CN216075041U - 一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其包括：一防沉子平台以及一通过若干支撑模块连接在所述防沉子平台上方的顶层子平台，其中，所述防沉子平台包括：水平拼接在一起的若干第一立柱连接模块、若干分别位于每两个相邻的所述第一立柱连接模块之间的工程桩套管模块以及若干分别位于相邻的一所述第一立柱连接模块与一所述工程桩套管模块之间的防沉板模块；所述顶层子平台包括：水平拼接在一起的若干第二立柱连接模块、若干沉桩模块以及若干分别位于相邻的一所述第二立柱连接模块与一所述沉桩模块之间的连接结构模块。本实用新型有效地解决了导管架基础施工平台重复利用率低，加工、改造工作量大的问题。

Description

一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台

技术领域

本实用新型涉及一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台。

背景技术

近年来，随着我国海上工程的增多，尤其是风电行业蓬勃发展。国内外常见的海上风电基础型式有单桩基础、导管架基础、高桩承台基础、重力式基础和浮式基础等，其中导管架基础由于能够适应大水深条件，近年来已广泛地应用于国内外的海上风电场。导管架基础一般采用钢管桩作为基础结构，其沉桩精度、垂直度将直接影响导管架的水平度，进而影响风机塔架结构的稳定性，目前针对导管架基础沉桩精度控制，主要采用施工平台定位、稳桩方案。

目前导管架基础施工平台设计时需结合工程施工条件，设计制作专用施工平台，重复利用率低，加工、改造工作量大。

因此目前亟需开发一种适合导管架基础施工作业的多功能装配化施工平台，以最大限度地提高导管架基础施工平台的利用率，降低施工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，以通过平台的模块化建造设计来确保模块和接口的标准性，最大限度地提高平台的利用率，降低施工成本。

本实用新型所述的一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其包括：

一防沉子平台以及一通过若干支撑模块连接在所述防沉子平台上方的顶层子平台，其中，

所述防沉子平台包括：水平拼接在一起的若干第一立柱连接模块、若干分别位于每两个相邻的所述第一立柱连接模块之间的工程桩套管模块以及若干分别位于相邻的一所述第一立柱连接模块与一所述工程桩套管模块之间的防沉板模块，其中，

每个所述第一立柱连接模块包括：一第一防沉板、一竖直穿过所述第一防沉板中心位置并与其固定连接的第一立柱以及若干等间隔地嵌设在所述第一防沉板上且一端与所述第一立柱的外周面连接的第一主梁；

每个所述防沉板模块包括：一第二防沉板以及一嵌设在所述第二防沉板上的第二主梁；

每个所述工程桩套管模块包括：一套管以及两个对称设置且一端与所述套管的外周面连接的第三主梁；

所述顶层子平台包括：水平拼接在一起的若干第二立柱连接模块、若干分别位于每两个相邻的所述第二立柱连接模块之间的沉桩模块以及若干分别位于相邻的一所述第二立柱连接模块与一所述沉桩模块之间的连接结构模块，其中，

每个所述第二立柱连接模块包括：一立方体连接框架、一安装在所述立方体连接框架顶部的连接面板以及一竖直穿过所述连接面板中心位置并与其固定连接的第二立柱，其中，所述第二立柱的底端通过一所述支撑模块与一所述第一立柱对接；

所述沉桩模块的位置与所述工程桩套管模块的位置一一对应，且每个所述沉桩模块包括：一U型立体框架以及一安装在所述U型立体框架顶部的U型面板，自所述U型面板的圆弧边竖直向下固定连接有一圆弧形钢板；

每个所述连接结构模块包括：若干水平连接在所述第二立柱连接模块和所述沉桩模块之间的连接管以及一安装在所述连接管上方且与所述连接面板和所述U型面板齐平的结构面板。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述支撑模块包括：竖直拼接在一起的两个第三立柱连接子模块以及一位于两个所述第三立柱连接子模块之间的第四立柱。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述第三立柱连接子模块包括：一第三立柱以及若干等间隔地安装在所述第三立柱外周面上的立柱法兰。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述支撑模块中的一所述第三立柱连接子模块的底端采用法兰连接方式与一所述第一立柱连接模块对接，另一所述第三立柱连接子模块的顶端采用法兰连接方式与一所述第二立柱连接模块对接，所述第四立柱采用法兰接连方式与所述第三立柱连接模块对接。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述第一防沉板和所述第二防沉板的底面上均设有若干纵横交错排列的防沉板加强肋。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述第一立柱连接模块包括四根所述第一主梁，且每根所述第一主梁的另一端与所述第一防沉板的一边缘齐平；每个所述第二主梁的两端分别与其所在的所述第二防沉板的两条相对的边缘齐平。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述防沉板模块中的所述第二主梁的一端采用法兰连接方式与一所述第一主梁对接，另一端采用法兰连接方式与一所述工程桩套管模块中的所述第三主梁对接。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述立方体连接框架由四根第一支撑柱以及八根第一横梁搭建而成，且每两根位于同一竖直平面内的所述第一横梁之间竖直连接有一第一加强撑；

