海上潮间带风电场勘察钻机的自助式装卸方法技术领域
本发明涉及一种钻机的装卸方法，特别是涉及一种海上潮间带风电场勘察钻机的自助式
装卸方法。
背景技术
海上(近海)潮间带风电场，一般特指沿海地区高潮位与低潮位之间的海陆过渡带风电
场。位于潮间带的海水通常表现为有水、无水之间的频繁交替变化。潮间带海域范围的大小
与地形的坡度大小(陡缓)密切相关，位于缓坡地段的潮间带最宽可达数百米甚至上千米不
等。
目前，海上潮间带风电场的建设尚处于起步阶段，因该海域的勘察受限于非海、非陆的
特殊环境，传统的海域钻探、陆域钻探均无法正常实施，难以形成统一、成熟的勘察手段。
同时，在海上潮间带风电场的建设过程中，钻探设备需置于稳固的基础上，以排除因潮水水
位动态变化带来的干扰，从而才能正常作业。
现有技术中在海上潮间带风电场钻探时，钻机的安装需在潮间带退潮成陆的间隙时间内
完成，即利用机动车辆或人工方式将钻探设备搬运至钻场附近后，再动用其他吊装机械将钻
机等重物吊装到平台上就位；同理，钻机的拆卸过程正好与安装过程相反，即选择的作业时
间、搬运方式、吊装机械均为安装过程的逆向操作。上述现有技术中钻机的装卸过程存在如
下缺陷：短暂的退潮间隙陆地泥泞难行，导致钻探设备的搬运和其他吊装机械进出场等操作
都极为不方便，有时必须铺设临时专用道路、吊装场地提供钻机搬运和装卸，此外在利用吊
装机械将钻机吊至作业平台过程中，由于所需的吊装机械结构较为复杂，体积较大，不便于
海上潮间带风电场现场使用。
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操作简单、便于实施的海上
潮间带风电场勘察钻机的自助式装卸方法。
为实现上述目的，本发明提供一种海上潮间带风电场勘察钻机的自助式装卸方法，包括
钻机的安装方法，所述钻机的安装方法包括如下步骤：
S1、在潮间带涨潮期间，通过运输船将钻机运送至勘察作业平台侧边；
S2、利用钻机自身具有的支架将钻机从运输船转运至勘察作业平台上；
所述步骤S2包括如下步骤：
S21、将钻机的转盘上的钢丝绳与支架的顶部连接；
S22、控制钻机的动力装置反向动作，转盘反转，钢丝绳的端部带动钻机上升至高于勘察
作业平台台面的位置；
S23、调整支架的支腿的支撑位置，将支架和钻机一起转运至勘察作业平台上；
S24、控制钻机的动力装置正向动作，转盘正转，钢丝绳的端部带动钻机下降至勘察作业
平台上。
所述步骤S21中，所述钢丝绳的活动端穿过支架顶部的转轮后固定在钻机或运输船或勘
察作业平台或支架上。
进一步地，所述钢丝绳的活动端固接于钻机。
进一步地，所述支腿有三条；所述步骤S21中，所述支架的两条支腿支撑在勘察作业平
台上，另一条支腿支撑在运输船上。
进一步地，所述步骤S23中，人工逐一调整支架的多条支腿的支撑位置，以将支架转运
至勘察作业平台上。
进一步地，所述步骤S23中，钻机转运至勘察作业平台上后，钻机位于钻探位置的上方。
进一步地，所述海上潮间带风电场勘察钻机的自助式装卸方法还包括钻机的卸载方法，
所述钻机的卸载方法包括如下步骤：
D1、在潮间带涨潮期间，将运输船停靠在勘察作业平台侧边；
D2、利用支架将钻机从勘察作业平台转运至运输船上；
所述步骤D2包括如下步骤：
D21、将钻机的转盘上的钢丝绳与支架的顶部连接；
D22、控制钻机的动力装置反向动作，转盘反转，钢丝绳的端部带动钻机上升至高于运
输船船体的位置；
D23、调整支架的支腿的支撑位置，将支架和钻机一起转运至运输船上；
D24、控制钻机的动力装置正向动作，转盘正转，钢丝绳的端部带动钻机下降至运输船
上。
如上所述，本发明涉及的海上潮间带风电场勘察钻机的自助式装卸方法，具有以下有益
效果：
本发明利用海上潮间带的地域特性，在潮间带涨潮期间，利用运输船实现钻机的运送，
