CN210761207U - 一种双体船结构海上漂浮式风机基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种双体船结构海上漂浮式风机基础，属于海上风电基础技术领域。通过双船体浮箱、连接机构、立柱基体等部件的组合，给海上风机提供了稳定的漂浮式基础；双船体浮箱采用流线型，在拖航时具有良好的减小水阻力的性能，可方便地拖运至风机点位，节省运输安装时间和费用；与风机连接安装完成后，通过系泊系统，基础可完全或大部分浸没于水面之下与海底进行连接固定，大大减小水线面积，降低了浪涌对风机的影响，增强了风机的安全性和稳定性。结构设计合理，成本低，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型属于海上风电基础技术领域，具体涉及一种双体船结构海上漂浮式风机基础。
背景技术
近年来，随着陆上、近海风电资源开发逐渐饱和，深远海风电开发成为未来风电发展的趋势。由于水深较大，深远海风电场已不适合采用固定式基础，浮式基础是必然选择。浮式基础主要有半潜式、TLP式和Spar式。半潜式基础可以与风机整体拖航运输，但因水线面积大，易受浪涌、冰载影响。TLP式基础稳定性好，但运输、锚固难度较大。Spar式基础结构简单，但无法拖航，吊装难度大。三种浮式基础各有优缺点，需要根据风场情况酌情选择。
海上风电场安装成本一般为总投资的30％左右。深远海风场往往离岸超过30公里，相比近海风电场，风机及基础运输安装成本将成倍上升。因此，降低深远海风电场安装成本对于降低风电场投资，提高风电场经济效益，具有重要意义。开发可便捷拖航运输，水线面小、受波浪载荷小，安装成本低的深远海风机浮式基础是深远海风电发展的重要方向。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种双体船结构海上漂浮式风机基础，结构设计合理，在拖航时具有良好的减小水阻力的性能，在固定时能够给风机提供稳定的基础。
本实用新型通过以下技术方案来实现：
本实用新型公开了一种双体船结构海上漂浮式风机基础，包括立柱、立柱基体和双船体浮箱；
立柱与立柱基体固定连接，双船体浮箱包括两个外型线为流线型的浮箱，立柱基体和双船体浮箱通过连接机构连接；
使用时，立柱与风机塔筒固定连接，双船体浮箱通过系泊系统与海底相连。
优选地，连接机构包括若干水平连杆和若干斜连杆，立柱基体通过水平连杆分别与双船体浮箱的两个浮箱连接，双船体浮箱的两个浮箱通过水平连杆连接；立柱基体和部分水平连杆通过斜连杆与双船体浮箱连接。
优选地，连接机构包括上船体平台和若干斜连杆，双船体浮箱的两个浮箱通过上船体平台连接，立柱基体固定在上船体平台上，斜连杆的一端与上船体平台连接，另一端与双船体浮箱连接。
优选地，立柱侧壁和立柱基体上端面之间连接有若干立柱斜撑杆。
优选地，系泊系统包括系泊线和锚固基础；系泊线为4～12根，均匀布置在双船体浮箱的两个浮箱上；锚固基础固定在海底，每根系泊线与1～3个锚固基础固定连接。
优选地，双船体浮箱的两个浮箱为纺锤形且大小相等。
优选地，双船体浮箱的两个浮箱为空心结构。
进一步优选地，两个浮箱内壁均设有支撑。
优选地，立柱、立柱基体、双船体浮箱和连接机构外表面均设有耐腐蚀层。
优选地，双船体浮箱的两个浮箱的宽度由下至上逐渐变小。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型公开的一种双体船结构海上漂浮式风机基础，通过双船体浮箱、连接机构、立柱基体等部件的组合，给海上风机提供了稳定的漂浮式基础；双船体浮箱采用流线型，在拖航时具有良好的减小水阻力的性能，可方便地拖运至风机点位，节省运输安装时间和费用；与风机连接安装完成后，通过系泊系统，基础可完全或大部分浸没于水面之下与海底进行连接固定，大大减小水线面积，降低了浪涌对风机的影响，增强了风机的安全性和稳定性。结构设计合理，成本低，具有良好的应用前景。
进一步地，采用水平连杆和斜连杆的组合使用，能够起到稳定支撑的同时，减轻风机基础的重量，降低制造成本。
进一步地，双船体浮箱的两个浮箱通过上船体平台连接，连接结构稳固，上船体平台便于施工作业，通过斜连杆，进一步提升了稳定性。
进一步地，立柱侧壁和立柱基体上端面之间设置若干立柱斜撑杆，提高了立柱的稳定性和结构强度。
进一步地，根据实际情况，选择系泊线的数量和与锚固基础的固定方式，达到最稳定的固定方式。
进一步地，双船体浮箱采用两个大小相等的纺锤形浮箱，在拖航时水阻力小。
进一步地，浮箱采用空心结构，可产生较大的浮力。
更进一步地，空心浮箱的内壁设有支撑，防止浮箱变形，影响性能，增加稳定性。
进一步地，立柱、立柱基体、双船体浮箱和连接机构外表面均设有耐腐蚀层，能够防止海水腐蚀对装置带来的破坏，提高装置的寿命和安全性。
进一步地，双船体浮箱的两个浮箱的宽度由下至上逐渐变小，有利于减小拖航阻力。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型的实施例1的结构主视图；
图3为本实用新型的实施例2的结构示意图；
图4为本实用新型的实施例2的结构主视图。
图中：1-立柱，2-立柱斜撑杆，3-立柱基体，4-斜连杆，5-1-水平连杆，5-2-上船体平台，6-双船体浮箱，7-系泊线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：
实施例1
