CN110468818A - 一种海上风电机组定位支撑导向架 - Google Patents

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黎富浩
罗庆亮
陈希奇
钟远峰
张剑锋
陈杰湛
李焕伟
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Abstract

一种海上风电机组定位支撑导向架，包括按矩阵排列的多根定位桩导向管，相邻定位桩导向管的顶部通过连接杆连接为一体，在每根定位桩的中段均安装有浸于海水中的工程桩导向管。由于人工可在定位支撑导向架的顶端通过定位桩调整定位支撑导向架的整体水平度，因此，摒弃了使用驱动机构调整，大幅简化了定位支撑导向架的结构，也降低了其成本，而由于工程桩的安装有工程桩导向管的引导，因此，在保证工程桩底部安装牢固的前提下，有效确保了工程桩的安装精度，确保了海上风电机组的安装精度及牢固度，从而使海上风电机组可以在更高速的风力作用下，也能控制振动量在标准范围内，保证工作安全，避免停机，提高其发电效率。

Description

一种海上风电机组定位支撑导向架
技术领域
本发明涉及海上风电机组定位支撑导向架。
背景技术
随着能源危机的加重，绿色无污染的风能得到了广泛的应用，其中，海上风电因其储量丰富而得到了追捧。目前，海上风电机组的安装固定方式是先将作为基础桩的多根桩管牢固打入海底，再将平台安装于桩管的顶端，最后将风电机组安装于平台上，由于海上环境较为恶劣，而风电机组工作时也会产生振动，如果风速较大，还会加大工作中的风电机组的振动，因此，为保证风电机组的安全工作，其工作时的振动量具有行业标准，振动量超过标准，则必须停机，待风速减小后，才能再次工作，这就直接导致了风电机组的发电效率。
为解决上述问题，行业内设置了支撑平台，支撑平台上设置有可调节高度的支脚，将支撑平台吊运至目标海面上，然后将其下沉至海底，通过调节支撑平台上的支脚以调节支撑平台的水平度，使其处于水平状态，随后再在支撑平台上竖直安装多根桩管作为基础桩，并在桩管顶端安装用于承载风电机组的平台，最后将风电机组安装于平台上，这种安装方式虽然可使桩管的安装牢固，但是调节支撑平台上的支脚的调节机构较为复杂，从而增加了整个结构的复杂度，也大幅增加了整个结构的成本。
发明内容
本发明旨在提供一种既能保证安装牢固，又能简化结构、降低成本的海上风电机组定位支撑导向架。
本发明所述一种海上风电机组定位支撑导向架，包括按矩阵排列的多根定位桩导向管，相邻定位桩导向管的顶部通过连接杆连接为一体，在每根定位桩的中段均安装有浸于海水中的工程桩导向管。
本发明所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，将定位支撑导向架运送至目标海面，并将其下沉于海中，使定位桩导向管的底端接触海底，随后向每根定位桩导向管内插入定位桩，使定位桩底部牢固打入海底，通过调整定位桩插入海底的深度以调整定位桩导向管顶端处由多根连接杆围成的方形的水平度，并将定位桩导向管与定位桩固定为一体，以稳固定位支撑导向架，随后再将工程桩吊至工程桩导向管的上方，并由工程桩导向管端口插入，最后将工程桩的底端同样牢固的打入海底，即完成了作为基础桩的工程桩的安装，随后拆除定位桩及定位支撑导向架，并在多根工程桩的顶端安装平台，最后将风电机组安装于平台上，即完成了海上风电机组的安装。由于人工可在定位支撑导向架的顶端通过定位桩调整定位支撑导向架的整体水平度，因此，摒弃了使用驱动机构调整，大幅简化了定位支撑导向架的结构，也降低了其成本，而由于工程桩的安装有工程桩导向管的引导，因此，在保证工程桩底部安装牢固的前提下，有效确保了工程桩的安装精度，确保了海上风电机组的安装精度及牢固度，从而使海上风电机组可以在更高速的风力作用下，也能控制振动量在标准范围内，保证工作安全，避免停机，提高其发电效率。此外，由于工程桩在安装时也是浸于海水中的，在海平面以下对工程桩安装过程难以进行跟踪和管控，因此，特将工程桩导向管浸于海水中，以确保工程桩的顺利安装，避免其倾斜，确保其安装完成后的垂直度。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为本发明俯视图。
图3为本发明左视图。
图4为图1中A-A方向剖视图。
图5为图1中B-B方向剖视图。
图6为图1中C-C方向剖视图。
图7为图1中D-D方向剖视图。
图8为本发明安装了平台板后的俯视图。
具体实施方式
一种海上风电机组定位支撑导向架，如图1至图8所示，包括按矩阵排列的多根定位桩导向管2，相邻定位桩导向管2的顶部通过连接杆1连接为一体，在每根定位桩的中段均安装有浸于海水中的工程桩导向管4。本实施例中采用四根定位桩导向管2，即可实现足够的支撑强度及刚度，简化结构。
所述工程桩导向管4的顶部呈朝外扩的喇叭状，便于引导工程桩插入。
在每根定位桩导向管2与连接杆1连接处均设置有引导定位桩下移插入工程桩导向管4中的引导架，用于引导工程桩下移，保证工程桩准确插入对应的工程桩导向管4中。
所述引导架包括连接在定位桩导向管2与连接杆连接处的Y形架9，Y形架9的开口端朝外，在其开口端上连接有U形架5，U形架5的开口端朝外，所述工程桩导向管4位于U形架5的正下方。由于U形架5的开口端朝外，因此，在吊装工程桩时无需将工程桩吊高至引导架的上方，只需将工程桩由U形架5开口端水平移入，随后再在U形架5的引导下顺利插入工程桩导向管4内，安装更为便利。此外，通过U形架5和Y形架9的配合，可有效引导工程桩的插入。
在定位桩导向管2的中部由上至下设置有两个安装架3，每个安装架3的其中一组相对的边的端部向外延伸，所述工程桩导向管4固定在向外延伸部分的端部。由于每个安装架3的其中一组相对的边的端部向外延伸，因此可确保工程桩导向管4处于U形架5的正下方。
在定位桩导向管2的下方设置有一对相对的防沉板6，一部分定位桩导向管2的下端贯穿其中一块防沉板6，另一部分定位桩导向管2的下端贯穿另一块防沉板6。通过设置防沉板6，以避免定位支撑导向架整体下陷到海底泥层中，增加了定位支撑导向架的作业施工稳定性。实际上防沉板6也可以为一整块结构，但是一整块结构的防沉板6在施工时会增加定位支撑导向架整体的重量，增加其下沉过程中的阻力，影响施工进度，且导致制作定位支撑导向架的成本升高，同时，一整块结构的防沉板6也会使定位支撑导向架整体的稳定性下降。
两块防沉板6之间通过防沉连接板7连接为一体，以增加连接的稳定性。
在两个安装架3上竖直连接有辅助连接管8，所述辅助连接管8底端贯穿防沉连接板7，且其底端与定位桩导向管2底端平齐。通过设置辅助连接管8，以进一步增强连接的稳定性。
在相邻定位桩导向管2的中段及下段均由上至下间隔设置有将相邻定位桩导向管2连接为一体的加强杆10，通过设置加强杆10以进一步提高定位支撑导向架的整体支撑强度。上下相邻的加强杆10以及上下相邻的加强杆10与连接杆1之间可通过三角加强筋11连接为一体，以进一步提高定位支撑导向架的整体支撑强度及刚性。
在定位桩导向管2顶端处由多根连接杆1围成的方架上设置供操作人员作业的平台板12，便于操作人员后续作业提供落脚点和操作及生活空间。在平台板12的四角上均设置有定位孔，所述定位孔与定位桩导向管2对齐，便于定位桩的插入，同时也便于对平台板12进行限位及安装，平台板12与方架可通过焊接或者螺栓连接等方式紧固为一体。

