【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种重力基座，并且更具体地涉及一种用于构造或设施的重力基座并且涉及一种用于部署该重力基座的方法，该重力基座可以用于非建筑物构造，诸如海上风力涡轮机、陆上风力涡轮机、用于石油和天然气工业的海上平台、气象站、支架、单桩、灯杆、桅杆、用于电信和电力传输的网格塔、烟囱、烟道、要求快速且容易的安装和拆撤的临时结构等。
技术介绍
1、在某些高非建筑物结构(诸如海上设施、海上和陆上风力涡轮机、气象站、电信和电力传输单桩和塔、灯杆、桅杆、烟道、要求快速且容易的安装和拆撤的临时结构等)上的最主要的载荷是由于环境作用(像风、地震以及波浪和水流(在海上结构的情况下))引起的水平载荷。水平载荷导致在这些结构的基座处的剪切/滑动力和倾翻力矩。克服倾翻力矩的常见方法是使用深地基(诸如桩柱)来将倾翻力矩深深地转移到支撑地面中、使用扩展基脚(其中，地基和结构的自重抵消了倾翻力矩)或者使用空间桁架或所谓的支架连同小桩柱或所谓的销桩柱来抵抗倾翻力矩(具有由销桩柱提供的一对张紧/压缩反应)。在底部固定的海上设施的情况下，与浮动设施相比，常见的基座类型是深地基(诸如桩柱)、扩展基脚(诸如基于重力的地基)以及与销桩柱一起的空间桁架或支架。桩柱是柱形元件，其被深深地驱动或钻孔到地面中，并且将水平和竖直载荷以及弯曲和扭转力矩从上部结构转移到较深层的场地土壤。
2、目前，大多数陆上风力涡轮机是基于单个大直径桩柱或所谓的单桩。作为示例，用于安装在具有35m的海深的地点处的8兆瓦海上风力涡轮机的单桩可以是90m长，具有8m的直径和100mm的壁厚，其重量
3、目前，基于重力的地基是用于海上风力涡轮机的其他常见基座。基于重力的地基首次用于石油和天然气平台，其中地基的重量(通常是混凝土的)提供抵抗由侧向环境作用(像风和波浪)对结构造成的倾翻力矩的稳定性。
4、在基于重力的地基中，由于地基与结构的重量而产生的向下的力通过避免地基的抬升而抵抗倾翻力矩。
5、尤其用于海上风力涡轮机的常规的基于重力的地基通常由圆锥形、圆柱形或立方形的中空混凝土地基构成，该中空混凝土基础现场压载有水、沙、混凝土或铁矿石。例如参见参考文献ep 2930273 b1、ep 2559814 b1、ep1777348b1、ep2360373b1、ep2643210b1、ep2933381b1、wo2009154472和wo2016042173a1。基于重力的地基的常见应用是用于海上风力涡轮机、用于石油和天然气工业的海上平台、气象站等。重力基座通常用在具有致密海床的地点，该致密海床具有足够承载能力。
6、用于海上风力涡轮机的常规的基于混凝土重力的地基是巨大的。例如，用于具有30米水深的北海中的7兆瓦风力涡轮机的基于重力的地基可具有31米的基座直径、50米的高度和2000立方米的混凝土体积，在没有压载物的情况下，其可重约5000吨。传统的基于混凝土重力的地基在具有高承载能力的大型码头处分几个阶段制造。制造持续24/7并且需要几个月来完成。它们可以漂浮地运输到安装地点，但是它们可能需要从制造地点提升以将它们放置在驳船上或水中。在安装地点处，地基以受控的方式淹没直到触地，或者提升并降低到需要非常大的起重船的海床。
7、用于海上风力涡轮机的另一种类型的地基是钢支架，该钢支架主要用于相当深的水。支架比混凝土重力基座轻，但是对于制造而言通常是昂贵的并且在构件或所谓的节点的交叉处易于疲劳损坏。在非常深的海处，可以使用漂浮式海上风力涡轮机。漂浮方案在市场上仍然是非常新的并且是相当昂贵的。在开发中存在许多漂浮体概念并且对于漂浮式风力涡轮机在实际环境中的性能没有那么多的经验。
8、海上风力涡轮机大多是基于桩柱式地基或扩展的基脚。例如参见us 10738436b、wo 2005/012651 a、wo 2017/101940 a。在桩柱式地基的情况下，该基座通常由刚性混凝土桩帽构成，其中，在该桩帽下方具有若干个(主要是混凝土的)桩柱。在扩展基脚的情况下，基座通常是搁置在地面上的大直径截锥体形式的钢筋混凝土板。
9、对于其他高且细长的陆上设施——诸如单桩、灯杆、桅杆、用于电信和电力传输的网格塔、烟囱以及烟道——类似地通常采用这两个地基概念中的一个，桩柱式地基或扩展基脚。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的一个或更多个缺点，或至少提供现有技术的可替代性方案。