每个所述U型立体框架由四根第二支撑柱以及六根第二横梁搭建而成，且位于同一水平面内的每两根相邻的所述第二横梁与一所述第二支撑柱的交接处水平安装有一连接至所述圆弧形钢板外弧面的第二加强撑。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，每个所述连接结构模块包括4根相互平行设置的所述连接管，且每根所述连接管的两端分别采用法兰连接的方式连接在位于同一水平面内的一所述第一横梁与一所述第二横梁之间。

在上述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台中，所述装配式平台为钢结构平台。

基于上述技术方案，本实用新型通过各个模块与子模块之间的连接形成了顶层子平台、防沉子平台以及支撑模块，再通过顶层子平台、防沉子平台以及支撑模块之间的连接形成整体的四桩导管架基础施工用装配式平台，从而有效地解决了现有技术中四桩导管架基础施工平台由于无法拆装而具有的重复利用率低，加工改造工作量大的问题，而且本实用新型的稳定性相对较高，安装拆卸方便且可循环利用，施工时工程桩的垂直度以及精准度控制有所保障。另外，本实用新型还具有安装方便、成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台的立体结构示意图；

图2是本实用新型中防沉子平台的结构俯视图；

图3是本实用新型中防沉子平台的第一立柱连接模块的结构立体图；

图4是本实用新型中防沉子平台的第一立柱连接模块的结构侧视图；

图5是本实用新型中防沉子平台的防沉板模块的结构立体图；

图6是本实用新型中防沉子平台的防沉板模块的结构仰视图；

图7是本实用新型中防沉子平台的工程桩套管模块的结构立体图；

图8是本实用新型中防沉子平台的工程桩套管模块的结构侧视图；

图9是本实用新型中顶层子平台的结构俯视图；

图10是本实用新型中顶层子平台的第二立柱连接模块的结构立体图；

图11是本实用新型中顶层子平台的第二立柱连接模块的结构侧视图；

图12是本实用新型中顶层子平台的沉桩模块的结构立体图；

图13是本实用新型中顶层子平台的沉桩模块的结构侧视图；

图14是本实用新型中顶层子平台的连接结构模块的结构立体图；

图15是本实用新型中支撑模块的结构立体图；

图16是本实用新型中支撑模块的第三立柱连接子模块的结构立体图；

图17是本实用新型中支撑模块的第三立柱连接子模块的结构侧视图；

图18是本实用新型中支撑模块的第四立柱的结构立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，本实用新型，即，一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其包括：口字型防沉子平台1以及通过若干支撑模块2连接在防沉子平台1上方的口字型顶层子平台3。

如图2所示，防沉子平台1包括：水平拼接在一起的4个第一立柱连接模块11、4个分别位于每两个相邻的第一立柱连接模块11之间的工程桩套管模块13以及8个分别位于相邻的第一立柱连接模块11和工程桩套管模块13之间的防沉板模块12，其中，

如图3至图4所示，每个第一立柱连接模块11包括：第一防沉板111、竖直穿过第一防沉板111中心位置并与其固定连接的第一立柱112以及若干等间隔地嵌设在第一防沉板111上且一端与第一立柱112的外周面连接的第一主梁 113，其中，第一防沉板111的底面上设有若干纵横交错排列的防沉板加强肋 13。在本实施例中，第一立柱112为中空结构且其顶端设有立柱连接法兰100，每个第一立柱连接模块11包括四根第一主梁113，且每根第一主梁113的另一端与第一防沉板111的一边缘齐平；第一防沉板111的底面上的防沉板加强肋 13的厚度不超过第一主梁113的半径；每个第一立柱连接模块11均为钢结构且为整体焊接精加工而成；

如图5至图6所示，每个防沉板模块12包括：第二防沉板121以及嵌设在第二防沉板121上的第二主梁122，其中，第二防沉板121的底面上设有若干纵横交错排列的防沉板加强肋13。在本实施例中，每个第二主梁122的两端分别与其所在的第二防沉板121的两条相对的边缘齐平；第二防沉板121的底面上的防沉板加强肋13的厚度不超过第二主梁122的半径；每个防沉板模块 12均为钢结构且为整体焊接精加工而成；

