【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风机漂浮式基础的，尤其是指一种装配式海上风机漂浮基础结构及其施工方法。
技术介绍
1、随着漂浮式风电场址逐渐向深远海及机组向大型化发展，港口侧的安装、拖曳存在较大经济和技术挑战。在大型漂浮式风电场中，尽可能在海上现场操作相关流程是较经济的做法。
2、传统的漂浮式风电项目更多的建造和安装时采用传统海工模式，没有办法适应未来规模化风场建造和安装速度要求。现有的风机漂浮式基础设计通常需要整体在港口岸上拼装后过驳下水的方式，对拼装场地、过驳移运工艺以及运输船舶要求很高，不利于风电场建设的批量化生产要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种装配式海上风机漂浮基础结构及其施工方法，降低了加工场地、运输装备的要求；独立制造分段装配可直接在海上进行拼装以及下水作业，有利于风机基础的大批量和快节奏生产。
2、本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种装配式海上风机漂浮基础结构，包括上风向基础臂总成和下风向基础臂总成；所述上风向基础臂总成包括依次连接的中心连接件、第一过渡连接法兰、第一混凝土臂、第一端部连接法兰和上风向浮筒连接件，所述中心连接件、第一过渡连接法兰、第一混凝土臂、第一端部连接法兰和上风向浮筒连接件的各个连接面之间均设有防水密封结构，所述中心连接件与下风向基础臂总成的连接面处设有导向抗剪结构，通过该导向抗剪结构使上风向基础臂总成与下风向基础臂总成能够对齐安装并抵抗剪切力，所述上风向基础臂总成通过螺栓组件分别与至少两
3、进一步，所述上风向基础臂总成的第一混凝土臂包括多个混凝土节段；每个混凝土节段的筒壁上沿周向设有供预应力筋安装的孔道，各混凝土节段依次排列成第一混凝土臂，第一混凝土臂的两端分别与第一过渡连接法兰和第一端部连接法兰连接并通过预应力筋的张拉下将多个混凝土节段紧连在一起。
4、进一步，所述上风向基础臂总成的中心连接件与第一过渡连接法兰通过螺栓连接，所述上风向基础臂总成的中心连接件与第一过渡连接法兰的连接面处设有导向抗剪结构。
5、进一步，所述导向抗剪结构包括形成于中心连接件端面处的凹槽以及形成于第一过渡连接法兰和下风向基础臂总成端面处的凸块；所述凹槽与凸块有若干个，两者能够相互匹配对接。
6、进一步，所述下风向基础臂总成包括依次连接的第二过渡连接法兰、第二混凝土臂、第二端部连接法兰和下风向浮筒连接件；所述下风向基础臂总成的第二过渡连接法兰、第二混凝土臂、第二端部连接法兰和下风向浮筒连接件的各个连接面之间均设有防水密封结构，所述第二混凝土臂包括多个混凝土节段，每个混凝土节段的筒壁上沿周向设有供预应力筋安装的孔道，各混凝土节段依次排列成第二混凝土臂，第二混凝土臂的两端分别与第二过渡连接法兰和第二端部连接法兰连接并通过预应力筋的张拉下将多个混凝土节段紧连在一起；所述第二过渡连接法兰的端面处形成有与中心连接件对接的凸块。
7、进一步，所述防水密封结构包括形成于各连接面外周处的沉台以及防水密封胶条，所述防水密封胶条设置沉台上，用于密封各连接面间的接缝。
8、进一步，所述上风向基础臂总成与下风向基础臂总成的内部设有压载管路，且各压载管路的端部预留有用于快速安装的接口，在上风向基础臂总成与下风向基础臂总成安装时，其内部的压载管路亦能够快速对接安装。
9、一种根据上述装配式海上风机漂浮基础结构的施工方法，包括以下步骤：
10、s1、在陆上预制漂浮式基础的上风向基础臂总成和下风向基础臂总成，且在上风向基础臂总成和下风向基础臂总成的端部开口处设防水密封堵板，保证各部件形成防水密封的舱室；
11、s2、利用半潜船将上风向基础臂总成和下风向基础臂总成分别运输至预设拼装位置，其中使用三条半潜船运输，每条半潜船运输两个相同的基础臂总成；
12、s3、在待拼装的上风向基础臂总成和下风向基础臂总成各对接面处的防水密封堵板拆除，并安装若干定位导向销和防水密封胶条；
13、s4、将各半潜船调载至同一水平高度并使其运载稳定，上风向基础臂总成以及两个下风向基础臂总成通过钢轨和卷扬机外伸至半潜船尾部的设定距离，通过定位导向销以及设置在对接面上的导向抗剪结构对齐孔位并靠紧对接面，拧上对接面的紧固螺栓，拆除定位导向销后按设计值预紧螺栓，对连接面外侧按设计要求做防水密封处理；
14、s5、完成连接面内部压排载系统管路和电气管线的回接装配，调试压载系统；
15、s6、使整个漂浮式基础随半潜船整体下水，漂浮式基础浮起同时调整压排载系统保证基础结构平衡至设定吃水深度，半潜船继续下潜至指定深度后，利用驳船将基础结构拖离半潜船；
16、s7、半潜船上浮，重复步骤s3至s6，将半潜船上另一组基础结构三个方向的基础臂总成完成拼装后湿拖至总装位置。
17、进一步，所述步骤s2包括：
18、将各装载上风向基础臂总成和下风向基础臂总成的半潜船行驶至预设拼装位置，以装载上风向基础臂总成的半潜船为相对定位基准，装载下风向左舷基础臂总成和下风向右舷基础臂总成的半潜船调整船身角度，保证下风向左舷基础臂总成和下风向右舷基础臂总成的待连接面与中心连接件端的连接面平行，半潜船相互靠近到预设距离待护舷件靠紧后相互系缆固定。
19、进一步，所述步骤s4包括：
20、在每条半潜船沿船体纵向铺设通长的钢轨，钢轨上放置滑动支撑工装小车，将两件同一基础臂总成放置于滑动支撑工装小车上，卷扬机设在半潜船两侧，通过卷扬机的牵引，使各基础臂总成可沿钢轨纵向平移，运输过程各基础臂总成与半潜船船体连接固定。
21、本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
22、1、本专利技术的装配式海上风机漂浮基础结构，可实现各基础臂总成的独立制作，降低了对总装场地、运输安装船舶和码头的要求，降低了施工难度和门槛，实现了部件制造的批量化，为风电场建设批量化生产提供了可靠的思路，同时实现浅水和深水海域的现场拼装作业。
