一种漂浮式风电基础结构及其施工安装方法技术

本发明专利技术提供了一种漂浮式风电基础结构，包括：主浮仓部、副浮仓部、钢连接杆部、锚泊系统部、附属设施部和发电风机部，主浮仓部侧壁上设有安装卡槽一，主浮仓部的顶部设置有锚链固定装置，主浮仓部底部设置有多级密封水仓和配重仓；副浮仓部侧壁上设有安装卡槽二，钢连接杆部两端分别固定在安装卡槽一和安装卡槽二内，主浮仓部和副浮仓部内设置压载水调节装置；锚泊系统部包括锚链和锚碇结构，锚链一端与锚链固定装置相连接，锚链另一端通过锚碇结构固定在海底；附属设施部包括风机电缆安装套管、护舷、爬梯和栏杆；一种漂浮式风电基础结构的施工安装方法。本发明专利技术漂浮式风电基础结构适用水深较深、海底地势相对平坦的海域，较好的适应波浪作用。

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮式风电基础结构及其施工安装方法
本专利技术涉及风电基础结构的
，尤其涉及一种漂浮式风电基础结构及其施工安装方法。
技术介绍
海上风力发电是近年来发展起来的一种新能源开发方式，在石油等传统能源日益紧张的趋势下，风力发电逐渐成为对传统能源的重要补充之一，海上尤其是深远海海域风力资源储量丰富，海上风电发展潜力巨大。近年来，海上风电的开发一般仅局限于近浅海区域，一般均采用固定式基础，待风电基础建设完成后，需采用大型施工浮吊设备安装风机。当海上风电向深远海发展时，比如水深大于60m，传统的固定式海上风电基础的工程造价将呈几何倍数的增长，在深远海海域采用固定式风电基础难以达到预期的经济效益，漂浮式海上风电基础是海上风力发电向深远海发展的必选之路。
技术实现思路
针对上述产生的问题，本专利技术的目的是提供一种漂浮式风电基础结构，发电风机可以漂浮在深远海面上运行发电。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种漂浮式风电基础结构，包括：主浮仓部、副浮仓部、钢连接杆部、锚泊系统部、附属设施部和发电风机部，所述发电风机部包括风机塔筒和设置在风机塔筒上端的风机机舱及叶片；所述主浮仓部的顶面中心设有预埋螺栓，所述风机塔筒的下端通过法兰与所述预埋螺栓紧固连接，所述主浮仓部的侧壁上设有安装卡槽一，所述主浮仓部的底部的四周开设有系泊锚链安装孔，所述主浮仓部的顶部四周设置有锚链固定装置，所述主浮仓部的底部沿竖向设置有多级密封水仓，多级所述密封水仓的下端设置有配重仓。所述副浮仓部的侧壁上设有安装卡槽二，所述钢连接杆部的两端分别固定在所述安装卡槽一和所述安装卡槽二内，所述主浮仓部和所述副浮仓部内均设置压载水调节装置；所述锚泊系统部包括锚链和锚碇结构，所述锚链的一端插入所述系泊锚链安装孔内，并与所述锚链固定装置相连接，所述锚链的另一端通过所述锚碇结构固定在海底；所述附属设施部包括风机电缆安装套管、护舷、爬梯和栏杆，所述风机电缆安装套管布置在所述主浮仓部上，所述护舷和所述爬梯均设置在所述主浮仓部的外侧壁上，所述栏杆设置在所述主浮仓部的顶部。优选地，所述主浮仓部、所述副浮仓部、所述钢连接杆部均采用钢结构材料或者高强复合材料，所述副浮仓部的数量为三个，三所述副浮仓部呈三角形阵列排布。在一种优选实施例中，所述主浮仓部和副浮仓部的形状均为圆柱形，所述主浮仓部的底部设置倒角。在一种优选实施例中，所述配重仓内灌注有混凝土材料，多级所述密封水仓内部均设置有加劲板。在一种优选实施例中，所述副浮仓部的底部设置有压水板，所述副浮仓部的四周布置加劲肋。在一种优选实施例中，所述钢连接杆部为多个空心钢管连接而成的桁架结构，通过配置辅助气囊可浮于水面。优选地，所述安装卡槽一和所述安装卡槽二内呈凹凸状，所述钢连接杆部的两端呈与所述安装卡槽一和所述安装卡槽二相匹配的凹凸状，所述钢连接杆部与所述主浮仓部、所述副浮仓部通过卡箍或螺栓固定连接。在一种优选实施例中，所述锚碇结构采用锚碇沉块、锚桩或抓力锚结构。优选地，所述锚泊系统部设置为六组，六组所述锚泊系统部均匀的设置在所述主浮仓部底部的一周。