海上风机重力式基础及基础系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种海上风机重力式基础及应用该重力式基础的基础系统，该海上风机重力式基础包括依次组装连接的底板、第一筒体、第二筒体和平台，底板、第一筒体和第二筒体连接形成用于填充压舱物的填料通道，平台开设有与填料通道连通的平台开孔。本实用新型专利技术所述的重力式基础为中空结构，很大程度上减轻了重力式基础的自重，节省了材料；同时所述底板和所述第一筒体之间、所述第一筒体和所述第二筒体之间、所述第二筒体和所述平台之间均组装连接，本实用新型专利技术可将各个结构均在陆地上预先建造好，之后再依次装配成一体，有效地减少该重力式基础的施工时间，实现简易、快速施工，减少建造时间与人力，大大降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电机组的基础设计
，尤其是涉及一种海上风机重力式基础及基础系统。
技术介绍
目前，海上风机基础主要有单桩基础、重力式基础、导管架基础、水下三桩基础以及水上三桩基础型式等。其中，重力式基础作为一种比较成熟的基础型式，已经在海上风电领域得到广泛应用。它的结构特点是通过自身较大的重力与填充料来提供稳定性。在众多基础型式中重力式基础是稳定性最好的一种，其不受风机机型的限制，外形变化可自由控制，在地质较好，水深较浅的海域具有独特的优点。但是，目前现有的重力式基础的建造大多在船坞码头或者直接在驳船上，全程采用现浇方式制作基础，之后通过其中设备吊装这种建造方式施工周期长，耗费大量人力物力财力，这在一定程度上增加了海上风电的投资成本。
技术实现思路
基于此，本技术在于克服现有技术的缺陷，提供一种建造快速、简单且生产成本较低的海上风机重力式基础及基础系统，大大地简化了风机基础的施工过程，提高风机基础的经济性。其技术方案如下：一种海上风机重力式基础，包括吊机和依次组装连接的底板、第一筒体、第二筒体和平台，所述底板、所述第一筒体和所述第二筒体连接形成用于填充压舱物的填料通道，所述平台设有与所述填料通道连通的平台开孔，所述吊机安装于所述平台上。在其中一个实施例中，所述第一筒体为锥形筒，所述第二筒体为圆形筒。在其中一个实施例中，所述填料通道内设有立于所述底板上的多个隔板，多个所述隔板围绕所述第一筒体的轴线周向布置且均与所述第一筒体的内壁连接。在其中一个实施例中，还包括设于所述平台上的调平法兰件，所述调平法兰件包括上法兰板、与所述上法兰板相对设置的下法兰板和多组紧固件，每组所述紧固件均包括两端分别穿过所述上法兰板和所述下法兰板的螺杆和与所述螺杆配合将所述上法兰板和所述下法兰板紧固的螺母。在其中一个实施例中，所述上法兰板和所述下法兰板均为环形板，所述平台凹设有环绕所述平台开孔布置的容纳槽，所述上法兰板和所述下法兰板均位于所述容纳槽内，多组所述紧固件周向布置。在其中一个实施例中，还包括海缆保护管，所述第一筒体的侧壁开设有与所述填料通道连通的开口，所述海缆保护管从所述平台开孔伸入所述填料通道，并从所述开口伸出。在其中一个实施例中，还包括多个预应力锚索，所述第一筒体和所述第二筒体的侧壁均设有与所述预应力锚索一一对应的锚索通道，所述第一筒体内设有与所述预应力锚索一一对应的第一锚固端，所述平台设有与所述第一锚固端一一对应的第二锚固端，所述预应力锚索一端锚固于所述第一锚固端，另一端依次穿过所述第一筒体和所述第二筒体的所述锚索通道并锚固于所述第二锚固端，多个所述预应力锚索环绕所述填料通道周向均匀布置。在其中一个实施例中，所述第一筒体的外壁还设有牺牲阳极块或防腐涂层，所述第一筒体的外壁还设有多个吊耳，多个所述吊耳周向均匀布置，且所述吊耳均设于该重力式基础的浮心标高处。本技术方案还提供了一种基础系统，包括上述的重力式基础和基础坑，所述基础坑内设有基础海床，所述基础海床包括海床过滤层和位于所述海床过滤层上方的海床砾石层，所述底板固定于所述海床砾石层，所述海床砾石层设有排水沟。在其中一个实施例中，所述基础坑内还设有用于回填料和覆盖于所述回填 料上方的防冲刷保护层，所述防冲刷保护层包括防冲刷过滤层和位于过滤层上方的防冲刷护面层。下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：本技术提供了一种海上风机重力式基础，其包括底板、第一筒体、第二筒体和设于所述第二筒体顶端的平台，该重力式基础为中空的结构，很大程度上减轻了重力式基础的自重，节省了材料；同时所述底板和所述第一筒体之间、所述第一筒体和所述第二筒体之间、所述第二筒体和所述平台之间均组装连接，较之于传统的由下往上依次现浇的施工方式，本技术可将各个结构均在陆地上预先建造好，之后再依次装配成一体，有效地减少该重力式基础的施工时间，实现简易、快速施工；同时可进行各个模块组件批量化生产，提高建造速度，减少施工周期，减少大型场地的占用时间，减少建造时间与人力，大大降低生产成本。本技术其下侧的第一筒体设计为锥形筒结构，有利于增强整个基础的稳定性和抗倾覆能力，同时其上侧的第二筒体设计为圆形筒结构有利于风机塔筒的连接和船舶的停靠。