2、本专利技术或其实施例的进一步具体目的可以包括以下各项中的一项或更多项：提供一种重力基座，并且更具体地，一种用于海上风力涡轮机、陆上风力涡轮机、用于石油和天然气工业的海上平台、气象站、支架、单桩、灯杆、桅杆、用于电信和电力传输的网格塔、烟囱和烟道以及类似的轻型和高型设施的重力基座，该重力基座可以具有以下优点中的一项或更多项：比常规的基于重力的地基更经济；优化材料的使用和当地现场材料的可能使用；降低运输和安装地基所需的提升能力；避免具有高承载能力的施工现场(诸如码头)的需求；避免用于提升、运输和安装的专门建造的设备(例如，船)的需求；避免安装过程中的高水平噪音；允许更快地制造，适于临时应用，并且赋予使用其压载物和泥石和/或沙子的冲刷保护层作为人造礁的可能性，人造礁提供洞以生存或隐藏，从而吸引不同的海种并且促进生物多样性。
3、利用根据所附权利要求、条款中的一项或更多项和/或根据本文所描述的一个或更多个实施例的本专利技术来实现一个或更多个目的。若干从属权利要求和/或条款的组合可以产生协同的优点。
4、具体地，本专利技术涉及一种用于上部结构的重力基座并且涉及一种用于部署该重力基座的方法以及一种用于拆撤该重力基座的方法以及一种海上运输方法。根据本专利技术的方法可用根据本专利技术的重力基座来执行，并且根据本专利技术的重力基座可用于根据本专利技术的方法；然而，两者都不限于此。以下所描述的特征和实施例可以是重力基座和方法中的任一者或两者的一部分，以实现类似的优点。
5、重力基座和方法可以例如用于非建筑物构造，诸如海上风力涡轮机、陆上风力涡轮机、用于石油和天然气工业的海上平台、气象站、支架、单桩、灯杆、桅杆、用于电信和电力传输的网格塔、烟囱和烟道、要求快速且容易的安装和拆撤的临时结构等。例如，重力基座可包括基座结构、压载物限定器(ballast confiiner)，以及可选的，支撑结构中的一个或更多个。
6、在实施例中，本专利技术涉及一种用于支撑如权利要求1或权利要求2所述的上部结构的重力基座。基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于支撑上部结构(2)的重力基座(1)，所述上部结构(2)诸如为海上风力涡轮机，所述重力基座(1)包括压载物限定器(200)，其中
2.根据权利要求1所述的重力基座，进一步包括所述基座结构，其中，所述基座结构和所述压载物限定器在结构上是独立的。
3.根据权利要求1或2所述的重力基座，其中，在结构上独立需要所述压载物限定器(200)自身稳定，其中，在所述压载物限定器(200)与所述上部结构(400)之间和/或在所述压载物限定器(200)与所述支撑结构(300)之间和/或在所述压载物限定器(200)与所述基座结构(100)之间不存在支撑连接件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，在结构上独立需要所述上部结构(400)或所述支撑结构(300)主要由除了所述压载物限定器之外的部件支撑。
5.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，所述压载物限定器(200)具有大于所述基座结构(100)的最大水平尺寸的直径，使得所述压载物限定器(200)被配置成至少部分地立在所述基座结构外部并且被配置成至少部分地布置在所述支撑介
6.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，所述压载物限定器(200)被配置成独立于所述基座结构和所述上部结构使用，以用于进一步的功能，例如，以锚固另外的结构，和/或为另外的结构提供稳定性，和/或提供平台，和/或用作人造礁。
7.一种用于支撑上部结构(2)的重力基座(1)，所述上部结构(2)诸如为海上风力涡轮机，所述重力基座(1)包括：
8.根据权利要求7所述的重力基座，其中，所述压载物在没有压载物限定器的情况下是稳定的，其中，所述压载物限定器被省去。
9.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座(1)，其中，所述基座结构(100)包括底部蒙皮(101)和一个或更多个隔板(103、104)；
