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履帶爬山機潮間帶風力發電機組的安裝
潮間帶風力發電技術是在漲潮和落潮交替出現的潮間帶建設風 力發電場，將風力發電機組（以下也簡稱為風機）安裝在風力發電場 的風機基礎上，通過風機將風能轉換為電能的技術。風機一般包括風 機塔筒、機艙和風輪，風機塔筒的底端設有用于與風機基礎連接的法 蘭，機艙安裝在風機塔筒的頂端，機艙內安裝有發電機和齒輪箱，齒 輪箱的主軸伸出于機艙的外部，風輪安裝在主軸上。風輪在風力作用 下旋轉，帶動機艙內的發電機運轉產生電能，實現由風能到電能的轉 換。
但是，沿海潮間帶區域風電場在漲潮時被水淹沒，退潮時露出光 地，既不能用海上起重船施工，也不能使用陸上起重機施工，風電施 工困難。
有鑒于此，研發一種潮間帶風力發電機組的安裝方法，該安裝方 法在不用圍堰造陸的前提下，在漲潮和落潮時均能實施，因而施工效 率高，施工成本低，是本領域技術人員亟需解決的問題。
本發明要解決的技術問題為提供一種潮間帶風力發電機組的安裝 方法，該安裝方法的設計在不用圍堰造陸的前提下，在漲潮和落潮時 均能實施，因而能夠顯著提高施工效率，降低施工成本。 為解決上述技術問題，本發明提供一種潮間帶風力發電機組的安 裝方法，用于在潮間帶進行風機的安裝，包括如下步驟： S1：通過可水陸兩棲行駛的多履帶爬山機將第一桶形基礎、第二 桶形基礎及沉貫系統運輸到風機基礎所在位置，然后通過可水陸兩棲 行駛的多履帶輔吊將所述第一桶形基礎和所述第二桶形基礎吊裝到 位，并通過所述沉貫系統將二者沉貫入潮間帶的土壤中； S2：可水陸兩棲行駛的多履帶主吊的主吊整車行駛至風機基礎所 在位置，并通過多履帶爬山機將所述主吊的支腿部件、臂架部件及其 他附件運輸到位，然后通過所述輔吊將所述支腿部件、臂架部件及其 他附件安裝于所述主吊整車上，完成所述主吊的組裝；
S3：通過所述多履帶爬山機將風機的塔筒部件、機艙、輪轂及葉 片運輸到位，并通過所述主吊與所述輔吊的配合，完成風機的安裝。 優選地，所述步驟S 1包括如下步驟：
S11：通過多履帶爬山機將第一桶形基礎、第二桶形基礎及沉貫 系統運輸到風機基礎所在位置；
S12：通過所述輔吊將第二桶形基礎吊裝到位，并通過沉貫系統 將其沉貫入土壤中，然后所述輔吊以其支腿部件支撐于所述第二桶形 基礎上；
S13：所述輔吊吊裝第一桶形基礎到位，并通過沉貫系統將其沉 貫入土壤中。 優選地，所述步驟S2包括如下步驟：
S21：通過多履帶爬山機將所述主吊的支腿部件運輸到位，然后 通過所述輔吊起吊所述支腿部件，將該支腿部件安裝于所述主吊整車 的回轉架上；
S22：所述主吊整車以其支腿部件支撐于所述第一桶形基礎上；
S23：通過所述輔吊將所述主吊的臂架部件安裝于所述主吊整車 上；
S24：通過所述輔吊將所述主吊的配重等其他附件安裝于所述主 吊整車上，完成所述主吊的組裝。
優選地，所述步驟S23包括如下步驟：
S231：通過所述輔吊將多履帶爬山機運來的輔助平臺吊裝到位， 通過所述輔吊起吊所述臂架部件的最下方的第一節臂架，使其連接于 所述主吊整車上的臂架安裝位置，然后使其支撐于所述輔助平臺上；
S233：通過所述輔吊吊裝另一輔助平臺到位，通過所述輔吊起吊 所述臂架部件的最下方的第二節臂架，使其連接于所述第一節臂架上， 然后使其支撐于該另一輔助平臺上；
