CN116657575A - 一种海上升降式底座升压站及其安装和维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海上升降式底座升压站及其安装和维护方法，涉及海上升压站技技术领域，结构包括升压站系统，升压站系统包括混凝土配重基础，混凝土配重基础上设置有升压站室，升压站室的外部设置有升压站室承压筒；混凝土配重基础的四周设置有升降控制压力桶和桩靴套管，桩靴套管中设有桩，桩的顶部设有辅助操作平台。本发明安装好后，升压站系统沉于海中，可以最大程度的避免台风和炎热高温对升压站系统的影响。

Description

一种海上升降式底座升压站及其安装和维护方法

技术领域

本发明涉及海上升压站技术领域，特别是一种海上升降式底座升压站及其安装和维护方法。

背景技术

目前海上升压站多为导管架基础式升压站，通过钢管桩将导管架基础固定于海底，再将上部组块固定在导管架基础上部，且在海面之上。因此，现有海上升压站技术存在下列问题：

1、上部组块固定在海面之上，设计建造时要考虑台风的影响；

2、海上升压站的运输多为通过运输船进行拖运，吊装船海面上吊装，由于海上升压站具有较大的重量，拖航成本很高，且随着重量的增加，对拖运和吊装要求越来越大；

3、随着海上风电向深远海的发展，通过建造导管架基础式的海上升压站成本巨大；

4、随着海上升压站的体量越来越大，桩的根开面积越来越大，上部组块的建造技术会越高和用钢量会越大；

5、建造在水平面之上的上部组块在炎热高温下，钢结构快速升温，整个上部组块如何散热，也成为升压站需要重点考虑的问题。

发明内容

本发明提供了一种海上升降式底座升压站及其安装和维护方法，目的在于至少解决一个背景技术中提及的现有技术存在的技术问题。

本发明提供如下技术方案，实现上述目的：

一种海上升降式底座升压站，包括升压站系统，升压站系统包括混凝土配重基础，混凝土配重基础上设置有升压站室，升压站室的外部设置有升压站室承压筒；混凝土配重基础的四周设置有升降控制压力桶和桩靴套管，桩靴套管中设有桩，桩的顶部设有辅助操作平台。

更进一步的，所述升降控制压力桶和桩靴套管均设置有多个并分别在混凝土配重基础的四周均匀布置。

更进一步的，所述升压站室的顶部设有通风管，通风管的顶部设有检修通道平台，检修通道平台包括设置于通风管内部的电梯、步梯以及顶部的平台底板，平台底板连接立柱，立柱连接平台顶板。

更进一步的，所述升压站室的顶部设置有设备更换舱口盖；所述桩上设有上浮卡位槽，上浮卡位槽到辅助操作平台的距离等于升压站室的高度。

更进一步的，所述桩设有四根且平行设置；所述辅助操作平台包括分别设置于一根桩上的直升机平台、吊机平台、避雷针平台及杂物平台，相邻平台之间经通道连接。

更进一步的，所述桩上设有靠船装置。

前述的海上升降式底座升压站的安装和维护方法，安装方法包括步骤：在陆上制造组装好桩、辅助操作平台及升压站系统；升压站系统制造组装完后，拖入水中，且在升降控制压力桶未充水时，其产生的浮力能够使升降站系统浮于水平面之上；采用拖航船将桩、辅助操作平台及升压站系统拖到预定风电场，拖航过程中可通过升降控制压力桶调整升压站系统在水面上的稳定性；待升压站系统稳定后，将桩穿过桩靴套管打入海底，打桩完成后，对升降控制压力桶进行充水，使升压站系统下沉到海底，再将辅助操作平台吊装到桩的顶部即可。

前述的海上升降式底座升压站的安装和维护方法，维护方法包括步骤：日常维护时，从通风检修通道顶部乘坐电梯或爬步梯进入升压站室对设备进行维护检修；更换设备时，对升降控制压力桶进行压力排水，使整个升压站系统通过桩靴套管沿桩上浮，上浮至桩靴套管卡在上浮卡位槽处，此时设备更换舱口盖刚好与辅助操作平台在一个平面上，打开设备更换舱口盖即可进入升压站室对设备进行更换。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1.本发明安装好后，升压站系统沉于海底，受到海水的保护，可以最大程度的避免台风和炎热高温对升压站系统的影响。

