本发明专利技术公开了一种海上风电、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台及其施工安装方法。该浮力支撑固定平台包括至少三个空心圆柱体浮力筒和一个可选择空心浮筒，通过横向框架结构连接各浮力筒和浮筒以形成平面为三角形或四边形或多边形的浮力支撑结构，以及由海床水底混凝土支承的浮力筒底部基础。浮力筒的浮力抵消部分水工建筑物的重量提高了基础承载能力，浮力筒嵌入到海床提高了平台水平抗力和稳定性，并对很深的软土可选择软土加固。嵌入到海床的浮力支撑固定平台安装方法是本发明专利技术独有的发明专利技术和重点。本发明专利技术应用于水深约10米至30米至部分海域可达50米的海上风电等海洋绿色能源和桥梁及海洋建筑结构，潜在经济效益巨大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上浮力平台及其施工安装方法，尤其涉及一种浮力支撑固定平台支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台及其施工安装方法。
技术介绍
水中建筑物的地质条件和风浪荷载及水深决定了水中建筑物的基础形式，一般大型水中建筑物的基础占总体造价的25 % 40 %。30米已上的中度水深至深水基础，应考虑海洋环境产生的荷载力，如台风、巨浪、大潮产生的巨大水平力，成为其设计和施工中必须考虑的重要控制条件。海上风机深水区基础型式多为浮式平台，浅水区主要为桩基础或重力式基础的桩基础，中度深水区为桁架型导管架基础。桥梁中度深水区至深水区主流基础型式为钻孔群桩基础或钢板桩围堰管柱基础。钻井和采油的海洋固定式平台用于水深10米至200米，钻井和采油的海洋半潜式平台用于水深100米至数千米。我们另一个专利技术(申请号为CN2012100302587的中国专利申请)“支撑海上风机和海洋能发电机的预应力混凝土浮式平台”水深30米至100米比钢浮式平台节省30%至50%或更多。本专利技术申请吸收了我们另一个专利技术“支撑海上风机和海洋能发电机的预应力混凝土浮式平台”在中度水深至深水区施工方便可行和造价低等优点，而本专利技术的支承基础按浮力筒浮力抵消部分水工建筑物的重量，加上固定平台底部的基础也承受部分水工建筑物的重量，浮力筒嵌入到海床提高了平台水平抗力和稳定性，及本专利技术独有的嵌入到海床的浮力支撑固定平台安装方法，解决了水深 约10米至30米或部分海域至50米的水工建筑物基础造价较高的难题。本专利技术在水深30米至50米海域均为经济适用，应按地质条件和风浪荷载等比选。专利
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对水深10米至30米或部分海域至50米的现有海上风电等海洋(水工)建筑物基础造价较高和施工难度较大的难题，提供一种支撑海上风机和/或桥梁和/或海洋建筑结构的浮力支撑固定平台及其施工方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台，所述浮力支撑固定平台包括:至少三个垂直布置的且具有锥形底部的卫星浮力筒，通过混凝土固定支撑在海床上，其中所述卫星浮力筒为空心柱体；以及连接结构，用以相互连接所述卫星浮力筒；其中，平台上支撑有海上风机和/或桥梁和/或海洋建筑物。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述浮力支撑固定平台的平面为三角形或四边形或多边形且包含三角形划分单元，其中，所述卫星浮力筒分别设于所述多边形的节点处，且至少一个所述卫星浮力筒上支撑有海上风机；所述连接结构为钢拉索或空心杆件，用以相互连接所述卫星浮力筒。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述平台进一步包括中心支撑杆件和框架结构，所述框架结构用以连接所述卫星浮力筒与所述中心支撑杆件；所述中心支撑杆件位于所述平台的平面重心处，且支撑有海上风机。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述中心支撑杆件为垂直布置的半潜式悬浮的中心浮筒或通过水下混凝土固定支撑在海床上的中心浮力筒；其中，所述中心浮筒或中心浮力筒均为空心柱体。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述框架结构包括从下部连接所述卫星浮力筒与所述中心支撑杆件的下连接梁以及对角连接所述卫星浮力筒与所述中心支撑杆件的斜撑。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述卫星浮力筒对称布置，且所述卫星浮力筒上共同支撑有桩承台，所述桩承台上支撑桥梁的桥墩。