同时，本发明利用钻机自身具有的钢丝绳实现钻机与支架的连接，并利用钻机自身具有的动
力装置实现钻机相对于支架的升降，从而使本发明所使用的支架的结构较为简单，无需外动
力源，且便于实现钻机在运输船和勘察作业平台之间的转运操作，从而也使本发明操作简单、
便于实施。
附图说明
图1为本发明中利用支架将钻机从运输船转运至勘察作业平台上的过程示意图。
图2为本发明中钻机相对于支架上升的过程示意图。
图3为本发明中钻机相对于支架下降的过程示意图。
图4为本发明中支架的结构示意图。
图5为本发明勘察作业平台的结构示意图。
图6为本发明中第一侧支撑框架的结构示意图。
图7为本发明中第二侧支撑框架的结构示意图。
图8为本发明中第一承重框架的结构示意图。
图9为本发明中第二承重框架的结构示意图。
图10为本发明中第三承重框架的结构示意图。
图11为本发明中支架转运至勘察作业平台上的状态示意图。
元件标号说明
1钻机
11转盘
12钢丝绳
13动力装置
2运输船
3勘察作业平台
31侧支撑框架
311第一连接梁
312第一支撑腿
313第二连接梁
314第二支撑腿
315第一侧支撑框架
316第二侧支撑框架
32第一承重框架
321横承重梁
322纵承重梁
323第三支撑腿
33斜支撑管
34第二承重框架
35第三承重框架
37安全防护围栏
38剪力撑
4支架
41支腿
42转轮
43三角基座
44销轴
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭
露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的
内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具
技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能
产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于
叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种海上潮间带风电场勘察钻机的自助式装卸方法，包括钻机1的安装方法，
如图1至图3所示，该钻机1的安装方法包括如下步骤：
S1、在潮间带涨潮期间，通过运输船2将钻机1运送至勘察作业平台3侧边；
S2、利用钻机1自身具有的支架4将钻机1从运输船2转运至勘察作业平台3上；
其中，支架4包括至少三条支腿41，多条支腿41的顶端相互活动连接，如图4所示，
本实施例中支架4包括三条支腿41和三角基座43，三条支腿41顶端均通过销轴44与三角
基座43铰接，用于实现支腿41下端支撑位置的调整；
所述步骤S2包括如下步骤：
S21、将钻机1的转盘11上的钢丝绳12与支架4的顶部连接；
S22、控制钻机1的动力装置13反向动作，如图2所示，转盘11反转，钢丝绳12的端
部带动钻机1上升至高于勘察作业平台3台面的位置；
S23、调整支架4的支腿41的支撑位置，如图11所示，将支架4和钻机1一起转运至勘
察作业平台3上；
S24、控制钻机1的动力装置13正向动作，如图3所示，转盘11正转，钢丝绳12的端
部带动钻机1下降至勘察作业平台3上。
本发明还包括钻机1的卸载方法，所述钻机1的卸载方法为上述钻机1的安装方法的逆
顺序操作。
本发明利用海上潮间带的地域特性，在潮间带涨潮期间，利用运输船2实现钻机1的运
送，同时，本发明利用钻机1自身具有的钢丝绳12实现钻机1与支架4的连接，并利用钻机
1自身具有的动力装置实现钻机1相对于支架4的升降，以将钻机1自助式吊装到勘察作业
平台3上就位，从而使本发明整体结构较为简单，无需任何外动力源和吊装设备，且便于实
现钻机在运输船和勘察作业平台之间的转运操作，从而也使本发明操作简单、便于实施。
