一种海上浮式平台装置以及施工方法和工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海上浮式平台装置以及施工方法和工作方法，海上浮式平台装置，包括浮筒载体部件，所述浮筒载体部件包括浮筒，所述浮筒底端设有配重体且顶端设有中心筒，所述浮筒外圆面上设有锚链部件，用于使所述浮筒载体部件在海里的高程保持不变，所述中心筒顶面边缘一周设有平台，所述中心筒顶面上设有塔筒基座，用于安装风机的塔筒，所述中心筒外圆面上设有浮力支撑部件，所述浮力支撑部件随水位升降可沿中心筒外圆面滚动。本发明专利技术中的浮筒载体部件通过浮力支撑部件的浮力支撑作用能自动抵抗风浪并保持平衡状态，从而能保证风力发电设备的稳定性。电设备的稳定性。电设备的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种海上浮式平台装置以及施工方法和工作方法


[0001]本专利技术属于海上风力发电
，具体涉及一种海上浮式平台装置以及施工方法和工作方法。

技术介绍

[0002]海上风能开发已成为全球电力科技竞争的热点，中国拥有1.8万多公里大陆海岸线和300万平方公里海洋国土面积，海上风能资源丰富，开发潜能巨大，50米左右水深的海上风电，预计可开发资源达5亿千瓦。随着近海岸资源的开发趋于饱和，海上风电开发逐步走向深远海，水深也随之增加，如果在几十米深的海洋中再使用固定平台即桩基平台，则投资大、施工难度大，并且运行管理也不方便，将风机安装在浮式平台上是解决上述问题的较佳选择。
[0003]由于海上风力发电机组的塔筒及安装在塔筒上的风机的总重量较大，因此对浮式平台的结构强度和所能够提供的浮力要求较高，目前海上风力发电机组的浮式平台，大体上有立柱式、张力腿式、半潜式、驳船式等类型，其共同的不足之处都是在海浪中，均不能自主动态平衡，只能随海浪摇摆，影响风机的运行和安全，从而影响风机的发电量。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种海上浮式平台装置以及施工方法和工作方法，该浮筒载体部件通过浮力支撑部件的浮力支撑作用能自动抵抗风浪并保持平衡状态，从而能保证风力发电设备的稳定性。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种海上浮式平台装置，包括浮筒载体部件，所述浮筒载体部件包括浮筒，所述浮筒底端设有配重体且顶端设有中心筒，所述浮筒外圆面上设有锚链部件，用于使所述浮筒载体部件在海里的高程保持不变，所述中心筒顶面边缘一周设有平台，所述中心筒顶面上设有塔筒基座，用于安装风机的塔筒，所述中心筒外圆面上设有浮力支撑部件，所述浮力支撑部件随水位升降沿中心筒外圆面滚动而升降。
[0007]进一步地，所述浮筒直径大于中心筒直径，所述中心筒处于浮筒顶面中部，所述塔筒基座处于中心筒顶面一周；所述浮筒内一周均匀分布有多个竖向隔板，各所述竖向隔板之间从上到下依次通过水平隔板相连，形成多个浮筒腔室；所述中心筒内从上到下依次设有多个水平隔板，形成多个中心筒腔室，所述中心筒内侧壁上设有爬梯；所述浮筒腔室与中心筒腔室之间相互连通，部分所述浮筒腔室内设有锚链舱和锚机，用于安装所述锚链部件。
[0008]进一步地，所述配重体包括弧形配重和平衡配重；所述弧形配重与浮筒的轴线重合，所述弧形配重包括弧形钢筋网，所述弧形钢筋网顶端开口且开口直径与浮筒直径相等，所述弧形钢筋网顶端与浮筒底端固定连接，所述弧形钢筋网内表面粘结土工布并形成弧形空腔，所述弧形空腔内设有多根吊筋，所述吊筋一端所述弧形钢筋网固定连接，另一端与浮筒底端固定连接，所述浮筒的底板上设有多个注料孔，用于向所述弧形空腔内浇筑混凝土；
所述平衡配重设置在浮筒内底部，用于调整安装风机后所述浮筒载体部件的平衡。