S234：通過步驟S233中的方法依次完成所述臂架部件的其他各 節臂架的組裝。 優選地，其特征在于，所述步驟S3包括如下步驟：
S31：將所述主吊支撐于所述第一桶形基礎上，將所述輔吊支撐 于所述第二桶形基礎上；
S32：通過所述主吊與所述輔吊的配合，將運輸到位的塔筒部件 安裝于風機基礎上；
S33：通過所述主吊將所述機艙起吊，并將其吊裝于所述塔筒部 件的頂端；
S34：通過所述輔吊的配合將運輸到位的輪轂與葉片組裝為風輪， 然后再通過所述主吊與所述輔吊的配合，將所述風輪吊裝連接于所述 機艙上。
所述步驟S32包括如下步驟：
S321：通過所述主吊起吊所述塔筒部件最下方的第一節塔筒的頂 部，所述輔吊起吊其底部，使得所述第一節塔筒脫離地面；然后在所 述主吊與所述輔吊的配合下，使得所述第一節塔筒翻轉實現豎直設置；
S322：所述輔吊與所述第一節塔筒分離，在所述主吊的起吊下， 所述第一節塔筒連接于所述風機基礎上；
S323：通過上述步驟S321和步驟S322中的方法依次完成其他各 節塔筒的連接，最終實現塔筒部件的安裝。
S341：通過所述輔吊將運輸到位的輔助平臺吊裝到位，然后通過 所述輔吊將輪轂吊裝于該輔助平臺上，最后所述輔吊起吊葉片，將其 通過螺栓連接于所述輪轂上，完成風輪的組裝；
S342：所述主吊起吊風輪的輪轂，所述輔吊起吊風輪的一個葉片， 使得所述風輪在空中翻轉90°；然后所述輔吊與所述葉片脫離，所述 主吊繼續起吊，將所述風輪連接于所述機艙上。 優選地，所述步驟S342之后，還包括如下步驟：
S343：旋轉風輪，使其單個葉片垂直向下，然后擰緊該單個葉片 與所述輪轂之間的螺栓至規定力矩；重復該方法，繼續擰緊剩余葉片 與所述輪轂之間的螺栓至規定力矩。
所述步驟S3之后，還包括如下步驟：
S4：通過輔吊吊裝輔助平臺到位，所述主吊緩慢落下臂架部件放 置于輔助平臺上，然后按照由頂端至底端的順序依次拆除各節臂架， 然后再拆除所述主吊的支腿部件及其他附件；將拆除后的各節臂架、 支腿部件、其他附件及輔助平臺由多履帶爬山機運輸返港或運至下一 個風機基礎位置，所述主吊的主吊整車自行返港或行駛至下一個風機 基礎位置。
所述步驟S4之后，還包括如下步驟：
S5：通過沉貫系統將第一桶形基礎和第二桶形基礎拔出，并通過 輔吊將二者吊裝于多履帶爬山機上返港或運至下一個風機基礎位置， 所述輔吊自行返港或行駛至下一個風機基礎位置。 在本發明中，所述潮間帶風力發電機組的安裝方法包括如下步驟：
S1：通過可水陸兩棲行駛的多履帶爬山機將第一桶形基礎、第二 桶形基礎及沉貫系統運輸到風機基礎所在位置，然后通過可水陸兩棲 行駛的多履帶輔吊將所述第一桶形基礎和所述第二桶形基礎吊裝到 位，并通過所述沉貫系統將二者沉貫入潮間帶的土壤中；
S2：可水陸兩棲行駛的多履帶主吊的主吊整車行駛至風機基礎所 在位置，并通過多履帶爬山機將所述主吊的支腿部件、臂架部件及其 他附件運輸到位，然后通過所述輔吊將所述支腿部件、臂架部件及其 他附件安裝于所述整車上，完成所述主吊的組裝；