如图1、图2，本实用新型的双体船结构海上漂浮式风机基础，包括立柱1、立柱基体3和双船体浮箱6；立柱1下端与立柱基体3上端固定连接，立柱基体3采用直径为10米的钢筋混凝土圆柱，立柱1侧壁沿圆周均布有4根立柱斜撑杆2与立柱基体3上端面固定。双船体浮箱6的外型线为流线型，单个浮箱长12米，下部最宽处2米，高10米。两个浮箱之间通过若干根水平连杆5-1连接，水平连杆5-1沿浮箱艏至尾均匀布置。立柱基体3通过两根水平连杆5-1分别与双船体浮箱6的两个浮箱连接。立柱基体3和两个浮箱之间、部分水平连杆5-1和两个浮箱之间均固定有若干斜连杆4。立柱1、立柱斜撑杆2、立柱基体3、斜连杆4、水平连杆5-1和双船体浮箱6均采用316不锈钢制成，表面经氧化处理。双船体浮箱6的两个浮箱上各连接有2根系泊线7，每根系泊线7与海底固定的1个锚固基础连接。
实施例2
如图3、图4，本实用新型的双体船结构海上漂浮式风机基础，包括立柱1、立柱基体3和双船体浮箱6；立柱1下端与立柱基体3上端固定连接，立柱基体3采用直径为10米的钢筋混凝土圆柱，立柱1侧壁沿圆周均布有6根立柱斜撑杆2与立柱基体3上端面固定。双船体浮箱6的外型线为纺锤形，中间宽、两端尖，单个浮箱长12米，下部最宽处2米，高10米。双船体浮箱6的两个浮箱通过上船体平台5-2连接，立柱基体3固定在上船体平台5-2上，斜连杆4的一端与上船体平台5-2连接，另一端与双船体浮箱6连接，根据情况布置适当数量的斜连杆4。双船体浮箱6的两个浮箱均为空心结构，内壁上设有若干支撑。立柱1、立柱斜撑杆2、立柱基体3、斜连杆4、上船体平台5-2和双船体浮箱6均采用锡黄铜制成，表面经电镀处理。双船体浮箱6的两个浮箱上各连接有6根系泊线7，每根系泊线7与海底固定的3个锚固基础连接。
效果验证：
采用本实用新型的双体船结构海上漂浮式风机基础后，浮式风机基础拖航速度可以达到5～10节，离岸50km的风电场，单台风机基础拖航时间可节省10～20小时，大大降低了风机安装时间、成本。相比传统半潜式风机基础，本实用新型在安装上部风机后，浮箱浸没水中，水线面小，大大减小了波浪载荷对风机造成的摇摆，增强了风机稳定性。
需要说明的是，以上所述仅为本实用新型实施方式之一，根据本实用新型所描述的系统所做的等效变化，均包括在本实用新型的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，包括立柱(1)、立柱基体(3)和双船体浮箱(6)；
立柱(1)与立柱基体(3)固定连接，双船体浮箱(6)包括两个外型线为流线型的浮箱，立柱基体(3)和双船体浮箱(6)通过连接机构连接；
使用时，立柱(1)与风机塔筒固定连接，双船体浮箱(6)通过系泊系统与海底相连。
2.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，连接机构包括若干水平连杆(5-1)和若干斜连杆(4)，立柱基体(3)通过水平连杆(5-1)分别与双船体浮箱(6)的两个浮箱连接，双船体浮箱(6)的两个浮箱通过水平连杆(5-1)连接；立柱基体(3)和部分水平连杆(5-1)通过斜连杆(4)与双船体浮箱(6)连接。
3.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，连接机构包括上船体平台(5-2)和若干斜连杆(4)，双船体浮箱(6)的两个浮箱通过上船体平台(5-2)连接，立柱基体(3)固定在上船体平台(5-2)上，斜连杆(4)的一端与上船体平台(5-2)连接，另一端与双船体浮箱(6)连接。
4.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，立柱(1)侧壁和立柱基体(3)上端面之间连接有若干立柱斜撑杆(2)。
5.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，系泊系统包括系泊线(7)和锚固基础；系泊线(7)为4～12根，均匀布置在双船体浮箱(6)的两个浮箱上；锚固基础固定在海底，每根系泊线(7)与1～3个锚固基础固定连接。
6.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，双船体浮箱(6)的两个浮箱为纺锤形且大小相等。
7.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，双船体浮箱(6)的两个浮箱为空心结构。
8.根据权利要求7所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，两个浮箱内壁均设有支撑。
9.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，立柱(1)、立柱基体(3)、双船体浮箱(6)和连接机构外表面均设有耐腐蚀层。
10.根据权利要求1所述的双体船结构海上漂浮式风机基础，其特征在于，双船体浮箱(6)的两个浮箱的宽度由下至上逐渐变小。
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2019
- 2019-10-29 CN CN201921836278.7U patent/CN210761207U/zh active Active
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