[0009]进一步地，所述浮力支撑部件包括两个相对称的半圆环形浮箱，两个所述浮箱环抱设置于中心筒外侧并拼接形成浮箱本体，所述浮箱本体处于海面下，每个所述浮箱顶面内边缘处均匀分布有多个立柱，多个所述立柱从上到下依次通过水平的弧形梁连接并形成传力框架，两个所述传力框架环抱设置于中心筒外侧并拼接形成传力框架本体，所述弧形梁内侧设有相适配的弧形槽，所述弧形槽内设有多个滚珠，所述滚珠与中心筒外圆面滚动接触，所述立柱顶端处的弧形梁外侧沿中心筒的圆周方向设有多个浮力支撑组件。
[0010]进一步地，所述浮力支撑组件沿中心筒的圆周方向均匀分布，包括弧面朝下的弧形杆，所述弧形杆上端固定于弧形梁外侧相应位置处且下端设有空心的浮柱，所述浮柱底端高于静水位。
[0011]进一步地，所述浮箱两端分别设有竖直且向外延伸的浮箱对接板，两个所述浮箱相应一端的浮箱对接板之间通过螺栓连接；所述传力框架两端的立柱处均设有竖直且向外延伸的框架对接板，两个所述传力框架相应一端的框架对接板之间通过螺栓连接。
[0012]进一步地，所述锚链部件包括均匀设置于浮筒外圆面上端一周处的多个上锚链组件，还包括均匀设置于浮筒外圆面下端一周处的多个下锚链组件，所述上锚链组件包括向外侧下方倾斜的上锚链，所述上锚链的上端固定于浮筒外圆面上端相应位置处且下端与处于海底的上锚定固定连接，所述下锚链组件包括向外侧下方倾斜的下锚链，所述下锚链的上端固定于浮筒外圆面下端相应位置处且下端与处于海底的下锚定固定连接；所述上锚链与下锚链交错布置。
[0013]一种海上浮式平台装置的施工方法，包括以下步骤：
[0014]S1、工厂制作所述浮筒、配重体、中心筒和平台，并制作所述浮力支撑部件和锚链部件；
[0015]S2、将所述配重体和中心筒分别与浮筒组装在一起，将所述平台与中心筒组装在一起，得到所述浮筒载体部件，并将所述浮筒载体部件水中拖运至现场水域；
[0016]S3、在所述浮筒顶面上将浮力支撑部件安装于中心筒外圆面上；
[0017]S4、当现场水域达到最低水位时，在所述平台顶面堆沙袋加载，使所述平台顶面高程达到安装风机后的设计高程，将所述锚链部件安装于浮筒外圆面上；
[0018]S5、在所述中心筒顶面上安装塔筒，同时将所述平台上的沙袋逐渐卸载，并在塔筒顶端安装风机。
[0019]进一步地，
[0020]步骤S1中，工厂制作所述配重体，具体是工厂制作所述配重体的弧形钢筋网和各吊筋，在弧形钢筋网内表面粘结土工布，将各吊筋的一端固定于弧形钢筋网上，并工厂制作所述配重体的平衡配重；
[0021]步骤S2中，在船上将所述中心筒底端与浮筒顶端对接后焊接，将所述平台套设于中心筒顶端外侧并焊接，将弧形钢筋网顶端与所述浮筒底端固定连接，将各吊筋的另一端固定于浮筒底端相应位置处，将所述浮筒浮于水面，通过所述浮筒底板上的注料孔向弧形空腔内浇筑混凝土，得到所述浮筒载体部件；
[0022]步骤S5中，安装风机后，观测所述浮筒载体部件是否平衡，若不平衡，将所述配重体的平衡配重安装在浮筒内底部，使所述浮筒载体部件在静水中处于平衡状态。
[0023]一种海上浮式平台装置的工作方法，包括以下方式：
[0024](1)、所述浮筒载体部件比较平稳时，所述浮力支撑部件处于非工作状态；
[0025](2)、所述浮筒载体部件在风浪作用下发生倾斜至设定倾斜值时，所述浮力支撑部件中的浮柱浸入水中产生浮力，对所述浮筒载体部件产生支撑作用，抵抗所述浮筒载体部件的倾覆力矩，使所述浮筒载体部件恢复到平衡状态。