一种漂浮式风电基础结构的施工安装方法，包括上述任意一项所述的漂浮式风电基础结构，所述施工安装方法包括：S1：所述附属设施部、所述密封水仓和所述配重仓安装在所述主浮仓部的底部，将发电风机部安装在所述主浮仓部的顶部，形成一个整体结构；S2：锚链的一端与锚碇结构连接，锚链的另一端通过高强轻质缆绳与浮筒连接，并运输至施工现场，所述锚碇结构固定在预设的海底位置；S3：调整所述密封水仓内的压仓水量，并配置辅助气囊，使该整体结构水平稳定浮于水面，通过船舶将该整体结构拖运至施工现场；S4：向所述密封水仓内分级注水，解脱辅助气囊并通过调整吃水，使得该整体结构缓慢垂直并稳定站立，风机就位；S5：将所述副浮仓部、所述钢连接杆部浮运至施工现场，调整所述主浮仓部和所述副浮仓部内的水量，使其处于同一水平面，然后将所述钢连接杆部的两端分别固定于安装卡槽一和安装卡槽二内，并通过卡箍紧固；S6：通过浮吊勾住高强轻质缆绳将所述锚链拉至水面，所述锚链安装于主浮仓部的系泊锚链安装孔内，并通过锚链固定装置紧固，沿所述风机电缆安装套管布置电缆，风机电缆安装就位。本专利技术由于采用上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：1、本专利技术的漂浮式风电基础结构，可以较好的适应大水深、环境条件恶劣的建设条件，较好的适应波浪作用，相比固定式基础，有明显的经济效益；2、本专利技术的漂浮式风电基础结构施工速度快，所有构件均在工厂预制完成，现场仅少量拼装施工，相比传统的固定式风电基础，可避免大量的桩基沉桩施工，海上施工简易；3、本专利技术主要的部件都可自浮运输至施工现场，主浮仓部通过自带多级密封水仓自行调整风机站立就位，减少了大型驳船和大型浮吊的使用，简化了施工，进一步降低工程造价；4、本专利技术在建设过程中对海洋环境基本没有影响，并且可以回收利用，绿色环保。5、本专利技术适用于水深较深、海底地势相对平坦的海域，解决了深水区风电基础建设的工程难题。附图说明构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的漂浮式风电基础结构的结构示意图。图2是本专利技术的图1中A处的放大图。图3是本专利技术的漂浮式风电基础结构的俯视图。附图标记：1、主浮仓部；11、预埋螺栓；12、密封水仓；13、配重仓；14、系泊锚链安装孔；15、锚链固定装置；2、发电风机部；21、风机塔筒；22、叶片；23、风机机舱；3、副浮仓部；31、压水板；32、加劲肋；4、钢连接杆部；5、锚泊系统部；51、锚链；52、锚碇结构；6、附属设施部；61、风机电缆安装套管；62、护舷；63、爬梯；64、栏杆。具体实施方式本专利技术提供一种漂浮式风电基础结构，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。实施例一：图1是本专利技术的漂浮式风电基础结构的结构示意图；图2是本专利技术的图1中A处的放大图；图3是本专利技术的漂浮式风电基础结构的俯视图。本专利技术提供的一种漂浮式风电基础结构，请参阅图1、图2和图3所示，包括主浮仓部1、副浮仓部3、钢连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漂浮式风电基础结构，其特征在于，包括：主浮仓部(1)、副浮仓部(3)、钢连接杆部(4)、锚泊系统部(5)、附属设施部(6)和发电风机部(2)，所述发电风机部(2)包括风机塔筒(21)和设置在风机塔筒(21)上端的风机机舱(23)及叶片(22)；其中：/n所述主浮仓部(1)的顶面中心设有预埋螺栓(11)，所述风机塔筒(21)的下端通过法兰与所述预埋螺栓(11)相连接，所述主浮仓部(1)的侧壁上设有安装卡槽一，所述主浮仓部(1)的底部的四周开设有系泊锚链安装孔(14)，所述主浮仓部(1)的顶部四周设置有锚链固定装置(15)，所述主浮仓部(1)的底部沿竖向设置有多级密封水仓(12)，多级所述密封水仓(12)的下端设置有配重仓(13)；/n所述副浮仓部(3)的侧壁上设有安装卡槽二，所述钢连接杆部(4)的两端分别固定在所述安装卡槽一和所述安装卡槽二内，所述主浮仓部(1)和所述副浮仓部(3)内均设置压载水调节装置；/n所述锚泊系统部(5)包括锚链(51)和锚碇结构(52)，所述锚链(51)的一端插入所述系泊锚链安装孔(14)内，并与所述锚链固定装置(15)相连接，所述锚链(51)的另一端通过所述锚碇结构(52)固定在海底；/n所述附属设施部(6)包括风机电缆安装套管(61)、护舷(62)、爬梯(63)和栏杆(64)，所述风机电缆安装套管(61)布置在所述主浮仓部(1)上，所述护舷(62)和所述爬梯(63)均设置在所述主浮仓部(1)的外侧壁上，所述栏杆(64)设置在所述主浮仓部(1)的顶部。/n...