S3：通過所述多履帶爬山機將風機的塔筒部件、機艙、輪轂及葉片運輸到位，并通過所述主吊與所述輔吊的配合，完成風機的安裝。 工作時，由于多履帶爬山機、多履帶輔吊及主吊整車三者可以水 陸兩棲行駛，因而無論是在漲潮時，還是在落潮時，多履帶爬山機都 可以將第一桶形基礎、第二桶形基礎及沉貫系統運輸到風機基礎所在位置；同時，多履帶輔吊都可以進行所述第一桶形基礎和所述第二桶 形基礎吊裝作業，進而可以通過沉貫系統將第一桶形基礎和第二桶形 基礎沉貫入土壤中。未帶有臂架部件、支腿部件和配重等其他附件的 主吊整車可以進行水陸兩棲行駛，因而無論是在漲潮時，還是在落潮 時，該主吊整車均可以行駛至風機基礎所在位置，然后在該位置，通 過所述輔吊將支腿部件、臂架部件及其他附件安裝到主吊整車上，完 成主吊的安裝。然后，再通過所述多履帶爬山機將風機的塔筒部件、 機艙、輪轂及葉片運輸到位，并通過所述主吊與所述輔吊的配合，完 成風機的安裝。
綜上所述，本發明所提供的潮間帶風力發電機組的安裝方法在不 用圍堰造陸的前提下，在漲潮和落潮時均能實施，因而能夠顯著提高 施工效率，降低施工成本。
附圖標記與部件名稱之間的對應關系為：
1多履帶爬山機；11第一履帶浮箱；12第一伸縮支腿油缸；13 第一高架浮箱；14第一駕駛室； 21第一桶形基礎；211第一桶體；212第一支腿；213第一平臺； 22第二桶形基礎；221第二桶體；222第二平臺； 3輔吊；31第二履帶浮箱；32第二伸縮支腿油缸；33第二高架
本發明的核心為提供一種潮間帶風力發電機組的安裝方法，該安 裝方法的設計在不用圍堰造陸的前提下，在漲潮和落潮時均能實施， 因而能夠顯著提高施工效率，降低施工成本。 為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結 合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
為本發明一種實施例中潮間帶風力發電機組的 安裝方法的流程框圖。
在一種實施例中，本發明所提供的潮間帶風力發電機組的安裝方 法，包括如下步驟：
S1：通過可水陸兩棲行駛的多履帶爬山機1將第一桶形基礎21、 第二桶形基礎22及沉貫系統運輸到風機基礎所在位置，然后通過可水 陸兩棲行駛的多履帶輔吊3（以下簡稱輔吊3）將第一桶形基礎21和 第二桶形基礎22吊裝到位，并通過沉貫系統將二者沉貫入潮間帶的土 壤中；
S2：可水陸兩棲行駛的多履帶主吊4（以下簡稱主吊4）的主吊 整車6行駛至風機基礎所在位置，并通過多履帶爬山機1將主吊4的 支腿部件41、臂架部件42及其他附件運輸到位，然后通過輔吊3將 支腿部件41、臂架部件42及其他附件安裝于主吊整車6上，完成主 吊4的組裝；需要說明的是，主吊整車6具體是指主吊4除去臂架部 件42、支腿部件41及配重等部件后可以在水陸進行兩棲行駛的部分。 S3：通過多履帶爬山機1將風機的塔筒部件51、機艙52、輪轂 53及葉片54運輸到位，并通過主吊4與輔吊3的配合，完成風機的 安裝。
需要說明的是，在上述步驟S1中，在第一桶形基礎21和第二桶 形基礎22沉貫前，需要做些準備工作。比如，沉貫中心位置放樣定位， 沉貫位置靜力觸探，插設標桿確定桶形基礎基坑開挖范圍，兩棲挖機 進行沉貫基坑開挖，輔吊3與輔助平臺7入場等，為后續桶形基礎沉 貫做前期準備。