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述平台为网格结构，所述卫星浮力筒分别设置在所述网格的格点上；所述平台上支撑海洋建筑物。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述平台包括多个正方形子平台，各正方形子平台由连接结构连接，所述卫星浮力圆筒分别设置在所述正方形子 平台的节点上；所述平台上支撑专供乘客上下、货物装卸的人工码头建筑物。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述平台分为为一个或多个平台，多个平台时各平台由框架结构连接，所述卫星浮力圆筒分别设置在所述一个至多个平台的节点上；所述平台上支撑人工建造的人工岛及其岛上建筑物。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述卫星浮力筒和/或连接结构和/或框架结构由钢或预应力混凝土或预应力轻质混凝土或预应力纤维混凝土或预应力钢管混凝土或钢-混凝土组合材料制成。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述卫星浮力筒内设有泵压系统，所述泵压系统包括水泵、压力管以及设置在外部的混凝土泵和水泥沙浆泵；其中，所述压力管的一端开口与所述水泵或混凝土泵连接，另一端开口穿过所述卫星浮力筒的锥形底部的最底点与外界相通，用以将分别从所述水泵、混凝土泵输出的水或混凝土挤压至外界；所述水泥沙浆经另外的一套压力管道挤压至外界。在依据本专利技术实施例的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台中，所述卫星浮力筒内灌沙或灌水，用以增加所述平台的自重，从而抵抗风荷载引起的上拔力。本专利技术还提供了一种海上浮力支撑固定平台的施工安装方法，所述施工安装方法用于上述的支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台，包括以下步骤:在安装点与所述平台的卫星浮力筒对应的位置处分别开挖海床软土至所述海床的持力层，用以形成尺寸大于所述卫星浮力筒的锥形底部的凹槽；拖运所述海上风电支撑平台至所述安装点处，调节所述平台以使所述卫星浮力筒与所述凹槽--对应；下沉所述平台，并在所述凹槽内、所述卫星浮力筒的锥形底部的最底点与所述持力层之间浇注形成预设厚度的混凝土层；在所述混凝土层完全凝固之前继续下沉所述平台，以使所述锥形底部完全嵌入所述混凝土层，保持水平及位置至所述混凝土层中形成与所述锥形底部对应的锥形凹槽，最后上升所述平台；在所述混凝土层达到预设强度之后下沉所述平台，以在所述锥形底部与所述锥形凹槽之间形成狭缝；以及压浆填满所述狭缝，并将平台略为下降至所述平台开始支撑在混凝土层上，待压桨达至预设强度后将所述平台完全支撑在混凝土层上，从而将所述卫星浮力筒以及所述平台固定在所述海床上；在所述平台中心支撑杆件上安装海上风机和/或桥梁和/或海洋建筑物。 本专利技术还提供了一种海上浮力支撑固定平台的施工安装方法，所述方法用于上述的平台，包括以下步骤:拖运所述平台至安装点处；下沉所述平台至海床上方，并启动卫星浮力筒中的水泵，以通过压力管位于卫星浮力筒的锥形底部的最底点处的开口泵压出水，从而在所述锥形底部的下方冲刷海床软土至所述海床的持力层，用以形成尺寸大于所述锥形底部的凹槽；启动外置混凝土泵，以通过压力管位于卫星浮力筒的锥形底部的最底点处的开口泵压出混凝土，从而在所述凹槽内、所述卫星浮力筒的锥形底部的最底点与所述持力层之间浇注形成预设厚度的混凝土层；在所述混凝土层完全凝固之前继续下沉所述平台，以使所述锥形底部完全嵌入所述混凝土层，保持预设时间后上升所述平台以在所述混凝土层中形成所述锥形底部对应的锥形凹槽；在所述混凝土层达到预设强度之本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种支撑海上风机、桥梁、海洋建筑物的浮力支撑固定平台，其特征在于，所述浮力支撑固定平台(10)包括：至少三个垂直布置的且具有锥形底部(14)的卫星浮力筒(1)，通过混凝土固定支撑在海床上，其中所述卫星浮力筒(1)为空心柱体；以及连接结构，用以相互连接所述卫星浮力筒(1)；其中，所述平台(10)上支撑有海上风机和/或桥梁和/或海洋建筑物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄灿光，陈立强，
申请(专利权)人：珠海强光海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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