[發明專利]一種海上風電筒型基礎回收施工方法

在審

• 申請號: 201910375780.0
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110172993A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 丁紅巖;張浦陽;練繼建;翟漢波
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D35/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明屬于海上風電基礎回收技術領域，公開了一種海上風電筒型基礎回收施工方法，包括注水頂升階段，打氣頂升階段、纜繩輔助上拔階段、自浮穩定階段；即先通過排水管對鋼筒內注水，使筒型基礎發生豎向位移并利用纜繩輔助上升，上升至一定高度后停止注水并通過排水管向鋼筒內部打氣，直至筒型基礎發生上升位移后，調整纜繩的上拔力使筒型基礎勻速上升；上升至鋼筒頂蓋達到水面時，繼續向鋼筒內部打氣直至纜繩上拔力減小至0，筒型基礎自浮上升完成回收。本發明初期采用注水頂升可實現整個筒型基礎周圍土體發生剪切破壞，降低頂升阻力；之后采用注水及注氣頂升方法，避免使用大型施工設備，同時施工經濟性好，施工工期短。

技術領域

本發明屬于海上風電基礎回收技術領域，具體的說，是涉及一種海上風電筒型基礎回收施工方法。

背景技術

隨著經濟的發展、社會的進步，人們對環境保護的意識日益增強，同時傳統能源的枯竭，迫使能源的發展向可再生能源發展，海上風電發展迅速，隨著海上風電發電機的升級及風電場的結束服役，海上風電場的拆除施工及拆除工作產生的費用越來越引起人們的重視，2017年DONG ENERGY將運行了25年多的Vindeby海上風電場11臺風電機組進行拆除，這也是世界上第一個海上風電廠退役，海上風電場退役需要將基礎、風機和海上變電站從海上移除，其拆除成本較為高昂。近期據英國商業、能源和工業戰略部2018年發布的報告，開發商需要花費12.8億英鎊至36.4億英鎊，才能完成英國周邊37個運營和建設中的海上風電場的退役工作。

筒型基礎是一種成本低、施工簡便和可重復使用的風電基礎，2015年丹麥風電場Horns Rev 2進行了筒型基礎的拆除，但是相關的具體施工方法并未公開。理論上筒型基礎的回收不要大型的施工設備，相比于其他基礎如重力式基礎和樁基礎，其回收效益及回收成本都具有顯著的優勢。因此，迫切需要提出一種筒型基礎回收的施工方法，降低整個風機的回收成本，促進海上風電的可持續發展。

發明內容

本發明要解決的是筒型基礎回收的技術問題，提供了一種海上風電筒型基礎回收施工方法，能夠順利回收海上風電筒型基礎及上部結構，實現對海洋環境恢復，降低回收成本。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

一種海上風電筒型基礎回收施工方法，針對筒型基礎進行，所述筒型基礎包括鋼筒，所述鋼筒上部連接有基礎過渡段，所述基礎過渡段通過基礎法蘭安裝風機塔筒；所述鋼筒頂蓋上設置有吊耳和排水管，并在所述吊耳上連接有纜繩，按照如下步驟進行：

(1)通過所述排水管對所述鋼筒內注水，使所述筒型基礎發生豎向位移；所述筒型基礎的豎向位移過程中，利用所述纜繩輔助所述筒型基礎上升。

(2)在注水頂升的作用下，所述鋼筒自初始高度的上升高度達到1/2的筒裙高度后，停止所述向鋼筒內部注水，并通過所述排水管向所述鋼筒內部打氣，直至所述筒型基礎發生上升位移時停止打氣；

(3)調整所述纜繩的上拔力使所述筒型基礎勻速上升；

(4)所述筒型基礎上升至所述鋼筒頂蓋達到水面時，繼續向所述鋼筒內部打氣，直至所述纜繩上拔力減小至0，筒型基礎自浮上升，完成回收。

進一步地，步驟(1)中所述筒型基礎豎向位移的速度小于每小時0.5m。

進一步地，步驟(1)中所述纜繩總的上拔力為所述筒型基礎自重的1/10。

進一步地，步驟(2)中纜繩總的上拔力為所述筒型基礎自重的1/30～1/20。

進一步地，步驟(3)中所述筒型基礎勻速上升的過程中，所述筒型基礎的上拔速度在1m/h以下。

進一步地，在步驟(1)-(4)的整個豎向位移過程中，通過控制各所述排水管的開度大小控制所述筒型基礎整體傾斜度保持在0.5°以內。

本發明的有益效果是：