[實用新型]防沉陷易調平易拆除的大型海上風電基礎承臺

無效

• 申請號: 200620165808.6
• 申請日: 2006-12-13
• 公開（公告）號: CN200978412Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 高季章;張金接;符平;楊鋒;趙衛全;邢占清
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;北京中水科水電科技開發有限公司
• 主分類號: E02B17/00
• 分類號: E02B17/00;E02D27/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型是在近海，水深5～15m，淤泥層海床條件下，具有防沉陷易調平易拆除功能的大型海上風電基礎承臺。

背景技術

中國到目前為止，還沒有建設海上大型風電場的經驗。國外在建設海上大型風電場時，采用單樁和四樁基礎較多，但其基礎多為砂層或砂質土層，承載力較高。對于砂層或砂質土層上的單樁基礎，樁徑4m，可用于2～3MW的風機，如丹麥的Vestas；對于砂層或砂質土層上的多樁基礎，采用先安裝四柱的支撐架，再利用聯結在支撐架上的導管打入四根樁，支撐架與樁水下焊接并化學灌漿連接，可用于2～5MW的風機，如德國的Repower。

由于中國黃海和東海的近海相當范圍由古黃河泥沙淤積而成，地質勘探表明，海床表面淤泥層厚度達5m，該層幾乎不能持力，持力層約在海床以下20多米。在這樣的地質條件下，如果采用國外已有的技術和方式，就遇到兩方面的問題：對于單樁，樁徑需要增大，對2～3MW的風機，樁徑約為4.8～5.0m，由于單樁需要整根打入，長約50m，重約260～300t，國內尚無適合的打樁設備；對于多樁，雖然打樁能力可以解決，但安裝支撐架時，由于表層淤泥過于軟弱，支撐架易下沉且難以保證水平度。

由于海上風機的基礎成本較高，技術比較復雜，迫切需要在這方面取得技術進展。

發明內容

本實用新型的目的是研究設計了一種防沉陷易調平易拆除的大型海上風電基礎承臺。

本實用新型的技術方案是：

一種防沉陷易調平易拆除的大型海上風電基礎承臺，由中心筒、水平桁架管、斜支撐管、導管、連接管和導水軟管組成；其中，中心筒為一根且豎直放置；斜支撐管焊接于中心筒和導管之間；連接管連接于中心筒與水平桁架管之間且使得中心筒與桁架管內部空間相通；水平桁架管的直徑大于導管的直徑；導水軟管連接在中心筒的下部外側面上；中心筒底部封閉。

所述的導管為三根且呈等邊三角形布置，中心筒位于三根導管的中心位置；此時水平桁架管為三根，斜支撐管為六根分上下兩層布置，每根導管與中心筒間焊接上下兩根斜支撐管。

所述的導管為四根且呈正方形布置，中心筒位于四根導管的中心位置；此時水平桁架管為四根，斜支撐管為八根分上下兩層布置，每根導管與中心筒間焊接上下兩根斜支撐管。

本實用新型關鍵技術改進在于：

1、設計原理改進：基礎承臺除按結構受力要求設計外，還按浮力平衡原理進行設計；

2、結構設計：中心筒的下部是封閉的；水平桁架管的直徑比較大，以降低結構的重心；中心筒與水平桁架管之間設連接管使中心筒與三根水平桁架管內部空間相通，便于對結構在水中的浮力進行調節；導水軟管用于連通或隔斷與外界水體的聯系，便于對結構在水中的浮力進行調節；6根斜支撐管和三根導管的功能與常規承臺相同。

該實用新型的有益效果是：

該基礎承臺內部空間與外部海水隔斷時，通過調節結構內部的水體，可使基礎承臺上升、下降、停留在要求的位置；便于安裝與拆除；當結構內部空間與外部海水相通時，結構所受浮力大部分消失，基礎承臺對樁有預壓作用，增加了基礎的穩定性。

附圖說明

圖1：基礎承臺結構示意圖；

圖2：圖1中I-I剖面示意圖；

圖3：基礎承臺安裝流程示意圖(1)起吊承臺；

圖4：基礎承臺安裝流程示意圖(2)將承臺放入安裝點的水中并調平；

圖5：基礎承臺安裝流程示意圖(3)打樁；

圖6：基礎承臺安裝流程示意圖(4)將軟管放入水中；

圖7：基礎承臺拆除流程示意圖(5)拆除風機與塔架后的基礎；

圖8：基礎承臺拆除流程示意圖(6)將軟管從水中拉起且將其垂直固定；

圖9：基礎承臺拆除流程示意圖(7)水下切割樁管；

圖10：基礎承臺拆除流程示意圖(8)排除結構內水體承臺浮出水面。

具體實施方式

如說明書附圖1～10所示，此防沉陷易調平易拆除的大型海上風電基礎承臺，由一根中心筒1、三根水平桁架管2、六根兩層斜支撐管3、三根導管4、三根連接管5和一根導水軟管6組成；其中，三根導管呈等邊三角形布置，中心筒1位于三角形的中心位置，中心筒1為豎直放置；斜支撐管3焊接于中心筒1和導管4之間，每根導管與中心筒間焊接上下兩根斜支撐管；連接管5連接于中心筒1與水平桁架管2之間且使得中心筒1與桁架管2內部空間相通；水平桁架管2的直徑大于導管4的直徑；導水軟管6連接在中心筒1的下部外側面上；中心筒底部封閉。

該實用新型的施工過程是：