如图7至图8所示，每个工程桩套管模块13包括：竖直设置的套管131 以及两个对称设置且一端与套管131的外周面连接的第三主梁132；

在本实施例中，每个防沉板模块12中的第二主梁122的一端采用法兰连接方式与第一主梁113对接，另一端与工程桩套管模块13中的第三主梁132 对接，具体来说，第一主梁113的另一端、第三主梁132的另一端以及第二主梁122的两端分别设有连接法兰200。

在四桩导管架基础施工时，防沉子平台1中的工程桩套管模块13用于套接工程桩使其固定在施工平台中，能满足施工精度要求以及垂直度要求，防沉子平台1依靠海底泥面的地基承载力提供临时竖向支撑，也为整个施工平台提供一定的刚度。

如图9所示，顶层子平台3包括：水平拼接在一起的4个第二立柱连接模块31、4个分别位于每两个相邻的第二立柱连接模块31之间的沉桩模块32以及8个分别位于相邻的一第二立柱连接模块31与一沉桩模块32之间的连接结构模块33，其中，

如图10至图11所示，每个第二立柱连接模块31包括：立方体连接框架 311、安装在立方体连接框架311顶部的连接面板312以及竖直穿过连接面板 312中心位置并与其固定连接的第二立柱313，其中，第二立柱313的底端通过支撑模块2与第一立柱112对接。在本实施例中，每个立方体连接框架311 由四根第一支撑柱3111以及八根第一横梁3112搭建而成，且每两根位于同一竖直平面内的第一横梁3112之间竖直连接有用于加强第二立柱连接模块31自身承载能力的第一加强撑3113；连接面板312表层为钢板，其通过工字钢与立方体连接框架311顶面的第一横梁3112相连；第二立柱313为中空结构且其顶端和底端分别设有立柱连接法兰100；每个第二立柱连接模块31均为钢结构且为整体焊接精加工而成；

如图12至图13所示，沉桩模块32的位置与工程桩套管模块13的位置一一对应，且每个沉桩模块32包括：U型立体框架321以及安装在U型立体框架321顶部的U型面板322，其中，自U型面板322的圆弧边竖直向下固定连接有一圆弧形钢板323。在本实施例中，每个U型立体框架321由四根第二支撑柱3211以及六根第二横梁3212搭建而成，且位于同一水平面内的每两根相邻的第二横梁3212与一第二支撑柱3211的交接处水平安装有一连接至圆弧形钢板323外弧面的第二加强撑3213；U型面板322表层为钢板，其通过工字钢与U型立体框架321顶面的第二横梁3212相连；每个沉桩模块32均为钢结构且为整体焊接精加工而成；

如图14所示，每个连接结构模块33包括：若干水平连接第二立柱连接模块31和沉桩模块32之间的连接管331以及安装在连接管331上方的且与连接面板312和U型面板322齐平的结构面板332。在本实施例中，每个连接结构模块33包括4根相互平行设置的连接管331，且每根连接管331的两端分别采用法兰连接的方式连接在位于同一水平面内的一第一横梁3112与一第二横梁 3212之间，具体来说，连接管331、第一横梁3112和第二横梁3212的两端分别设有连接法兰200；结构面板332表层为钢板，其通过工字钢与顶部的连接管331相连；每个连接结构模块33均为钢结构且为整体焊接精加工而成；

在本实施例中，每根第一支撑柱3111和每根第二支撑柱3211的两端也分别设有连接法兰200。

在四桩导管架基础施工时，顶层子平台3中的沉桩模块32也称为工程桩龙口，用于工程桩的沉入并固定，使施工的精准度以及垂直度能满足要求，顶层子平台3既为单桩施工提供顶层千斤顶顶推力，也为施工人员、观测设备装置提供了作业的平台，还为整个施工平台提供了一定的刚度。

如图15至图18所示，每个支撑模块2包括：竖直拼接在一起的两个第三立柱连接子模块21以及位于两个第三立柱连接子模块21之间的第四立柱22，其中，每个第三立柱连接子模块21包括：第三立柱211以及若干等间隔地安装在第三立柱211外周面上的立柱法兰212。在本实施例中，每个第三立柱连接子模块21以及第四立柱22均为钢结构且为整体焊接精加工而成。

在本实施例中，每个支撑模块2中下方的第三立柱连接子模块21的底端采用法兰连接方式与第一立柱连接模块11对接，每个支撑模块2中上方的第三立柱连接子模块21的顶端采用法兰连接方式与第二立柱连接模块31对接，第四立柱22采用法兰接连方式与第三立柱连接子模块21对接，具体来说，每个第三立柱211及每个第四立柱22均为中空结构且它们的顶端和底端分别设有立柱连接法兰100，每个支撑模块2中位于下方的第三立柱211与第一立柱 112通过立柱连接法兰100对接，位于上方的第三立柱211与第二立柱313通过立柱连接法兰100对接，第四立柱22的两端通过立柱连接法兰100与两个第三立柱211对接；第一立柱112至第四立柱22依次连接后可供辅助桩插入其中。