23、2、本专利技术的基础结构施工方法提高了运输船舶的利用率，并加快了拼装施工的节奏。
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1.一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：包括上风向基础臂总成和下风向基础臂总成；所述上风向基础臂总成包括依次连接的中心连接件、第一过渡连接法兰、第一混凝土臂、第一端部连接法兰和上风向浮筒连接件，所述中心连接件、第一过渡连接法兰、第一混凝土臂、第一端部连接法兰和上风向浮筒连接件的各个连接面之间均设有防水密封结构，所述中心连接件与下风向基础臂总成的连接面处设有导向抗剪结构，通过该导向抗剪结构使上风向基础臂总成与下风向基础臂总成能够对齐安装并抵抗剪切力，所述上风向基础臂总成通过螺栓组件分别与至少两个下风向基础臂总成形成连接，构成Y字形漂浮基础，同时所述上风向基础臂总成与下风向基础臂总成的连接面处设有防水密封结构。
2.根据权利要求1所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述上风向基础臂总成的第一混凝土臂包括多个混凝土节段；每个混凝土节段的筒壁上沿周向设有供预应力筋安装的孔道，各混凝土节段依次排列成第一混凝土臂，第一混凝土臂的两端分别与第一过渡连接法兰和第一端部连接法兰连接并通过预应力筋的张拉下将多个混凝土节段紧连在一起。
3.根据权利要求1所
4.根据权利要求1或3所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述导向抗剪结构包括形成于中心连接件端面处的凹槽以及形成于第一过渡连接法兰和下风向基础臂总成端面处的凸块；所述凹槽与凸块有若干个，两者能够相互匹配对接。
5.根据权利要求1所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述下风向基础臂总成包括依次连接的第二过渡连接法兰、第二混凝土臂、第二端部连接法兰和下风向浮筒连接件；所述下风向基础臂总成的第二过渡连接法兰、第二混凝土臂、第二端部连接法兰和下风向浮筒连接件的各个连接面之间均设有防水密封结构，所述第二混凝土臂包括多个混凝土节段，每个混凝土节段的筒壁上沿周向设有供预应力筋安装的孔道，各混凝土节段依次排列成第二混凝土臂，第二混凝土臂的两端分别与第二过渡连接法兰和第二端部连接法兰连接并通过预应力筋的张拉下将多个混凝土节段紧连在一起；所述第二过渡连接法兰的端面处形成有与中心连接件对接的凸块。
6.根据权利要求1或5所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述防水密封结构包括形成于各连接面外周处的沉台以及防水密封胶条，所述防水密封胶条设置沉台上，用于密封各连接面间的接缝。
7.根据权利要求1所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述上风向基础臂总成与下风向基础臂总成的内部设有压载管路，且各压载管路的端部预留有用于快速安装的接口，在上风向基础臂总成与下风向基础臂总成安装时，其内部的压载管路亦能够快速对接安装。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述装配式海上风机漂浮基础结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的装配式海上风机漂浮基础结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
10.根据权利要求8所述的装配式海上风机漂浮基础结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
...【技术特征摘要】
1.一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：包括上风向基础臂总成和下风向基础臂总成；所述上风向基础臂总成包括依次连接的中心连接件、第一过渡连接法兰、第一混凝土臂、第一端部连接法兰和上风向浮筒连接件，所述中心连接件、第一过渡连接法兰、第一混凝土臂、第一端部连接法兰和上风向浮筒连接件的各个连接面之间均设有防水密封结构，所述中心连接件与下风向基础臂总成的连接面处设有导向抗剪结构，通过该导向抗剪结构使上风向基础臂总成与下风向基础臂总成能够对齐安装并抵抗剪切力，所述上风向基础臂总成通过螺栓组件分别与至少两个下风向基础臂总成形成连接，构成y字形漂浮基础，同时所述上风向基础臂总成与下风向基础臂总成的连接面处设有防水密封结构。
2.根据权利要求1所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述上风向基础臂总成的第一混凝土臂包括多个混凝土节段；每个混凝土节段的筒壁上沿周向设有供预应力筋安装的孔道，各混凝土节段依次排列成第一混凝土臂，第一混凝土臂的两端分别与第一过渡连接法兰和第一端部连接法兰连接并通过预应力筋的张拉下将多个混凝土节段紧连在一起。
3.根据权利要求1所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述上风向基础臂总成的中心连接件与第一过渡连接法兰通过螺栓连接，所述上风向基础臂总成的中心连接件与第一过渡连接法兰的连接面处设有导向抗剪结构。
4.根据权利要求1或3所述的一种装配式海上风机漂浮基础结构，其特征在于：所述导向抗剪结构包括形成于中心连接件端面处的凹槽以及形成于第一过渡连接法兰和下风向基础臂总成端面处的凸块；所述凹槽与凸块有若干个，两者能够相互...
【专利技术属性】
技术研发人员：余秀强，薛振峰，张鹏，王超，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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