選底面面積為大于180平方米。
[0010]進一步，所述圓形通孔均勻分布在所述粧靴上。
[0011]進一步，影響粧靴拔粧的另一個重要因素是粧底的吸附力，根據已有的經驗表明其數值約為其壓載力的10?20%。因此，所述圓形通孔的布置原則是盡可能位于底面接觸面積大的地方，其原因在于所述圓形通孔的存在，更容易使所述粧靴上部和底部貫通，大大減小拔粧時粧靴底部的真空區域，從而減小拔粧力。
[0012]進一步，所述圓形通孔的個數為12個，直徑為大于500毫米，小于1000毫米。因為，所
[0013]述圓形通孔的直徑若小于500毫米，將會導致所述粧靴上面的泥土無法有效的下降至所
[0014]述粧靴底部；若其直徑大于1000毫米，將會導致所述粧靴的承載力嚴重下降。考慮到粧
[0015]靴強度以及拔粧效率，其圓形通孔的開孔率不大于40%，且不小于30%。
[0016]進一步，所述沖粧孔與所述圓形通孔間隔布置。
[0017]在所述圓形通孔之間設置所述沖粧孔后，可在拔粧初期通過所述沖粧孔來快速消除所述粧靴底部的真空，減小拔粧力，減少施工時間，降低成本。
[0018]進一步，所述圓形通孔下部的喇叭段的縱截面為下底角為60度到70度的等腰梯形，這樣的截面形式有利于所述粧靴在插粧時的泥土擠入而使所述隔板閉合和拔粧過程中所述粧靴上部的泥土下落。
[0019]所述隔板的最大開口角為50度到80度，若所述隔板的最大開口角太小，則影響拔粧時所述粧靴上部泥土的下落，拔粧面積大拔粧阻力大，若所述隔板的最大開口角太大，則影響插粧時所述隔板的閉合，可能導致所述隔板損壞。
[0020]作用原理:
[0021]在所述粧靴上設置多個所述圓形通孔，改變了其型式和承載面積。
[0022]在插粧的過程中，隨著所述粧靴向土層的貫入，泥土通過所述喇叭段進入所述圓形通孔中，使所述隔板繞所述轉軸向上轉動至水平位置將所述圓柱段遮擋，因此，在插粧的過程中，可以保證與無所述圓形通孔的普通粧靴相比，整體受力面積大小不變，承載力沒有降低。
[0023]在拔粧的過程中，隨著所述粧腿的拔起，所述粧靴上表面的泥土通過所述圓柱段進入所述圓形通孔中，使所述隔板繞所述轉軸向下轉動至最大，由所述擋銷限制其最大開口，所述粧靴的拔粧面積減小，同時輔以所述沖粧孔，所述粧靴與地面的吸附力容易消除，拔粧力減小，利于拔粧。尤其對于惡劣的海況，減少拔粧時間，即可減少惡劣海況影響帶來的安全隱患，還可以增加平臺的使用壽命。
[0024]本發明的優點和有益效果是:
[0025]1.由于圓形通孔和沖粧孔的設置，更容易消除粧靴底部的真空和吸附力，減少了拔粧力，方便拔粧，延長了粧靴的使用壽命，減少了施工時間，降低了成本，特別適用于大粧靴；
[0026]2.在插粧的過程中，由于隔板可以轉動至水平位置，與傳統的粧靴相比，承載能力沒有減小，盡可能的保證了平臺的穩定性；
[0027]3.在不改變粧靴本身性能的情況下，由于圓形通孔的設置，大幅降低粧靴自身的質量，在同