CN110155264A - 海上风机复合筒基础拖航结构及拖航方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海上风机复合筒基础拖航结构及拖航方法。该拖航结构，包括呈环形设置在混凝土过渡段四周的至少一节浮箱，本发明通过在混凝土过渡段四周布置环形浮箱，并通过浮箱与筒型基础连接，海上风机筒型基础在运输时，重心低，浮心高且可调，在拖航运输与下沉过程中具有较好的抗风浪能力和安全性；拖航杆件和浮箱便于拆卸和组装，施工周期短、成本低，具有良好的经济性，有利于推广应用。

Description

海上风机复合筒基础拖航结构及拖航方法

技术领域

本发明涉及一种海上风电设备，具体涉及海上风机复合筒基础拖航结构及拖航方法。

背景技术

在全球高度关注发展低碳经济的环境下，风力发电作为可再生能源市场潜力巨大。海上风电虽然起步较晚，但是凭借海风资源的稳定性和大发电功率的特点，海上风电近年来正在世界各地飞速发展。而风机基础建造和施工难度大费用高是海上风电场建设的最大限制条件之一。筒型基础，相比其他基础形式，具有巨大的应用优势。筒型基础造价低，安装快，具有巨大的发展前景，但基础的运输难、费用高也是目前困扰筒型基础快速发展的主要原因。

由于筒型基础自重大，特别是广东地区地质条件限制。如果采用筒型基础，基础自重达到7000t，高度和宽度均达到40m。导致船运受到限制，存在很大隐患。采用驳船则可用船只较少，且费用高昂。采用特种定制船舶浮运也代价巨大，作为盈利为目的的企业，很难承受。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种海上风机复合筒基础拖航结构及拖航方法。该方法通过外置浮箱完成拖航工作，同时，由于筒体运输时高度可调，浮心较高，因此具有较好的浮稳性，此外，浮箱和连接杆和重复利用，具有较高的经济性。

本发明采用的技术方案是：一种海上风机复合筒基础拖航方法,其特征在于：包括以下步骤：

1)、筒型基础制作完成后，放入水中；

2)、预制浮箱，将多节浮箱呈环形安放在筒型基础周围，相邻两节浮箱之间通过连接杆连接；将多节浮箱与筒型基础连接；

3)、调节连接杆长度、调节多节浮箱充气，并配以筒型基础底部钢筒充气；使筒型基础浮于水面上，便于拖航；

4)、下沉时，首先排出筒型基础底部钢筒内气体，再逐步排出多节浮箱气体，使得筒型基础下沉；待基础稳定沉落于泥面后，解除浮箱和筒型基础的连接；并通过自重和抽气产生负压的方式，沉放筒型基础。

作为优选，步骤1)中，制作筒型基础时，在筒型基础钢筒顶部的混凝土底板上预埋内环梁和外环梁，并在内环梁和外环梁设均匀设置吊环；在筒型基础混凝土过渡段预埋拉环。

进一步的，步骤2)中，混凝土底板与浮箱底部通过交叉的外拉索和内拉索连接，所述外拉索连接浮箱底部外侧和内环梁上的吊环；所述内拉索连接浮箱底部内侧和外环梁上的吊环。

更进一步的，步骤2)中，混凝土过渡段与浮箱内侧面通过水平钢拉索连接，所述水平钢拉索一端与浮箱内侧面固定连接，另一端与混凝土过渡段对应的拉环连接。

一种海上风机复合筒基础拖航结构，其特征在于：包括呈环形设置在混凝土过渡段四周的至少一节浮箱，每节所述浮箱底部均通过交叉设置的外拉索和内拉索与混凝土底板连接，所述外拉索连接浮箱底部外侧和混凝土底板上预埋的内环梁上的吊环，所述内拉索连接浮箱底部内侧和混凝土底板上预埋的外环梁上的吊环；每节所述浮箱内侧面通过水平钢拉索与混凝土过渡段连接，所述水平钢拉索一端与浮箱内侧面固定连接，另一端与混凝土过渡段上预埋的对应拉环连接。

作为优选，所述混凝土过渡段四周环形设有八节浮箱，相邻两节所述浮箱通过连接杆连接在一起。

作为优选，每节所述浮箱内至少设有一个隔水舱，所述浮箱的各隔水舱均单独配设有充排气阀门和充排水阀门。

本发明取得的有益效果是：本发明通过在混凝土过渡段四周布置环形浮箱，并通过浮箱与筒型基础连接，海上风机筒型基础在运输时，重心低，浮心高且可调，在拖航运输与下沉过程中具有较好的抗风浪能力和安全性；拖航杆件和浮箱便于拆卸和组装，施工周期短、成本低，具有良好的经济性，有利于推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

附图标记：1、钢筒；2、混凝土过渡段；3、吊环；31、外环梁；32、内环梁；4、浮箱；5、外拉索；6、内拉索；7、充排气阀门；8、充排水阀门；9、水平钢拉索；10、连接杆；11、拉环；101、海平面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1-2所示，一种海上风机复合筒基础拖航结构，包括呈环形设置在混凝土过渡段2四周的至少一节浮箱4，每节浮箱4底部均通过交叉设置的外拉索5和内拉索6与钢筒1顶部的混凝土底板连接，外拉索5连接浮箱4底部外侧和混凝土底板上预埋的内环梁32上的吊环3，内拉索6连接浮箱4底部内侧和混凝土底板上预埋的外环梁31上的吊环3；每节浮箱4内侧面通过水平钢拉索9连接，水平钢拉索9一端与浮箱4内侧面固定连接，另一端与混凝土过渡段2上预埋的对应拉环11连接。

