一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台制造技术

本发明专利技术公开了一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，包括浮体平台及与所述浮体平台上固定具有中空结构的主浮体，所述浮体平台上通过焊接方式连接着连接件，所述连接件的端头位置固定有次浮体，所述主浮体上通过焊接方式连接着呈锥形状的渐变段，所述渐变段上设有风机塔筒，所述浮体平台与位于海底平面固定的锚固体通过锚固索连接，所述连接件上位于所述次浮体一端与位于海底平面固定的锚固体通过锚固索连接，所述连接件以钢管桁架结构为主，所述连接件与所述次浮体共同形成平衡力矩。述连接件与所述次浮体共同形成平衡力矩。述连接件与所述次浮体共同形成平衡力矩。

【技术实现步骤摘要】
一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台


[0001]本专利技术涉及海上风电
，特别涉及一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台。

技术介绍

[0002]基于海上的自然条件，海上漂浮基础主要存在以下问题，其一，潮水与海浪影响：漂浮基础采用的浮体是浮于海平面上的，随着潮水海浪所产生的水位变化而变化，为此，锚索的功能只是保障漂浮基础的相对限位，不能在海上产生较大的漂移。为此，锚固的要求不高，具有抵抗海流及风浪水平推力即可。但对于海上风电项目的就位和安装，带来了更多的不确定性和困难；其二，风浪与涌动影响：受海风的作用，海水产生涌动和形成巨浪，在海上浮体或船只产生剧烈摆动，倾斜甚至倾覆。对海上风电漂浮式基础而言，海水的涌动和海面海浪，海上漂浮基础产生剧烈的摇摆，使海上风电项目难以进行正常的安装和运行，为克服这种剧烈的波动，漂浮或海上风电项目通常采用巨型结构，漂浮基础结构排水体积是13000多吨，即总浮力为1万多吨，以提供风电项目有相对平稳的工作环境，而涌动又对巨型海上结构形成巨大的外力作用，从而极大地提高风电项目的投资成本。
[0003]当前应用于海上风电项目，主要采用嵌入式桩基(固定式)基础、漂浮式基础平台，两种基础平台存在以下缺陷
[0004]固定式基础主要缺点：海洋区域广阔，海水深浅不一，地质条件复杂，造成了海上风电项目需要大量的前期勘探钻探工作，以及建设期艰难的海上打桩工作，使得项目成本难以控制，特别是随着海水深度增加，项目投资成本也快速增加。
[0005]固定式基础在项目前期及建设期，均需要特殊的海上打桩设备，由于海上风云变化莫测，使之受海上风浪影响大，项目实施时间长，工期难以控制，漫长的工期间接地影响了项目的投资和收益。为克服巨大的风浪影响，桩基础需要极大抗倾和抗冲击能力，项目需要较多的桩群组成工作平台，较大地增加了项目的投资成本。
[0006]漂浮式基础平台主要缺点：受海上大风大浪的影响，基础平台容易产生剧烈摇摆，给项目的安装和安全运行带来了极大的困难。为了降低海上风浪造成的摇摆影响以及在巨大风浪条件下自身的安全要求，漂浮式基础平台通常设计成巨大的体型结构，巨大的体型结构，不仅使设计工作极为复杂，同时也极大地增加项目的投资成本。由于海水潮起潮落，漂浮式基础平台难以固定限位，使之随波逐流漂移。
[0007]总而言之，海上巨大风浪形成海水剧烈上下涌动和产生巨大的侧向推力，是海上建、构筑物和船只重要的外在破坏要素，是极大地推高海上项目投资成本的主要环节。
[0008]鉴于上述因素，本申请人特别提供一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，将海水浮力转化为有效作用力，基础平台浮体被潜锚在水下，浮力与锚固力的共同作用，实現了基础平台的稳定和具有强大的强倾覆能力。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0010]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现：一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，包括浮体平台及与所述浮体平台上固定具有中空结构的主浮体，所述浮体平台上通过焊接方式连接着连接件，所述连接件的端头位置固定有次浮体，所述主浮体上通过焊接方式连接着呈锥形状的渐变段，所述渐变段上设有风机塔筒；
[0011]所述浮体平台与位于海底平面固定的锚固体通过锚固索连接，所述连接件上位于所述次浮体一端与位于海底平面固定的锚固体通过锚固索连接。
[0012]进一步地，所述连接件以钢管桁架结构为主，所述连接件与所述次浮体共同形成平衡力矩。
[0013]进一步地，所述钢管桁架与主浮体的连接处固定设有固定座，固定座采用型钢方型结构，固定座通过螺栓和/或焊接方式连接着焊接固定在桁架连接。