【技术特征摘要】
1.一种漂浮式风电基础结构，其特征在于，包括：主浮仓部(1)、副浮仓部(3)、钢连接杆部(4)、锚泊系统部(5)、附属设施部(6)和发电风机部(2)，所述发电风机部(2)包括风机塔筒(21)和设置在风机塔筒(21)上端的风机机舱(23)及叶片(22)；其中：
所述主浮仓部(1)的顶面中心设有预埋螺栓(11)，所述风机塔筒(21)的下端通过法兰与所述预埋螺栓(11)相连接，所述主浮仓部(1)的侧壁上设有安装卡槽一，所述主浮仓部(1)的底部的四周开设有系泊锚链安装孔(14)，所述主浮仓部(1)的顶部四周设置有锚链固定装置(15)，所述主浮仓部(1)的底部沿竖向设置有多级密封水仓(12)，多级所述密封水仓(12)的下端设置有配重仓(13)；
所述副浮仓部(3)的侧壁上设有安装卡槽二，所述钢连接杆部(4)的两端分别固定在所述安装卡槽一和所述安装卡槽二内，所述主浮仓部(1)和所述副浮仓部(3)内均设置压载水调节装置；
所述锚泊系统部(5)包括锚链(51)和锚碇结构(52)，所述锚链(51)的一端插入所述系泊锚链安装孔(14)内，并与所述锚链固定装置(15)相连接，所述锚链(51)的另一端通过所述锚碇结构(52)固定在海底；
所述附属设施部(6)包括风机电缆安装套管(61)、护舷(62)、爬梯(63)和栏杆(64)，所述风机电缆安装套管(61)布置在所述主浮仓部(1)上，所述护舷(62)和所述爬梯(63)均设置在所述主浮仓部(1)的外侧壁上，所述栏杆(64)设置在所述主浮仓部(1)的顶部。


2.根据权利要求1所述的漂浮式风电基础结构，其特征在于，所述主浮仓部(1)和副浮仓部(3)的形状均为圆柱形，所述主浮仓部(1)的底部设置倒角。


3.根据权利要求1所述的漂浮式风电基础结构，其特征在于，所述配重仓(13)内灌注有混凝土材料，多级所述密封水仓(12)内部均设置有加劲板。

【专利技术属性】
技术研发人员：张志，乔赵阳，孔友南，李成强，
申请(专利权)人：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31