[發明專利]一種用于海上光伏發電的張力腿海洋平臺

有效

• 申請號: 202111655026.6
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114228929B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 李騫;宋俊偉;郭俊華;張俊清;李志忠;宋馮希;江海波
• 申請（專利權）人: 上海刊寶科技有限公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44
• 代理公司: 上海迎向知識產權代理事務所(普通合伙) 31439
• 代理人: 李芳芳

本發明公開了一種用于海上光伏發電的張力腿海洋平臺。包括張力腿、平臺拉索、橫向拉索、活動平臺、平臺浮箱、斜向拉索、中央立柱、弧形撐管、連接節點以及徑向拉索組成；弧形撐管與橫向拉索、斜向拉索相連接，組成主體張拉整體結構。張力腿一端連接弧形撐管，一端固定于海底，消耗部分剩余浮力構成三棱柱式張緊結構。平臺拉索將平臺浮箱與底部橫向拉索連接，通過剩余浮力將其繃緊并構成張緊結構。中央立柱安裝于活動平臺，其頂端通過徑向拉索與弧形撐管相連接；本發明將張拉整體結構應用于張力腿海洋平臺，通過特殊的張緊結構，抵消部分主體張拉整體結構與活動平臺的振動，使得平臺遭遇風浪時更加穩定，改善了傳統張力腿平臺易與波頻共振的問題。

技術領域

本發明涉及海洋平臺技術領域，具體地說是一種用于海上光伏發電的張力腿海洋平臺。

背景技術

隨著石油等不可再生資源的不斷消耗，海洋資源的開發已經成為國家發展規劃中不可或缺的一環。海洋平臺包含導管架式平臺、重力式平臺、半潛式平臺、張力腿式平臺等，其中張力腿平臺是垂直系泊的順應式平臺。張力腿平臺主要分為第一代張力腿平臺和第二代張力腿平臺，其中第二代張力腿平臺包括Sea Star、MOSES和ETLP等系列。張力腿平臺運動性能良好，可以靈活改變作業海域，其形態結構很大程度上降低了造價，于我國近海區域應用廣泛。但其特殊的張緊結構在帶來諸多優點的同時，也使得平臺在較為惡劣的環境下更容易與波頻共振，從而導致平臺失穩。

本發明利用張拉整體結構，將主體張拉整體結構與活動平臺分為兩個相互影響的整體。通過特殊的張緊結構，抵消部分主體張拉整體結構與活動平臺的振動，使得平臺遭遇風浪時更加穩定，有效地改善了上述問題。該結構通過桿與索的結合，大大降低了該海洋平臺的用鋼材量。同時，其外形優美，不僅可以應用于海洋工程，還可用作海上展覽場館、海上城市等建筑。

發明內容

本發明的目的是提供全新的用于海上光伏發電的張力腿海洋平臺，以擴充、豐富現有張力腿平臺的種類，并通過張拉整體結構改善張力腿平臺振動頻率。

為了達到上述目的，本發明提供了用于海上光伏發電的張力腿海洋平臺。其外形優美，呈螺旋狀，通過特殊的張緊結構，抵消部分主體張拉整體結構與活動平臺間的振動，使得平臺遭遇風浪時更加穩定；本發明提供的用于海上光伏發電的張力腿海洋平臺包含三條張力腿、數條平臺拉索、三根底部橫向拉索、活動平臺、浮箱、三根斜向拉索、中央立柱、三根弧形撐管、數個連接節點、三根徑向拉索、三根頂部橫向拉索、數根橫向加強拉索、數根縱向加強桿件。

上述的弧形撐管（8）的上下端節點（9）各呈正三角形分布，分別由三根頂部橫向拉索（11）和三根底部橫向拉索（3）連接，其中各管件上端節點（9）與順時針方向的臨管下端節點（9）對應，并由斜向拉索（6）與臨管的下端節點（9）連接，組成螺旋主體張拉整體結構。三根弧形撐管（8）中部至頂部由均勻分布的數根橫向加強拉索（12）連接，其中每兩根橫向加強拉索（12）之間應設置縱向加強桿件（13）。

所述的用于海上光伏發電的張力腿海洋平臺需要預應力才能成型并承擔外荷載，無預應力的張力腿海洋平臺無法承擔外部荷載。

所述的弧形撐管（8）為空心管，其水下部分為均勻粗管，自水線面處向上直徑逐漸減小為均勻細管，具有一定的剩余浮力。

所述的最低處的橫向加強拉索（12）與活動平臺（4）留有一段距離。

上述的張力腿（1）頂部與弧形撐管（8）下端節點（9）連接，底部固定于海底，消耗部分剩余浮力構成三棱柱式張緊結構。形成張緊結構消耗的剩余浮力越大，其張緊結構的穩定性越高。其中，每條張力腿由數根系纜組成。

上述的活動平臺（4）下方設置有圓柱狀浮箱（5）。該浮箱（5）具有足夠的剩余浮力使活動平臺高于海平面，其底部通過平臺拉索（2）與底部橫向拉索（3）相連接，并消耗部分儲備浮力將平臺拉索（2）繃緊，形成張緊結構。該張緊結構的平臺拉索（2）在繃緊的同時，使得主體張拉整體結構的底部橫向拉索（3）也收緊，大大增加了其結構強度。