10.根据权利要求9所述的重力基座(1)，其中，所述基座结构(100)的所述底部蒙皮(101)的加强件(111)能够定位在所述底部蒙皮的下表面上；其中，所述加强件(111)被配置成穿刺到土壤中，例如以提供额外的抵抗基座滑动的抗力，和/或在运输和安装期间提供额外的浮力，和/或提供用于在所述基座结构下方混凝土化的模架。
11.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座(1)，其中，在液体压载物的情况下，所述压载物限定器(200)在底侧上是密封的，或者所述压载物限定器的底端密封至所述基座结构(100)，例如以提供水密容器。
12.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，例如，在海上设施的情况下，所述压载物限定器(200)的直径大于所述基座结构(100)的直径或最大宽度，
13.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座(1)，其中，例如，在海上设施的情况下，例如为了避免或减少侵蚀或冲刷：
14.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的至少一个重力基座的风力发电场。
15.一种重力基座(1)的部署方法，其中，所述重力基座是根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，所述方法包括将所述重力基座布置在所述支撑介质上的步骤。
16.一种重力基座(1)的拆撤方法，其中，所述重力基座是根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，所述方法包括以下步骤中的一项或更多项：
17.一种运输方法，其中，作为根据前述权利要求中任一项所述的压载物限定器(200)的圆柱形部件被制成为具有略微不同的直径或者被制成为类似截头锥形，以便允许将这些部件嵌套在彼此内部，以便在存储和运输期间最小化所述部件的占用空间和/或便于所述部件的制造。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于支撑上部结构(2)的重力基座(1)，所述上部结构(2)诸如为海上风力涡轮机，所述重力基座(1)包括压载物限定器(200)，其中
2.根据权利要求1所述的重力基座，进一步包括所述基座结构，其中，所述基座结构和所述压载物限定器在结构上是独立的。
3.根据权利要求1或2所述的重力基座，其中，在结构上独立需要所述压载物限定器(200)自身稳定，其中，在所述压载物限定器(200)与所述上部结构(400)之间和/或在所述压载物限定器(200)与所述支撑结构(300)之间和/或在所述压载物限定器(200)与所述基座结构(100)之间不存在支撑连接件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，在结构上独立需要所述上部结构(400)或所述支撑结构(300)主要由除了所述压载物限定器之外的部件支撑。
5.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，所述压载物限定器(200)具有大于所述基座结构(100)的最大水平尺寸的直径，使得所述压载物限定器(200)被配置成至少部分地立在所述基座结构外部并且被配置成至少部分地布置在所述支撑介质(3)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座，其中，所述压载物限定器(200)被配置成独立于所述基座结构和所述上部结构使用，以用于进一步的功能，例如，以锚固另外的结构，和/或为另外的结构提供稳定性，和/或提供平台，和/或用作人造礁。
7.一种用于支撑上部结构(2)的重力基座(1)，所述上部结构(2)诸如为海上风力涡轮机，所述重力基座(1)包括：
8.根据权利要求7所述的重力基座，其中，所述压载物在没有压载物限定器的情况下是稳定的，其中，所述压载物限定器被省去。
9.根据前述权利要求中任一项所述的重力基座(1)，其中，所述基座...
【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·阿米·拉克，
申请(专利权)人：穆罕默德·阿米·拉克，
类型：发明
国别省市：
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