CN202295230U - 浮式海上风电基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种浮式海上风电基础。本实用新型的目的是提供一种施工安装快速、造价低、受力好的浮式海上风电基础。本实用新型的技术方案是:浮式海上风电基础,具有由塔筒、机舱、轮毂及叶片组成的上部结构,其特征在于:所述基础还包括一钢制的浮动平台,该浮动平台由塔筒连接段兼中间浮箱和一组张力腿浮箱组成,塔筒连接段兼中间浮箱基本呈圆柱体并与塔筒根部相连,张力腿浮箱在塔筒连接段兼中间浮箱的圆周上呈放射状布置,张力腿浮箱外端的延伸段通过钢缆与海床上的锚泊系统固定。本实用新型适用于海上风力发电行业的土木工程。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浮式海上风电基础。适用于海上风力发电行业的土木工程。
背景技术
目前,常见的近海风电基础结构型式包括单桩基础、多桩导管架式、重力式基础等。随着海上风电领域的发展,向深海跨进已呈现趋势。
在水深大于50 m的近海区域建设风电场,固定式桩基础或导管架式基础的成本将会很高,浮式基础结构是较为理想的选择。该基础作为安装风力机的平台,用锚泊系统锚定于海床,其成本相对较低,且运输方便。浮式基础必须有浮力支撑风电机组的重量,并且在可接受的限度内能够抑制倾斜、摇晃和法向移动。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是:针对上述存在的问题,提供一种施工安装快速、造价低、受力好的浮式海上风电基础。
本实用新型所采用的技术方案是:浮式海上风电基础,具有由塔筒、机舱、轮毂及叶片组成的上部结构,其特征在于:所述基础还包括一钢制的浮动平台,该浮动平台由塔筒连接段兼中间浮箱和一组张力腿浮箱组成,塔筒连接段兼中间浮箱基本呈圆柱体并与塔筒根部相连,张力腿浮箱在塔筒连接段兼中间浮箱的圆周上呈放射状布置,张力腿浮箱外端的延伸段通过钢缆与海床上的锚泊系统固定。
所述塔筒连接段兼中间浮箱的高度为2.0~4.0倍塔筒直径、直径为2.0~5.0倍塔筒直径;张力腿浮箱主体长度为4~7倍塔筒直径,延伸段长度为0.5~1.5倍塔筒直径;张力腿浮箱主体近端宽度为0.5~1.5倍塔筒直径,张力腿浮箱主体远端宽度为0.5~1.0倍塔筒直径;张力腿浮箱的顶面倾角为8~15°。
所述锚泊系统为负压桶基结构或重力式基座等型式。
本实用新型的有益效果是:本实用新型采用浮式基础结构适用于水深大于50m的深海区域;陆上预制,漂浮式运输,减少海上作业量,运输方便,成本相对较低;结构稳定,受力好;其中,锚泊系统采用负压桶型式时,还可以重复利用或移动。
附图说明
图1、图2、图4分别为本实用新型实施例1(三腿)的主视图、立体图和俯视图。
图3为塔筒连接段兼中间浮箱及张力腿浮箱的主剖视图。
图5为实施例2中塔筒连接段兼中间浮箱及张力腿浮箱的俯视图(四腿)。
图6为实施例3中塔筒连接段兼中间浮箱及张力腿浮箱的俯视图(八腿)。
具体实施方式