该重力式基础的填料通道内设有多个隔板，多个所述隔板将所述填料通道分隔成周向布置的多个调节舱。由于在基础下沉过程中，需要往基础内部抛石或水等使基础就位，通过在基础内分隔设置多个调节舱，有利于观察不同的调节舱体内的水或石头的量，从而可以根据需要调节水或石头等的注入方向，进而可以保证填料通道内重量均衡，基础就位安全、稳定。本技术还包括设于所述平台上用于连接风机塔筒的调平法兰件，所述调平法兰件包括上法兰板、下法兰板和多组紧固件，每组紧固件均包括一根螺杆和多个螺母，每一根螺杆的两端分别穿过上法兰板和下法兰板并通过螺母紧固。本技术可通过调节螺母在螺杆上的安装位置从而达到对上法兰板高度进行微调的效果，从而使得该重力式基础法兰面的平整度满足风机安装要求，具有良好的适应性。本技术还包括多个预应力锚索，多个所述预应力锚索周向均匀布置， 预应力锚索为整个基础提供预应力，使得基础始终处于张紧状态，有效地预防风机塔筒倾斜，保证风机安全运行。所述第一筒体的外壁还设有牺牲阳极块或防腐涂层，用于对基础中的钢筋以及与钢筋相连的钢结构进行有效防腐。此外，所述第一筒体的外壁还设有多个吊耳，所述吊耳供拖航或基础就位使用，采用整体浮拖的方式，使用若干膄拖船进行拖航运输该基础，有效地降低了运输成本。本技术所述基础坑内设有基础海床，所述基础海床包括海床过滤层和位于所述海床过滤层上方的海床砾石层，克服了天然海床的缺陷，提高了基础的安全性。所述海床砾石层设有排水沟，用于排出重力式基础在下沉过程中产生的挤压水，防止挤压水对基础海床造成影响，同时减轻基础就位难度。本技术所述基础坑内回填有回填料，保证基础的稳定性，满足基础抗倾覆要求，并且回填料上覆盖有防冲刷保护层，用于防止海水冲刷风机基础周围土体，带走基础周围的泥沙，导致基础倾斜、承载能力降低等。附图说明图1为本技术实施例所述的海上风机重力式基础的结构示意图；图2为本技术实施例所述的调平法兰件的结构示意图；图3为图2的A向视图；图4为本技术实施例所述的重力式基础与拖船的装配示意图；图5为本技术实施例所述的基础系统的结构示意图；图6为本技术实施例所述的基础坑的俯视图；图7为本技术实施例所述的重力式基础的施工方法的流程图。附图标记说明：10、海平面，20、拖船，100、底板，110、平板，120、裙边，130、直板，140、环形槽，150、隔板，200、锥形筒，210、牺牲阳极块，220、吊耳，230、第一锚固端，300、圆形筒，310、靠船防撞构件，320、爬梯，400、平台，410、人孔，420、容纳槽，430、第二锚固端，440、平台开孔，500、填料通道，510、 调节舱，600、海缆保护管，610、海缆，700、调平法兰件，710、上法兰板，720、下法兰板，730、螺杆，740、螺母，800、基础坑,910、海床过滤层，920、海床砾石层，921、排水沟，930、回填料，940、防冲刷过滤层，950、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上风机重力式基础，其特征在于，包括吊机和依次组装连接的底板、第一筒体、第二筒体和平台，所述底板、所述第一筒体和所述第二筒体连接形成用于填充压舱物的填料通道，所述平台设有与所述填料通道连通的平台开孔，所述吊机安装于所述平台上。

【技术特征摘要】
1.一种海上风机重力式基础，其特征在于，包括吊机和依次组装连接的底板、第一筒体、第二筒体和平台，所述底板、所述第一筒体和所述第二筒体连接形成用于填充压舱物的填料通道，所述平台设有与所述填料通道连通的平台开孔，所述吊机安装于所述平台上。2.根据权利要求1所述的海上风机重力式基础，其特征在于，所述第一筒体为锥形筒，所述第二筒体为圆形筒。3.根据权利要求1所述的海上风机重力式基础，其特征在于，所述填料通道内设有立于所述底板上的多个隔板，多个所述隔板围绕所述第一筒体的轴线周向布置且均与所述第一筒体的内壁连接。4.根据权利要求1所述的海上风机重力式基础，其特征在于，还包括设于所述平台上的调平法兰件，所述调平法兰件包括上法兰板、与所述上法兰板相对设置的下法兰板和多组紧固件，每组所述紧固件均包括两端分别穿过所述上法兰板和所述下法兰板的螺杆和与所述螺杆配合将所述上法兰板和所述下法兰板紧固的螺母。5.根据权利要求4所述的海上风机重力式基础，其特征在于，所述上法兰板和所述下法兰板均为环形板，所述平台凹设有环绕所述平台开孔布置的容纳槽，所述上法兰板和所述下法兰板均位于所述容纳槽内，多组所述紧固件周向布置。6.根据权利要求1所述的海上风机重力式基础，其特征在于，还包括海缆保护管，所述第一筒体的侧壁开设有与所述填料通道连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：元国凯，凌影，刘晋超，毕明君，张力，马兆荣，陈玉华，何小华，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44