本实施例中，混凝土过渡段2四周环形设有八节浮箱4，相邻两节浮箱4通过连接杆10连接在一起，连接杆10为可调节的硬性栓接钢，等间距分布于筒型基础和浮箱4之间，连接杆10可以根据运输要求调节。浮箱4可以由一个、二个或者多个单独箱体构成，各个浮箱4之间互相独立，可以通过栓接互相连接组合；浮箱4内设置成一个或者多个隔水舱，各个箱体和舱体都配有单独的充排气阀门7和充排水阀门8。

本发明的一种海上风机复合筒基础拖航方法,包括以下步骤：

1)、在船坞、码头或者围堰制作完钢筒1和混凝土过渡段2，并组装完成，在混凝土底板和过渡段上分别预埋吊环3和拉环11；在工厂制作浮箱4和连接杆10；

2)、复合筒基础制作完后，通过吊车、驳船浮运或者拖航放入水中；安装连接杆10，将八节浮箱4在混凝土过渡段2四周连接成环形；每节浮箱4和筒型基础在竖直方向上分别由外拉索5和内拉索6连接，如图1，外拉索5和内拉索6交叉布置，外拉索5连接浮箱4外侧和底板内环梁32，内拉索6连接浮箱4内侧和底板外环梁31，每节浮箱上同时各连接2～3根外拉索5和内拉索6；通过水平钢拉索9保持浮箱4和混凝土过渡段2位置相对稳定。沿混凝土过渡段2一周共布置十六个拉环11，每节浮箱4设置两根水平钢拉索9通过拉环11与混凝土过渡段2连接，水平钢拉索9初始均处于松弛状态，预留一定的张拉余量；

3)、调节连接杆10长度，通过充排气阀门7和充排水阀门8进行充气排水和充水排气进行调节浮箱4的稳定性和浸水线，并配以钢筒1底部部分充气(也可以不充气)，使得筒型基础浮于水面上，便于拖航；为防止重心高于浮心太多导致运输不完全，可以根据现场情况调节浮箱4气量、连接杆10长度和钢筒1分仓充气量，保证运输的安全；如果遇到不可预见风浪，可以暂时将钢筒1沉底，保护筒型基础免受损坏；

4)、下沉时，首先排出钢筒1内气体(如有，没有则无需此动作)，再逐步排出浮箱4气体(向浮箱内充水)，使得基础下沉；待基础稳定沉落于泥面后，首先解除竖向外拉索5和内拉索6与钢筒1顶部的混凝土底板连接，待八节浮箱4整体浮上水面后，再拆除连接杆10解除浮箱4间的连接，以便回收浮箱4重复利用；并通过自重和抽气产生负压的方式，沉放钢筒1。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种海上风机复合筒基础拖航方法,其特征在于：包括以下步骤：

1)、筒型基础制作完成后，放入水中；

2)、预制浮箱，将多节浮箱呈环形安放在筒型基础周围，相邻两节浮箱之间通过连接杆连接；将多节浮箱与筒型基础连接；

3)、调节连接杆长度、调节多节浮箱充气，并配以筒型基础底部钢筒充气；使筒型基础浮于水面上，便于拖航；

4)、下沉时，首先排出筒型基础底部钢筒内气体，再逐步排出多节浮箱气体，使得筒型基础下沉；待基础稳定沉落于泥面后，解除浮箱和筒型基础的连接；并通过自重和抽气产生负压的方式，沉放筒型基础。

2.根据权利要求1所述的海上风机复合筒基础拖航方法，其特征在于：步骤1)中，制作筒型基础时，在筒型基础钢筒顶部的混凝土底板上预埋内环梁和外环梁，并在内环梁和外环梁设均匀设置吊环；在筒型基础混凝土过渡段预埋拉环。

3.根据权利要求2所述的海上风机复合筒基础拖航方法，其特征在于：步骤2)中，混凝土底板与浮箱底部通过交叉的外拉索和内拉索连接，所述外拉索连接浮箱底部外侧和内环梁上的吊环；所述内拉索连接浮箱底部内侧和外环梁上的吊环。

4.根据权利要求2或3所述的海上风机复合筒基础拖航方法，其特征在于：步骤2)中，混凝土过渡段与浮箱内侧面通过水平钢拉索连接，所述水平钢拉索一端与浮箱内侧面固定连接，另一端与混凝土过渡段对应的拉环连接。

5.一种海上风机复合筒基础拖航结构，其特征在于：包括呈环形设置在混凝土过渡段四周的至少一节浮箱，每节所述浮箱底部均通过交叉设置的外拉索和内拉索与混凝土底板连接，所述外拉索连接浮箱底部外侧和混凝土底板上预埋的内环梁上的吊环，所述内拉索连接浮箱底部内侧和混凝土底板上预埋的外环梁上的吊环；每节所述浮箱内侧面通过水平钢拉索与混凝土过渡段连接，所述水平钢拉索一端与浮箱内侧面固定连接，另一端与混凝土过渡段上预埋的对应拉环连接。

6.根据权利要求5所述的海上风机复合筒基础拖航结构，其特征在于：所述混凝土过渡段四周环形设有八节浮箱，相邻两节所述浮箱通过连接杆连接在一起。

7.根据权利要求6所述的海上风机复合筒基础拖航结构，其特征在于：每节所述浮箱内至少设有一个隔水舱，所述浮箱的各隔水舱均单独配设有充排气阀门和充排水阀门。