2、本发明升压站系统制造组装完后，拖入水中，在未充水的升降控制压力桶的浮力下，整个升降控制压力桶、混凝土配重基础和桩靴套管浮于水平面之上，方便运输船进行拖运，大大降低了拖运成本；吊装时，无需吊装升压站系统，也大大降低了吊装的重量、难度及成本；混凝土配重基础为升压站系统提供承重，大大降低了减少了导管架基础、升压站室的用钢量的成本。所以，本发明具有较好的经济性和实用性，对深远海海上升压站提供了一定的解决方法。

3、本发明适用各种水深的海上风电场，设备均可以在码头或岸上完成加工制造，还可以直接在码头、岸上以及海上完成升降式座底升压站安装，最大限度地降低整体施工难度。

4、本发明通过升降控制压力桶可调节升压站系统上浮和下沉，并通过桩靴套管和桩的导向作用保障升压站系统上浮和下沉时的平稳。

5、本发明在日常维护时，从通风检修通道顶部乘坐电梯或爬步梯进入升压站室，即可对设备进行维护检修；本发明设置在桩设置了上浮卡位槽，且上浮卡位槽到辅助操作平台的距离等于升压站室的高度，当需更换升压站室内的设备时，对升降控制压力桶进行压力排水，使整个升压站系统通过桩靴套管沿桩上浮，上浮至桩靴套管卡在上浮卡位槽处，此时设备更换舱口盖刚好与辅助操作平台在一个平面上，打开设备更换舱口盖即可进入升压站室对设备进行更换，相当于缩短了通过通风管的距离，操作非常方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图涉及的仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的结构示意图（便于展示结构，未将辅助操作平台直接放在桩上）；

图2为图1中检修通道平台7的放大结构示意图；

图3为混凝土配重基础、升降控制压力桶和桩靴套管的连接结构示意图；

图4为本发明的侧视结构示意图；

图5为本发明的俯视结构示意图；

附图标记：混凝土配重基础1，升降控制压力桶2，桩靴套管3，升压站室承压筒4，桩5，设备更换舱口盖6，检修通道平台7 ，平台顶板701，平台立柱702，平台底板703，电梯704，步梯705，通风管8，电缆接口9，上浮卡位槽10，靠船装置11，升机平台12，吊机平台13，避雷针平台14，杂物平台15，通道16。

实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是在本发明中，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作；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；术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”等应做广义理解；例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。并且，部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

实施例。一种海上升降式底座升压站，如图1-5所示，结构为包括升压站系统，升压站系统包括混凝土配重基础1，混凝土配重基础1上设置有升压站室4，升压站室4的外部设置有升压站室承压筒；混凝土配重基础1的四周设置有升降控制压力桶2和桩靴套管3，桩靴套管3中设有桩5，桩5的顶部设有辅助操作平台，桩5的底部打入海底。升降控制压力桶2可以通过排水和充水实现升压站系统的上浮和下沉，过程中桩靴套管3沿着桩5移动。升压站室承压筒的作用是保护内部的升压站室4，为其抵抗海水压力。

所述升降控制压力桶2和桩靴套管3均设置有4个，并分别在混凝土配重基础1的四周均匀布置，分布时升降控制压力桶2和桩靴套管3交叉分布。如此整个系统的结构稳定性更好。

所述升压站室4的顶部设有通风管8，通风管8的顶部设有检修通道平台7，检修通道平台7包括设置于通风管8内部的电梯704、步梯705以及顶部的平台底板703，平台底板703连接立柱702，立柱702连接平台顶板701。

所述升压站室4的顶部设置有设备更换舱口盖6；所述桩5上设有上浮卡位槽10，上浮卡位槽10到辅助操作平台的距离等于升压站室4的高度。此设置，整个升压站系统通过桩靴套管3沿桩5上浮，上浮至桩靴套管3卡在上浮卡位槽10处，此时设备更换舱口盖6刚好与辅助操作平台在一个平面上。

所述桩5设有四根且平行设置；所述辅助操作平台包括分别设置于一根桩5上的直升机平台12、吊机平台13、避雷针平台14及杂物平台15，相邻平台之间经通道16连接。通道16实现各平台的互通。