[0026]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术中，通过中心筒外圆面上设置的浮力支撑部件，浮筒载体部件能自动抵抗风浪冲击并自主保持平衡状态，能防止中心筒顶端的平台发生倾斜而影响人员操作，能保证风力发电的稳定性；通过浮筒外圆面上设置的锚链部件，使浮筒载体部件在各种竖向荷载作用下，在海中的高程保持不变，并能抵抗浮筒的旋转力矩，避免产生旋转；通过浮筒底端设置的配重体，降低浮筒载体部件的重心，提高浮筒载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上浮式平台装置，其特征在于：包括浮筒载体部件，所述浮筒载体部件包括浮筒(101)，所述浮筒(101)底端设有配重体且顶端设有中心筒(102)，所述浮筒(101)外圆面上设有锚链部件，用于使所述浮筒载体部件在海里的高程保持不变，所述中心筒(102)顶面边缘一周设有平台(103)，所述中心筒(102)顶面上设有塔筒基座(104)，用于安装风机(2)的塔筒(3)，所述中心筒(102)外圆面上设有浮力支撑部件，所述浮力支撑部件随水位升降沿中心筒(102)外圆面滚动而升降。2.根据权利要求1所述的一种海上浮式平台装置，其特征在于：所述浮筒(101)直径大于中心筒(102)直径，所述中心筒(102)处于浮筒(101)顶面中部，所述塔筒(3)基座(104)处于中心筒(102)顶面一周；所述浮筒(101)内一周均匀分布有多个竖向隔板(1011)，各所述竖向隔板(1011)之间从上到下依次通过水平隔板(1021)相连，形成多个浮筒腔室(1013)；所述中心筒(102)内从上到下依次设有多个水平隔板(1021)，形成多个中心筒腔室(1022)，所述中心筒(102)内侧壁上设有爬梯；所述浮筒腔室(1013)与中心筒腔室(1022)之间相互连通，部分所述浮筒腔室(1013)内设有锚链舱(1014)和锚机，用于安装所述锚链部件。3.根据权利要求1所述的一种海上浮式平台装置，其特征在于：所述配重体包括弧形配重(105)和平衡配重；所述弧形配重(105)与浮筒(101)的轴线重合，所述弧形配重(105)包括弧形钢筋网(1051)，所述弧形钢筋网(1051)顶端开口且开口直径与浮筒(101)直径相等，所述弧形钢筋网(1051)顶端与浮筒(101)底端固定连接，所述弧形钢筋网(1051)内表面粘结土工布并形成弧形空腔，所述弧形空腔内设有多根吊筋(1052)，所述吊筋(1052)一端所述弧形钢筋网(1051)固定连接，另一端与浮筒(101)底端固定连接，所述浮筒(101)的底板上设有多个注料孔(1017)，用于向所述弧形空腔内浇筑混凝土；所述平衡配重(106)设置在浮筒(101)内底部，用于调整安装风机(2)后所述浮筒载体部件的平衡。4.根据权利要求1所述的一种海上浮式平台装置，其特征在于：所述浮力支撑部件包括两个相对称的半圆环形浮箱(401)，两个所述浮箱(401)环抱设置于中心筒(102)外侧并拼接形成浮箱本体，所述浮箱本体处于海面下，每个所述浮箱(401)顶面内边缘处均匀分布有多个立柱(4021)，多个所述立柱(4021)从上到下依次通过水平的弧形梁(4022)连接并形成传力框架(402)，两个所述传力框架(402)环抱设置于中心筒(102)外侧并拼接形成传力框架本体，所述弧形梁(4022)内侧设有相适配的弧形槽(4031)，所述弧形槽(4031)内设有多个滚珠(4032)，所述滚珠(4032)与中心筒(102)外圆面滚动接触，所述立柱(4021)顶端处的弧形梁(4022)外侧沿中心筒(102)的圆周方向设有多个浮力支撑组件。5.根据权利要求4所述的一种海上浮式平台装置，其特征在于：所述浮力支撑组件沿中心筒(102)的圆周方向均匀分布，包括弧面朝下的弧形杆(4041)，所述弧形杆(4041)上端固定于弧形梁(4022)外侧相应位置处且下端设有空心的浮柱(4042)，所述浮柱(4042)底端高于静水位。6.根据权利要求4所述的一种海上浮式平台装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝晖，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：