[發明專利]海上風機單樁支撐結構安裝方法

在審

• 申請號: 201611185752.5
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108203988A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 姜鵬賓;趙巖;董愛平
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D31/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉

本發明提供一種海上風機單樁支撐結構安裝方法，其特征在于，包括如下步驟：基礎樁安裝：將單樁由駁船或安裝船運到風場后，通過合適的起重設備將其調離船只并降低到海床面進行打樁或者通過鉆頭在相應位置鉆出樁孔，然后將樁插進孔里；沖刷保護：在基礎樁周圍采取沖刷保護措施；過渡段：過渡段位于基礎樁的上部，用于提供一個法蘭平臺以保證上部塔筒和基礎樁連接，校正基礎偏移，所述過渡段采用灌漿連接、法蘭連接或滑動接頭連接；塔筒：分為2?3段和過渡段通過螺栓連接在一起；風機吊裝：采用分體吊裝法或整體吊裝法。本發明具有安裝步驟簡單，合理，有效延長單樁結構使用壽命等優點。

技術領域

本發明涉及海上風電領域，尤其涉及一種海上風機單樁支撐結構安裝方法。

背景技術

我國是當今世界第二大能源生產國和第一大能源消費國，也是當今世界能源消費增長最快的國家。隨著我國國民經濟的快速持續增長，特別是高耗能行業的快速發展，帶動了對能源需求的全面高漲，特別是對電力需求的快速增長，這種局面造成了我國電力供需緊張。尤其是在經濟相對發達的東南沿海地區，電力供應緊張的形勢更加嚴峻。由于近年來常規能源過度消耗所引起的環境污染問題日益突出，使得我國政府加大了對清潔的新能源和可再生能源的重視與投入。我國海域遼闊，總面積470萬平方公里；海岸線曲折漫長，大陸岸線1.8萬公里，海島岸線1.4萬公里，島嶼6500多座，具有開發利用風電的良好市場條件和巨大資源潛力。

當前國內還沒有對海上風電支撐結構進行設計和研究，而海上風電在當前市場和技術條件下與煤電相比仍然處于邊緣位置，因此，海上風機系統設計標準的缺乏和嚴厲的經濟性約束迫切需要發展嚴謹科學的方法使得既經濟又能保證其在嚴峻的海洋環境下正常運行。

海上風機的支撐結構是基于海上采油平臺結構型式發展而成，目前海上風電場支撐結構主要分為以下幾類：重力式，樁式(單樁、三腳架、多樁、導管架)，負壓桶和浮式結構。

重力式適合在較淺海域且堅硬的粘土、砂土以及巖石地基，地基須有足夠的承載力支撐基礎結構自重、風荷載、波浪、水流以及冰荷載；單樁適用于0-25m水深的海域，通常由4-6m的大直徑鋼管樁構成；三腳架適合于20-50m水深，由中心柱提供風機塔筒的基本支撐，三腳架通過垂直或傾斜套管固定在直徑為0.8-2.5m的鋼管樁上；導管架適用于30m以上較深海域，通常由直徑為0.5-1.5m的鋼管焊接而成；群樁式高樁承臺由樁基和承臺組成，承臺由現澆混凝土制成，樁基由預制樁或鋼管樁構成；負壓桶基是一種新的基礎結構概念，這種結構是傳統樁基和重力基礎的結合。所謂負壓是指用來安裝桶基時的方法，目的是負壓效應可以部分地承擔動態峰值負載。

海上風電場支撐結構型式方案的優選是對許多方案從多個目標進行評價和選擇，涉及的指標和考慮的因素很多，其中有些因素是確定性的，而有些因素往往帶有模糊性、隨機性和未知性等不確定性的特點，因而合理確定方案是比較困難的，因此，有必要在此方面進行進一步研究。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種海上風機單樁支撐結構安裝方法。本發明主要細化了海上風機單樁支撐結構的各個環節的安裝驟，從而達到單樁安裝牢固可靠，使用壽命長等效果。

本發明采用的技術手段如下：

一種海上風機單樁支撐結構安裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、基礎樁安裝：將單樁由駁船或安裝船運到風場后，通過合適的起重設備將其調離船只并降低到海床面進行打樁或者通過鉆頭在相應位置鉆出樁孔，然后將樁插進孔里；

S2、沖刷保護：如果基礎樁所處的位置存在著強海流，由于海流的擾動，基礎樁周圍將出現明顯的沖刷現象，需要在基礎樁周圍采取沖刷保護措施；

S3、過渡段：過渡段位于基礎樁的上部，用于提供一個法蘭平臺以保證上部塔筒和基礎樁連接，校正基礎偏移，所述過渡段采用灌漿連接、法蘭連接或滑動接頭連接；