所述桩5上设有靠船装置11。靠船装置11便于靠船。

本发明安装方法包括步骤：在陆上制造组装好桩5、辅助操作平台及升压站系统；升压站系统制造组装完后，拖入水中，且在升降控制压力桶2未充水时，其产生的浮力能够使升压站系统（包括升降控制压力桶2、混凝土配重基础1、桩靴套管3、升压站室4及所有电气设备等）浮于水平面之上；采用拖航船将桩5、辅助操作平台及升压站系统拖到预定风电场，拖航过程中可通过升降控制压力桶2调整升压站系统在水面上的稳定性；待升压站系统稳定后，将桩5穿过桩靴套管3打入海底，打桩完成后，对升降控制压力桶2进行充水，使升压站系统下沉到海底，再将辅助操作平台吊装到桩5的顶部即可。

本发明维护方法包括步骤：日常维护时，从通风检修通道7顶部乘坐电梯704或爬步梯705进入升压站室对设备进行维护检修；更换设备时，对升降控制压力桶2进行压力排水，使整个升压站系统通过桩靴套管3沿桩5上浮，上浮至桩靴套管3卡在上浮卡位槽10处，此时设备更换舱口盖6刚好与辅助操作平台在一个平面上，打开设备更换舱口盖6即可进入升压站室4对设备进行更换。

显然，以上所述仅为本发明的一部分的实施例，而不是全部的实施例。以上实施例并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，本领域普通技术人员可作出的任何组合、修改、等同替换、改进等所有其他实施例，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海上升降式底座升压站，其特征在于：包括升压站系统，升压站系统包括混凝土配重基础（1），混凝土配重基础（1）上设置有升压站室（4），升压站室（4）的外部设置有升压站室承压筒；混凝土配重基础（1）的四周设置有升降控制压力桶（2）和桩靴套管（3），桩靴套管（3）中设有桩（5），桩（5）的顶部设有辅助操作平台。

2.根据权利要求1所述的海上升降式底座升压站，其特征在于：所述升降控制压力桶（2）和桩靴套管（3）均设置有多个并分别在混凝土配重基础（1）的四周均匀布置。

3.根据权利要求1所述的海上升降式底座升压站，其特征在于：所述升压站室（4）的顶部设有通风管（8），通风管（8）的顶部设有检修通道平台（7），检修通道平台（7）包括设置于通风管（8）内部的电梯（704）、步梯（705）以及顶部的平台底板（703），平台底板（703）连接立柱（702），立柱（702）连接平台顶板（701）。

4.根据权利要求3所述的海上升降式底座升压站，其特征在于：所述升压站室（4）的顶部设置有设备更换舱口盖（6）；所述桩（5）上设有上浮卡位槽（10），上浮卡位槽（10）到辅助操作平台的距离等于升压站室（4）的高度。

5.根据权利要求1所述的海上升降式底座升压站，其特征在于：所述桩（5）设有四根且平行设置；所述辅助操作平台包括分别设置于一根桩（5）上的直升机平台（12）、吊机平台（13）、避雷针平台（14）及杂物平台（15），相邻平台之间经通道（16）连接。

6.根据权利要求1所述的海上升降式底座升压站，其特征在于：所述桩（5）上设有靠船装置（11）。

7.如权利要求1-6任一项所述的海上升降式底座升压站的安装和维护方法，其特征在于：安装方法包括步骤：在陆上制造组装好桩（5）、辅助操作平台及升压站系统；升压站系统制造组装完后，拖入水中，且在升降控制压力桶（2）未充水时，其产生的浮力能够使升降站系统浮于水平面之上；采用拖航船将桩（5）、辅助操作平台及升压站系统拖到预定风电场，拖航过程中可通过升降控制压力桶（2）调整升压站系统在水面上的稳定性；待升压站系统稳定后，将桩（5）穿过桩靴套管（3）打入海底，打桩完成后，对升降控制压力桶（2）进行充水，使升压站系统下沉到海底，再将辅助操作平台吊装到桩（5）的顶部即可。

8.如权利要求4所述的海上升降式底座升压站的安装和维护方法，其特征在于：维护方法包括步骤：日常维护时，从通风检修通道（7）顶部乘坐电梯（704）或爬步梯（705）进入升压站室对设备进行维护检修；更换设备时，对升降控制压力桶（2）进行压力排水，使整个升压站系统通过桩靴套管（3）沿桩（5）上浮，上浮至桩靴套管（3）卡在上浮卡位槽（10）处，此时设备更换舱口盖（6）刚好与辅助操作平台在一个平面上，打开设备更换舱口盖（6）即可进入升压站室（4）对设备进行更换。