一种用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装下部就位系统及柔性安装系统技术方案

本发明专利技术公开了用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装下部就位系统及柔性安装系统，其包括：支撑件，环形支垫，环梁以及座体，所述支撑件沿单桩基础周向设置在单桩基础侧面；所述环形支垫设置在支撑件上；所述环梁置于环形支垫上方；所述座体沿环梁的周向设置在环梁上，且座体与环形支垫之间通过座体支腿连接。由此构成的下部就位系统方案通过独创的支撑方案，优化了受力形式，能够很好的用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装。

【技术实现步骤摘要】
一种用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装下部就位系统及柔性安装系统
本专利技术涉及风电施工技术，具体涉及海上风力发电机组施工技术。
技术介绍
海上风力发电机组由于塔筒高、叶轮直径大、整体外形尺寸重量庞大，同时海上风力发电机组安装时受恶劣的海况(包括海风、海浪等)影响，造成风力发电机组在海域中安装的难度较大。为实现海上风机的安全、可靠、平稳安装，目前两种常用的基础形式单桩基础和承台基础主要应用两种不同的安装方式：分体式安装和整体式安装。分体式安装方式主要应用于单桩基础，即通过专用风电安装平台按部组件形式顺序安装风力发电机组。在实际操作过程中，单桩基础使用分体式安装需要专用风电安装平台，且所有安装工序均在海上进行，受风等自然条件制约较大。整体式安装方式主要应用于承台基础，通过在陆域基地完成风力发电机组整体的拼装，使用一种柔性安装系统以实现风力发电机组整体在基础上的精确、平稳安装。参见图1和图2，其所示为现用于承台基础的柔性安装系统，主要包括：下部就位系统1、上部吊架系统2、索具系统3、平衡梁4。其中，下部就位系统1是柔性安装体系的重要组成部分，其结构组成主要是座体11和环梁12。基于该结构的柔性安装系统对承台基础的海上风力发电机组进行整体式安装时，该柔性安装系统将进行缓冲和定位，其中风力发电机组安装时整体作用在柔性安装系统的下部就位系统1上，通过垂直设置的环梁12支腿和座体11支腿传递到承台基础5上，由此现有的该柔性安装系统适用范围只能为具备垂向承载面的承台基础。再者，本柔性安装系统下部就位系统1组成部件较多，相互之间主要通过螺栓连接的方式，使现场安装与拆卸下部就位系统工序繁杂，施工工效较低。
技术实现思路
针对现有海上风力发电机组施工技术所存在的问题，需要一种高效，可靠的海上风力发电机组施工方案。为此，本专利技术的目的在于提供一种用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装下部就位系统及柔性安装系统，其能够适用于单桩基础，且施工工效高。为了达到上述目的，本专利技术提供的用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装下部就位系统，其包括：支撑件，所述支撑件沿单桩基础周向设置在单桩基础侧面；环形支垫，所述环形支垫设置在支撑件上；环梁，所述环梁置于环形支垫上方；座体，所述座体沿环梁的周向设置在环梁上，且座体与环形支垫之间通过座体支腿连接。进一步的，所述安装下部就位系统还包括粗导向板，所述粗导向板上部外倾，两块一组，布置在下部就位座体外侧。进一步的，所述安装下部就位系统还包括缓冲器着力板，所述缓冲器着力板为圆形钢板，设置在下部就位座体上。进一步的，所述安装下部就位系统还包括同步升降系统，所述同步升降系统为八套液压同步升降油缸，并沿圆周方向分布在下部就位座体上。进一步的，所述安装下部就位系统还包括自动对中系统，所述自动对中系统由两组径向和切向布置的液压油缸组成。进一步的，所述支撑件沿单桩基础周向对称分布。进一步的，所述座体支腿相对于竖直方向呈一定的倾斜角度直接连接支撑座体和环形支垫。进一步的，所述座体支腿为斜向布置的钢结构杆件。进一步的，所述座体与环形支垫之间还设置加强支腿，所述加强支腿为斜向布置的钢结构杆件，与座体支腿构成三角形稳定结构。为了达到上述目的，本专利技术提供的用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装柔性安装系统，其包括上述的安装下部就位系统。由此构成的下部就位系统方案通过独创的支撑方案，优化了受力形式，能够很好的用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装。再者，本就位系统方案整体组成结构紧凑合理，在具体应用时能够大大减少海上安拆下部就位系统的工作量，由此大大提高施工工效。