桶形基礎沉貫中心位置放樣定位，目的是確定桶形基礎沉貫時的 地點和方位，以便于桶形基礎的基坑的開挖。沉貫位置靜力觸探，可 測試得到沉貫位置相應的土壤參數，通過土壤參數確定沉貫位置的土 壤承載能力是否滿足主吊4或輔吊3作業期間的承載要求，以及桶形 基礎能否順利沉貫。關于桶形基礎的基坑開挖方面，通過開挖基坑蓄 積潮水形成初始密閉空間，同時基坑開挖時對沉貫位置處的土壤進行 平整，保證了沉貫期間桶形基礎的水平度，利于桶形基礎的順利沉貫。 沉貫時，連接沉貫系統的管道，設置負壓沉貫參數，啟動沉貫系 統，通過附加裝置抽吸桶形基礎內部水和氣，依靠桶形基礎內部與外 界的壓力差將桶形基礎壓入地面，達到桶形基礎沉貫的目的。當沉貫 到設計標高后，關閉沉貫系統，并斷開管道連接。然后，輔吊3可以 吊裝壓載配重對桶形基礎進行預壓載，具體地，在桶形基礎沉貫后， 輔吊3起吊壓載配重放置于桶形基礎的基礎平臺上，通過施加外部載 荷，促使桶形基礎周圍土壤的水分流出，加速桶形基礎周圍土壤的快速固結，并可以提高桶形基礎沉貫后作為起重設備支承基礎的承載能 力。
步驟S1包括如下步驟：
S11：通過多履帶爬山機1將第一桶形基礎21、第二桶形基礎22 及沉貫系統運輸到風機基礎所在位置；具體地，如圖3所示，第一桶 形基礎21包括第一桶體211、第一支腿212及第一平臺213，由于該 第一桶形基礎21是用來承載主吊4，因而該第一桶體211和第一支腿
212的數量可以為三個，并沿周向均勻分布，從而增大其承載能力。 第二桶形基礎22包括第二桶體221和第二平臺222，該 第二桶形基礎22用來承載輔吊3，承載能力不用太大，因而第二桶體
221和第二平臺222的數量可以為一個。
S12：通過輔吊3將第二桶形基礎22吊裝到位，并通過沉貫系統 將其沉貫入土壤中，然后輔吊3以其支腿部件34支撐于第二桶形基礎 22上；輔吊3以其支腿部件34支撐于第二桶形基礎22上，可以提高 輔吊3的吊載能力，提高其吊載時的穩定性，從而為吊裝重量較大的 第一桶形基礎21做好準備。
S13：輔吊3吊裝第一桶形基礎21到位，并通過沉貫系統將其沉 貫入土壤中。由于輔吊3已經以其支腿部件34支撐于第二桶形基礎 22上，因而輔吊3能夠較為容易地實現對第一桶形基礎21的吊裝， 并且吊裝的可靠性較高。
在上述實施例中，還可以對步驟S2做出具體設計。具體地，請 ，步驟S2可以包括如下步驟：
S21：通過多履帶爬山機1將主吊4的支腿部件41運輸到位，然 后通過輔吊3起吊支腿部件41，將該支腿部件41安裝于主吊整車6 的回轉架43上；具體地，如圖5所示，支腿部件41包括固定支腿411、 活動支腿412及擺動油缸413；固定支腿411通過伸縮油缸、滑塊導 軌連接活動支腿412，可進行水平伸縮，完成水平方向的移動�；顒� 支腿412結構上安裝垂直方向油缸，起重作業時通過垂直油缸的伸縮， 完成支腿豎直方向的移動。主吊4的支腿部件41通過擺動油缸413， 與主吊整車6的回轉架43連接，依靠擺動油缸413的伸縮，完成水平 方向的擺動動作。
S22：主吊整車以其支腿部件41支撐于第一桶形基礎21上；具 體地，主吊4的支腿部件41在水平面內的伸縮、擺動動作，配合豎直 方向的移動動作，可以保證支腿部件41與沉貫、壓載完成后的第一桶 形基礎21的第一平臺準確定位。
S23：通過輔吊3將主吊4的臂架部件42安裝于主吊整車6上；