如图2和图3所示，支架4顶部的安装有转轮42，如图4所示，该转轮42与三角基座
43固接，同时，上述步骤S21中，所述钢丝绳12的固定端固定在钻机1的转盘11上，所述
钢丝绳12的活动端穿过转轮42后固定在钻机1或运输船2或勘察作业平台3或支架4上。
本发明通过将钢丝绳12的活动端穿过转轮42后固定在钻机1或运输船2或勘察作业平台3
或支架4上，从而便于钢丝绳12的活动端的固定，且利用转轮42与钢丝绳12间的配合作用，
实现钻机1的升降运动。当钢丝绳12的活动端固定在运输船2或勘察作业平台3或支架4上
时，转盘11反转或正转时，则钢丝绳12的固定端上升或下降，从而带动钻机1一起上升或
下降。较优地，如图1至图3所示，本实施例中钢丝绳12的活动端固接于钻机1，转盘11
反转或正转时，则钢丝绳12的活动端和固定端同时上升或下降，从而带动钻机1一起上升或
下降，以保证钻机1在相对于支架4升降的过程中自身的平稳性。
为便于上述步骤S23的实施，本发明在上述步骤S21中，先将所述支架4的两条支腿41
支撑在勘察作业平台3上，且另一条支腿41支撑在运输船2上。这样，在进行步骤S23操作
时，只需要调整支撑在运输船2的支腿41下端的支撑位置，即可实现将支架4和钻机1一起
转运至勘察作业平台3上。
上述步骤S23中，通过人工逐一调整支架4的多条支腿41的支撑位置，以将支架4转运
至勘察作业平台3上。从而使本发明在将支架4转运至勘察作业平台3上的过程中，通过人
工操作即可实现，无需借助其他辅助设备，操作较为简单，便于实施。
本发明步骤S23中，钻机1转运至勘察作业平台3上后，继续采用人工逐一调整支架4
的多条支腿41的支撑位置的方式，从而使钻机1位于钻探位置的上方。
上述本发明中钻机1的卸载方法包括如下步骤：
D1、在潮间带涨潮期间，将运输船2停靠在勘察作业平台3侧边；
D2、利用支架4将钻机1从勘察作业平台3转运至运输船2上；
所述步骤D2包括如下步骤：
D21、将钻机1的转盘11上的钢丝绳12与支架4的顶部连接；
D22、控制钻机1的动力装置13反向动作，转盘11反转，钢丝绳12的端部带动钻机1
上升至高于运输船2船体的位置；
D23、调整支架4的支腿41的支撑位置，将支架4和钻机1一起转运至运输船2上；
D24、控制钻机1的动力装置13正向动作，转盘11正转，钢丝绳12的端部带动钻机1
下降至运输船2上。
本发明适用于各种勘察作业平台3上钻机1的装卸，如图5所示，本发明还提供了一种
优选的勘察作业平台3，该勘察作业平台3包括四个沿竖直方向设置的侧支撑框架31、以及
安装在侧支撑框架31上端且沿水平方向设置的第一承重框架32，侧支撑框架31和第一承重
框架32均由多根钢管焊接而成，侧支撑框架31的下端坐落在地基上。
本发明勘察作业平台3，侧支撑框架31和第一承重框架32均由多根钢管焊接而成，使
得本申请涉及的勘察作业平台3为由多根钢管焊接制成的立体结构，进而使得本发明结构简
单、轻型化、加工成本较低、所需工程量小、施工周期短，从而可大幅度提高海上潮间带风
电场钻探效率，海域应用范围宽泛，特别适合在本行业推广；另外，侧支撑框架31的下端坐
落在地基上，使得本发明勘察作业平台3使用时不会随潮水涨落而出现浮动，稳定性高、安
全可靠。从而确保在本发明勘察作业平台上进行钻探作业，特别是钻探至百米深度时，本发
明勘察作业平台本身结构稳定，不会被破坏。
另外，本发明还可用于海岸带上其他类似项目的勘察任务。
本发明勘察作业平台3的高度，依据所处环境的高潮位、浪高、以及安全余度设计，以
及保证人们能在第一承重框架上进行钻探作业不会受潮水及波浪等影响。本发明勘察作业平
台的高度具体计算方法如下：
H＝H1+H2+ε
式中：H-平台高度(m)；
H1-高潮位(m)；
H2-浪高(m)；
ε-安全余度(建议取值0.5m)。