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为现有用于承台基础的柔性安装系统的组成示意图；图2为现有用于承台基础的柔性安装系统中下部就位系统的组成示意图；图3为本专利技术实例中下部就位系统的组成示意图；图4为本专利技术实例中下部就位系统的俯视图；图5为本专利技术实例中支撑件的结构示意图；图6为本专利技术实例中座体支腿的结构示意图；图7为本专利技术实例中柔性安装系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本专利技术实例提供一种新的下部就位系统方案，该下部就位系统提供创新的支撑形态，优化受力形式，能够有效的能适应于单桩基础的海上风力发电机组，同样的该下部就位系统同样适用于其它具备垂直段筒体的其他基础形式。参见图3和图4，其所示为本实例提供的下部就位系统的具体组成结构。由图可知，该下部就位系统100主要包括支撑件110、环形支垫120、环梁130、座体140、粗导向板150、缓冲器着力板160、同步升降系统170、自动对中系统180。其中，支撑件110，环形支垫120，环梁130，座体140配合构成下部就位系统的支撑体系，该支撑体系能够很好的配合单桩基础。如图所示，支撑件110，其沿单桩基础200周向固定设置在单桩基础200的侧面，用于承受下部就位系统传递的垂向作用力。参见图5，本实例中支撑件110采用多个牛腿支撑，这些牛腿支撑沿单桩基础200周向匀距对称的固定设置在单桩基础200的侧面上，由此可均衡的承受下部就位系统传递的垂向作用力，保证整个就位系统的稳固性。对于支撑件110的数量可根据实际需求而定，图示实例中采用四个牛腿支撑，匀距对称分布，但不限于此。再者，对于支撑件110的结构形式并不限于牛腿支撑，可以有各种改型，主要能够承受下部就位系统传递的垂向作用力，同时可以与单桩基础后期安装的附属构件安装支座通用即可。本系统中的环形支垫120，其优选为弧状箱型梁钢结构，对应于支撑件110，本下部就位系统100共设置4个环形支垫120，均位于座体140下方，对应设置在支撑件110上，并与座体通过支腿组件190进行连接，承受下部就位系统100重力及海上风力发电机组安装加速度，并通过支撑件110传递至单桩基础。如此设置的环形支垫120，可避免支腿组件190直接作用在支撑件110上产生的受力不均和应力集中，保证整个系统的稳定可靠性。本系统中的环梁130，其整体置于环形支垫120上方。该环梁130优选为两个半圆形箱型梁钢结构，其与座体140连接，两个半圆形环梁130通过螺栓连接形成完整圆形，抱紧在单桩基础上，由此来确保下部就位系统100水平向稳定。本系统中的座体140，其沿环梁的周向设置在环梁上，且座体140与环形支垫120之间通过支腿组件190固定连接。该座体140为下部就位系统结构主体，其中间布置有缓冲器着力板160、同步升降系统170和自动对中系统180，外侧布置有粗导向板150，通过上述布置的各个组成部件的相互配合，有效完成对上部吊架系统的导向、缓冲、同步升降以及精定位自动对中。本实例中对于座体140的数量可根据实际需求而定，图示实例中采用四个牛腿支撑，匀距对称分布，但不限于此。如此构成的支撑系统中，连接支撑座体140和环形支垫120的支腿组件190，其具体由座体支腿191和加强支腿192构成，呈三角形稳定结构，优化了受力形式，共同保持安装过程下部就位系统稳定。由此，本实例中支腿组件190摒弃常规的垂直支撑(支撑连接环梁130)，独创的采用组合式的斜向支撑，并且不连接支撑环梁130，而是直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装下部就位系统，其特征在于，所述安装下部就位系统包括：支撑件，所述支撑件沿单桩基础周向设置在单桩基础侧面；环形支垫，所述环形支垫设置在支撑件上；环梁，所述环梁置于环形支垫上方；座体，所述座体沿环梁的周向设置在环梁上，且座体与环形支垫之间通过座体支腿连接。

【技术特征摘要】
1.用于单桩基础的海上风力发电机组整体安装下部就位系统，其特征在于，所述安装下部就位系统包括：支撑件，所述支撑件沿单桩基础周向设置在单桩基础侧面；环形支垫，所述环形支垫设置在支撑件上；环梁，所述环梁置于环形支垫上方；座体，所述座体沿环梁的周向设置在环梁上，且座体与环形支垫之间通过座体支腿连接。2.根据权利要求1所述的安装下部就位系统，其特征在于，所述安装下部就位系统还包括粗导向板，所述粗导向板上部外倾，两块一组，布置在下部就位座体外侧。3.根据权利要求1所述的安装下部就位系统，其特征在于，所述安装下部就位系统还包括缓冲器着力板，所述缓冲器着力板为圆形钢板，设置在下部就位座体上。4.根据权利要求1所述的安装下部就位系统，其特征在于，所述安装下部就位系统还包括同步升降系统，所述同步升降系统为八套液压同步升降油缸，并沿圆周方向分布在下...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成芹，陆梅兴，王俊杰，刘璐，刘玉霞，黄超，
申请(专利权)人：中交三航上海新能源工程有限公司，中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31