S24：通過輔吊3將主吊4的配重等其他附件安裝于主吊整車6 上，完成主吊4的組裝。 在上述技術方案中，步驟S23包括如下步驟：
S231：通過輔吊3將多履帶爬山機1運來的輔助平臺7吊裝到位， 通過輔吊3起吊臂架部件42的最下方的第一節臂架421，使其連接于 主吊整車6上的臂架安裝位置，然后使其支撐于輔助平臺7上；
S233：通過輔吊3吊裝另一輔助平臺7到位，通過輔吊3起吊臂 架部件42的最下方的第二節臂架，使其連接于第一節臂架421上，然 后使其支撐于該另一輔助平臺7上；
S234：通過步驟S233中的方法依次完成臂架部件42的其他各節 臂架的組裝；組裝完成后的主吊4可以參考圖7。 在上述任一種技術方案中，還可以對步驟S3做出具體設計。具 的塔筒的結構示意圖；圖9為通過主吊和輔吊安裝風機的風輪的結構 示意圖。
步驟S3可以包括如下步驟：
S31：如圖8所示，將主吊4支撐于第一桶形基礎21上，將輔吊 3支撐于第二桶形基礎22上；
S32：通過主吊4與輔吊3的配合，將運輸到位的塔筒部件51安 裝于風機基礎上；
S33：通過主吊4將機艙52起吊，并將其吊裝于塔筒部件51的 頂端；具體地，當機艙52被提至安裝高度和位置后，緩慢下落，機艙 52的回轉支承與上節塔筒的法蘭面對正，插入連接螺栓，按對角擰緊 法分兩次擰緊螺栓至規定力矩。
S34：通過輔吊3的配合將運輸到位的輪轂53與葉片54組裝為 風輪，然后再通過主吊4與輔吊3的配合，將風輪吊裝連接于機艙52 上。 具體地，在上述技術方案中，步驟S32可以包括如下步驟： S321：通過主吊4起吊塔筒部件51最下方的第一 節塔筒511的頂部，輔吊3起吊其底部，使得第一節塔筒511脫離地 面；然后在主吊4與輔吊3的配合下，使得第一節塔筒511翻轉實現 豎直設置；
S322：輔吊3與第一節塔筒511分離，在主吊4的起吊下，第一 節塔筒511連接于風機基礎上；具體地，當輔吊3與第一節塔筒511 分離后，主吊4繼續提升，同時調整第一節塔筒511位置，直至第一 節塔筒511的下端法蘭面與風機基礎的相應法蘭面對齊，對正兩個法 蘭面上的螺孔后插入連接螺栓，按對角擰緊法分兩次擰緊螺栓至規定 力矩。
S323：通過上述步驟S321和步驟S322中的方法依次完成其他各 塔筒的連接，最終實現塔筒部件51的安裝。 具體地，在上述技術方案中，步驟S34可以包括如下步驟：
S341：通過輔吊3將運輸到位的輔助平臺7吊裝到 位，然后通過輔吊3將輪轂53吊裝于該輔助平臺7上，最后輔吊3 起吊葉片54，將其通過螺栓連接于輪轂53上，完成風輪的組裝；
S342：，主吊4起吊風輪的輪轂53，輔吊3起吊風輪 的一個葉片54，當風輪提升至一定高度時，使得風輪在空中翻轉90 °；然后輔吊3與葉片54脫離，主吊4繼續起吊風輪至指定高度和位 置，緩慢地將輪轂53的法蘭面對正機艙52的連接法蘭面，按設計要 求連接螺栓，按對角擰緊法分兩次擰緊螺栓至規定力矩，從而完成將 風輪連接于機艙52上的操作。
具體地，如圖2所示，步驟S342之后，還可以包括如下步驟：
S343：旋轉風輪，使其單個葉片54垂直向下，然后擰緊該單個葉片54與輪轂53之間的螺栓至規定力矩；重復該方法，繼續擰緊剩 余葉片54與輪轂53之間的螺栓至規定力矩。 此外，如圖1所示，在上述任一種技術方案中，步驟S3之后，