为保证本发明中勘察作业平台3的整体支撑强度较高，如图5所示，本发明勘察作业平
台3呈方形体状，包括两个前后相对设置的第一侧支撑框架315和两个左右相对设置的第二
侧支撑框架316，两个第一侧支撑框架315和两个第二侧支撑框架316构成所述侧支撑框架
31。同时，如图6所示，第一侧支撑框架315包括多根上下分布且左右延伸的第一连接梁311
和多根左右分布且上下延伸的第一支撑腿312。如图7所示，第二侧支撑框架316包括多根
上下分布且前后延伸的第二连接梁313和多根前后分布且上下延伸的第二支撑腿314。本发
明中第一连接梁311、第一支撑腿312、第二连接梁313和第二支撑腿314均为钢管，第一支
撑腿312和第二支撑腿314的下端坐落在地基中。当然，所述侧支撑框架31可以为三个、五
个、六个等，依次相连后，形成的勘察作业平台3呈三角体状、五边形体状、六边形体状等，
用户可根据现场需求进行合理选择和布局。
如图5所示，本发明勘察作业平台3还包括四根由钢管构成的斜支撑管33，斜支撑管33
的上端与侧支撑框架31的上端固接，斜支撑管33的下端坐落在地基上。本发明利用斜支撑
管33在斜向提供的支撑力，从而提高本发明中勘察作业平台3的抗倾覆能力和稳定性。
为增强本发明整体的连接强度、以及支撑强度，如图5所示，本发明勘察作业平台3还
包括安装在侧支撑框架31中部的第二承重框架34、以及安装在侧支撑框架31下部的第三承
重框架35，第二承重框架34和第三承重框架35均由多根钢管连接而成。同时，如图8、图
9和图10所示，第一承重框架32、第二承重框架34、以及第三承重框架35均包括多根前后
分布且左右延伸的横承重梁321、以及多根左右分布且前后延伸的纵承重梁322；还包括多根
上下延伸且贯穿第一承重框架32、第二承重框架34和第三承重框架35的第三支撑腿323，
多根第三支撑腿323分别位于多根横承重梁321和多根纵承重梁322的多个连接交点处，且
第三支撑腿323的下端坐落在地基上，横承重梁321、纵承重梁322和第三支撑腿323均为
钢管。
本发明中第一承重框架32上铺设有10cm厚的承重木板，以便于工作人员在平台上走动，
并能增强本发明勘察作业平台的表面承载能力。
如图5所示，本发明第一承重框架32的外周围安装有向上延伸的安全防护围栏37，安
全防护围栏37的高度可设置为1米，以防止工作人员在本发明勘察作业平台上走动时出现踏
空等意外情况，起到安全防护作用。
如图6至图8所示侧支撑框架31和第一承重框架32上均设有由两根钢管交叉连接构成
的剪力撑38，以增强侧支撑框架31和第一承重框架32的连接强度。
若第一支撑腿312、第二支撑腿314、第三支撑腿323、或斜支撑管33坐落的地基质地
较软，例如淤泥地基、砂层地基，在安装时，地基中需要事先预埋混凝土垫块，同时，第一
支撑腿312、第二支撑腿314、第三支撑腿323或斜支撑管33下端安装由钢板制成的底座，
然后将底座与混凝土垫块通过地脚螺栓或是焊接方式进行固接，从而能有效防止第一支撑腿
312、第二支撑腿314、第三支撑腿323或斜支撑管33陷入地基中，并提高本发明勘察作业
平台的整体承载能力。
本发明中的钢管间通过扣件连接，以便于进行安装连接。同时，本发明中所需要的钢管，
在安装好后均需在其表面涂抹防腐涂层。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技
术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡
所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等
效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。