Claims (10)

1.一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：包括按矩阵排列的多根定位桩导向管(2)，相邻定位桩导向管(2)的顶部通过连接杆(1)连接为一体，在每根定位桩的中段均安装有浸于海水中的工程桩导向管(4)。
2.根据权利要求1所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：所述工程桩导向管(4)的顶部呈朝外扩的喇叭状。
3.根据权利要求1或2所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：在每根定位桩导向管(2)与连接杆(1)连接处均设置有引导定位桩下移插入工程桩导向管(4)中的引导架。
4.根据权利要求3所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：所述引导架包括连接在定位桩导向管(2)与连接杆连接处的Y形架(9)，Y形架(9)的开口端朝外，在其开口端上连接有U形架(5)，U形架(5)的开口端朝外，所述工程桩导向管(4)位于U形架(5)的正下方。
5.根据权利要求4所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：在定位桩导向管(2)的中部由上至下设置有两个安装架(3)，每个安装架(3)的其中一组相对的边的端部向外延伸，所述工程桩导向管(4)固定在向外延伸部分的端部。
6.根据权利要求4或5所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：在定位桩导向管(2)的下方设置有一对相对的防沉板(6)，一部分定位桩导向管(2)的下端贯穿其中一块防沉板(6)，另一部分定位桩导向管(2)的下端贯穿另一块防沉板6。
7.根据权利要求6所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：两块防沉板(6)之间通过防沉连接板(7)连接为一体。
8.根据权利要求7所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：在两个安装架(3)上竖直连接有辅助连接管(8)，所述辅助连接管(8)底端贯穿防沉连接板(7)，且其底端与定位桩导向管(2)底端平齐。
9.根据权利要求1或2或4或5或7或8所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：在相邻定位桩导向管(2)的中段及下段均由上至下间隔设置有将相邻定位桩导向管(2)连接为一体的加强杆(10)。
10.根据权利要求9所述的一种海上风电机组定位支撑导向架，其特征在于：在定位桩导向管(2)顶端处由多根连接杆(1)围成的方架上设置供操作人员作业的平台板(12)。
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