[0014]进一步地，所述主浮体上、下端采用简易的型钢构成方框，由钢索与桁架末端连接。
[0015]进一步地，所述锚固索与位于浮体平台上的设置的卷扬机连接；
[0016]所述锚固体采用扁平的堆型结构，由钢筋混凝土预制生产，所述锚固体设定的位置对称分散沉放，所述锚固索与锚固体连接，另一端与临时浮伴相连接。
[0017]进一步地，所述主浮体与所述次浮体的浮体结构可采用“十”字型设置。
[0018]进一步地，所述主浮体与所述次浮体的浮体结构可采用
“△”
设置。
[0019]进一步地，所述主浮体、次浮体与所述浮体平台预留约10米高度，且所述次浮体位于连接件端头位置等距设置。
[0020]进一步地，所述主浮体为上端具有敞口结构且底部封闭的圆管体结构，所述次浮体为两端呈封闭状的中空的圆管体结构。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将海水浮力转化为有效作用力；当基础平台浮体被潜锚在水下，浮力与锚固力的共同作用，实現了基础平台的稳定和具有强大的强倾覆能力，采用主、次浮体的结构，可以改善结构的受力条件，极大提高项目的抗倾覆能力；项目的基础平台可以进行模组化在厂区进行加工生产，达到缩短建设周期和提前投产产生效益；适合于各种水深和地质条件，外在因素对投资成本影响较小；利用平台具有柔性工作能力，可以较大程度减少平台结构体积和重重，有效达到投资节约；本专利技术潜浮锚固式基础平台，适用海上测风、风电机组、海上风电生产管理场地等平台；
[0022]针对海洋特点和上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种可重复利用、可进行模组化生产、便于拆除、能缩短项目建设周期、能降低项目投资成本敀海上风电项目基础平台(包括测风塔、风电机组以及风电管理相关工作的海上平台)；
[0023]当浮体所产生的浮力不大于锚固力的垂直分力时，浮体不能上下移动，基础平台高程即保持不变。
[0024]当浮体、基础平台以及上部结构受综合水平外力(如风、浪、洋流等)，不大于浮力和锚固共同作用形成的水平分力时，基础平台就不会产生水平位移。
[0025]可以根据风电项目主流市场风机重量、塔筒高度、重量和直径，设计两、三个标准
的浮体结构(含主、次浮体)，浮体上渐变段设计，主要是适应于不同规格塔筒直径进行设计调整，以满足风电项目的普及性和适应性；潜浮式基础平台，可以实现厂区内加工生产，浮拖至项目现场就位，达到产品优质和快速安装条件，有效地缩短项目的建设周期和提前产生投资收益；
[0026]潜浮锚固式风电基础平台，主要是通过浮力和锚固力的相互作用来实现机组基础平台的稳定。由于海水和锚索都具有典型的柔性特征，当项目遇到特大风暴时(如倾覆力矩大于浮力所产生的力矩时)，潜浮锚固式基础平台将通过小幅波动(柔性特征)以化解特大风暴所带来的破坏性影响，实现潜浮锚固式风电基础平台结构轻量化以减少投资成本。
附图说明
[0027]图1为本专利技术浮力与锚拉力示意图；
[0028]图2为本专利技术浮力与锚拉力产生水平分力示意图；
[0029]图3为本专利技术整体连接示意图；
[0030]图4为本专利技术整体俯视图；
[0031]图5为本专利技术中“十”浮体平面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，其特征在于，包括浮体平台(1)及与所述浮体平台(1)上固定具有中空结构的主浮体(2)，所述浮体平台(1)上通过焊接方式连接着连接件(4)，所述连接件(4)的端头位置固定有次浮体(3)，所述主浮体(2)上通过焊接方式连接着呈锥形状的渐变段(5)，所述渐变段(5)上设有风机塔筒(6)；所述浮体平台(1)与位于海底平面固定的锚固体(8)通过锚固索(9)连接，所述连接件(4)上位于所述次浮体(3)一端与位于海底平面固定的锚固体(8)通过锚固索(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，其特征在于，所述连接件(4)以钢管桁架结构为主，所述连接件(4)与所述次浮体(3)共同形成平衡力矩。3.根据权利要求2所述的一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，其特征在于，所述钢管桁架与主浮体(2)的连接处固定设有固定座，固定座采用型钢方型结构，固定座通过螺栓和/或焊接方式连接着焊接固定在桁架连接。4.根据权利要求1或3所述的一种能抵抗风浪影响的海上风电基础平台，其特征在于，所述主浮体(2)上、下端采用简易的型钢构成方框，由钢索(10)与桁架...

【专利技术属性】
技术研发人员：增陈平，赵宏亮，
申请(专利权)人：北京东荣盛世科技有限公司，
类型：发明
国别省市：