实施例1:如图1、图2、图4所示,本实施例由上部结构(包括塔筒6、叶片9、机舱7、轮毂8以及法兰5、靠船构件等,与常规海上风电无异)、海平面11以下的浮动平台(包括塔筒连接段兼中间浮箱1及张力腿浮箱2)、钢缆3及锚泊系统4组成。所述塔筒连接段兼中间浮箱1及张力腿浮箱2为钢制箱型结构,塔筒连接段兼中间浮箱1为钢制封闭圆筒(上端圆锥)构造,提供浮力并与塔筒6根部连接固定,本例中张力腿浮箱2有3个且在塔筒连接段兼中间浮箱1的圆周上呈放射状布置,张力腿浮箱的外端(延伸段2-1)通过钢缆3与锚固在海床10上的锚泊系统4固定。
所述钢缆3根据连接张力腿浮箱2与锚泊系统4所需张力选取合适规格的钢缆及数目。
所述锚泊系统4根据海床土质、海域环境条件选用合适尺寸的负压桶基础或重力式基座等型式。
如图3所示,塔筒连接段兼中间浮箱1的高度H 1=2.0~4.0d,d为塔筒6的直径,塔筒连接段兼中间浮箱1的直径D=2.0~5.0d,延伸段2-1的高度H 2小于塔筒连接段兼中间浮箱1的高度H1(H 2由H 1、L及θ确定);张力腿浮箱主体长度L=4~7d,延伸段2-1长度l=0.5~1.5d(延伸段2-2的宽度同W 2,高度同H 2);张力腿浮箱主体近端宽度W 1=0.5~1.5d,浮箱主体远端宽度W 2=0.5~1.0d;张力腿浮箱的顶面倾角θ=8~15°。
本实施例的上述参数取值如下:
塔筒6直径d=4.2m,
H 1=2.0d;L=5d;l=d;D=2.5d; W 1=0.7d;W 2=0.5d;θ=14°。
实施例2:如图5所示,本实施例的结构与实施例1基本相同,不同之处仅在于本例在塔筒连接段兼中间浮箱1的圆周上呈放射状布置4个张力腿浮箱2。
实施例3:如图6所示,本实施例的结构与实施例1基本相同,不同之处仅在于本例在塔筒连接段兼中间浮箱1的圆周上呈放射状布置8个张力腿浮箱2。
具体工程进行设计时,各形状参数宜通过相关试验及计算进行优化确定。
本实用新型的施工方法是:塔筒连接段兼中间浮箱1及张力腿浮箱2为陆上加工厂预制,与上部结构(塔筒6、机舱7、轮毂8、叶片9等)通过塔筒连接段兼中间浮箱1连接完成后浮运至指定机位;海床10的锚泊系统4采用负压桶基础时,其运输、沉贯等操作与常规负压桶施工无异;张力腿浮箱2及上部结构整体浮运至指定位置后,通过钢缆3与锚泊系统4固定,并进行调节,以符合风机运行所需符合的稳定性要求。
Claims (3)
1.一种浮式海上风电基础,具有由塔筒(6)、机舱(7)、轮毂(8)及叶片(9)组成的上部结构,其特征在于:所述基础还包括一钢制的浮动平台,该浮动平台由塔筒连接段兼中间浮箱(1)和一组张力腿浮箱(2)组成,塔筒连接段兼中间浮箱(1)基本呈圆柱体并与塔筒(6)根部相连,张力腿浮箱(2)在塔筒连接段兼中间浮箱(1)的圆周上呈放射状布置,张力腿浮箱外端的延伸段(2-1)通过钢缆(3)与海床(10)上的锚泊系统(4)固定。
2.根据权利要求1所述的浮式海上风电基础,其特征在于:所述塔筒连接段兼中间浮箱(1)的高度为2.0~4.0倍塔筒(6)直径,直径为2.0~5.0倍塔筒(6)直径;张力腿浮箱(2)主体长度为4~7倍塔筒(6)直径,延伸段(2-1)长度为0.5~1.5倍塔筒(6)直径;张力腿浮箱(2)主体近端宽度为0.5~1.5倍塔筒(6)直径,张力腿浮箱(2)主体远端宽度为0.5~1.0倍塔筒(6)直径;张力腿浮箱的顶面倾角为8~15°。
3.根据权利要求1所述的浮式海上风电基础,其特征在于:所述锚泊系统(4)为负压桶基结构或重力式基座。
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