S4：通過輔吊3吊裝輔助平臺7到位，主吊4緩慢落下臂架部件 42放置于輔助平臺7上，然后按照由頂端至底端的順序依次拆除各節 臂架，然后再拆除主吊4的支腿部件41及其他附件；將拆除后的各節 臂架、支腿部件41、其他附件及輔助平臺7由多履帶爬山機1運輸返 港或運至下一個風機基礎位置，主吊4的主吊整車6自行返港或行駛 至下一個風機基礎位置。 進一步地，步驟S4之后，還包括如下步驟： S5：通過沉貫系統將第一桶形基礎21和第二桶形基礎22拔出， 并通過輔吊3將二者吊裝于多履帶爬山機1上返港或運至下一個風機 基礎位置，輔吊3自行返港或行駛至下一個風機基礎位置。具體地， 按順序依次連接沉貫系統的管道，設置正壓上拔參數，啟動沉貫系統， 通過附加裝置向桶形基礎內部注入水和氣，依靠桶形基礎內部與外界 壓力差克服桶形基礎自重及與土體間摩擦作用力，達到上拔桶形基礎 的目的。當桶形基礎上拔到極限位置，關閉沉貫系統，斷開管道連接。 此后輔吊3吊裝桶形基礎，多履帶爬山機1運送桶形基礎至下一機位。 完成桶形基礎的拔出及轉場后，輔吊3自行駛轉場至下一風機機位處。 此外，在上述任一種技術方案中，還可以對多履帶輔吊3和多履 帶運輸車1做出具體設計。具體地，請參考圖10和圖11，圖10為可 水陸兩棲行駛的多履帶爬山機的結構示意圖；圖11為可水陸兩棲行駛 的多履帶輔吊的結構示意圖。
多履帶爬山機1包括第一履帶浮箱11、第一伸縮 支腿油缸12、第一高架浮箱13和第一駕駛室14，第一履帶浮箱11 與第一伸縮支腿油缸12之間通過螺栓預緊連接（不限于該連接方式）， 潮間帶風機安裝過程中潮水上漲時，通過第一伸縮支腿油缸12頂升第 一高架浮箱13和運輸的風機部件，保證運輸設備自身以及風機部件的 安全，潮間帶區域漲潮、落潮期間多履帶爬山機1均可實施運輸作業。 多履帶輔吊3包括第二履帶浮箱31、第二伸縮支 腿油缸32、第二高架浮箱33、第二起重支腿34和第二上車35組成。 第二履帶浮箱31與第二伸縮支腿油缸32之間通過螺栓預緊連接（不 限于該連接方式）。輔起重機在行駛過程或作業施工時潮水上漲，同樣 可通過第二伸縮支腿油缸32的伸縮將整車抬起，保證起重設備本身及 吊物的安全。 此外，多履帶主吊4包括第三履帶浮箱44、第三伸 縮支腿油缸45、第三高架浮箱46、回轉架43、支腿部件41和第三上 車47。第三履帶浮箱44與第三伸縮支腿油缸45之間通過螺栓預緊連 接（不限于該連接方式）。主吊4行駛過程或作業施工時潮水上漲，通 過第三支腿伸縮油缸45的伸縮將第三高架浮箱46和第三上車47頂 起，保證起重設備自身以及吊物的安全。 以上對本發明所提供的一種潮間帶風力發電機組的安裝方法進 行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進 行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核 心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離 本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改 進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