在四桩导管架基础施工时，支撑模块2作为整个施工平台地主要承力结构件，承担着竖向的荷载，也用于辅助桩的套接，与辅助装进行连接固定。

本实用新型的使用方法如下：

首先，通过整体焊接精加工制成上述各个模块以及子模块；

其次，将各个模块进行组合拼装，形成顶层子平台、防沉子平台以及支撑模块，再将顶层子平台、防沉子平台以及支撑模块拼装，形成了一个整体的口字型装配式平台，其中，根据不同的施工环境、使用功能、设计要求及作业需要等改变各个模块或者平台的尺寸组装成不同形状构造的平台；

再次，施工平台整体拼装完成以后，通过驳船运输的方式将整个施工平台运送至施工现场，并利用起吊设备将其吊装至海面上；

最后，将各个辅助桩插入第一至第四立柱后固定，随后再进行四根工程桩沉桩施工。

综上所述，本实用新型通过各个模块与子模块之间的组装形成顶层子平台、防沉子平台以及支撑模块，进而再装配成四桩导管架基础施工的装配式平台，装配式平台的模块化最大限度地提高了施工平台的利用率，降低了施工的成本，对施工的精度要求以及垂直度要求得以保障，同时也减少了对海洋生态环境的破坏及污染，其中，沉桩模块以及工程桩套管模块的设置使得施工的精准度以及沉桩的垂直度能够得到有效的保障。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，所述装配式平台包括：一防沉子平台以及一通过若干支撑模块连接在所述防沉子平台上方的顶层子平台，其中，

所述防沉子平台包括：水平拼接在一起的若干第一立柱连接模块、若干分别位于每两个相邻的所述第一立柱连接模块之间的工程桩套管模块以及若干分别位于相邻的一所述第一立柱连接模块与一所述工程桩套管模块之间的防沉板模块，其中，

每个所述第一立柱连接模块包括：一第一防沉板、一竖直穿过所述第一防沉板中心位置并与其固定连接的第一立柱以及若干等间隔地嵌设在所述第一防沉板上且一端与所述第一立柱的外周面连接的第一主梁；

每个所述防沉板模块包括：一第二防沉板以及一嵌设在所述第二防沉板上的第二主梁；

每个所述工程桩套管模块包括：一套管以及两个对称设置且一端与所述套管的外周面连接的第三主梁；

所述顶层子平台包括：水平拼接在一起的若干第二立柱连接模块、若干分别位于每两个相邻的所述第二立柱连接模块之间的沉桩模块以及若干分别位于相邻的一所述第二立柱连接模块与一所述沉桩模块之间的连接结构模块，其中，

每个所述第二立柱连接模块包括：一立方体连接框架、一安装在所述立方体连接框架顶部的连接面板以及一竖直穿过所述连接面板中心位置并与其固定连接的第二立柱，其中，所述第二立柱的底端通过一所述支撑模块与一所述第一立柱对接；

所述沉桩模块的位置与所述工程桩套管模块的位置一一对应，且每个所述沉桩模块包括：一U型立体框架以及一安装在所述U型立体框架顶部的U型面板，自所述U型面板的圆弧边竖直向下固定连接有一圆弧形钢板；

每个所述连接结构模块包括：若干水平连接在所述第二立柱连接模块和所述沉桩模块之间的连接管以及一安装在所述连接管上方且与所述连接面板和所述U型面板齐平的结构面板。

2.根据权利要求1所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述支撑模块包括：竖直拼接在一起的两个第三立柱连接子模块以及一位于两个所述第三立柱连接子模块之间的第四立柱。

3.根据权利要求2所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述第三立柱连接子模块包括：一第三立柱以及若干等间隔地安装在所述第三立柱外周面上的立柱法兰。

4.根据权利要求2或3所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述支撑模块中的一所述第三立柱连接子模块的底端采用法兰连接方式与一所述第一立柱连接模块对接，另一所述第三立柱连接子模块的顶端采用法兰连接方式与一所述第二立柱连接模块对接，所述第四立柱采用法兰接连方式与所述第三立柱连接模块对接。

5.根据权利要求1所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述第一防沉板和所述第二防沉板的底面上均设有若干纵横交错排列的防沉板加强肋。

6.根据权利要求1或5所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述第一立柱连接模块包括四根所述第一主梁，且每根所述第一主梁的另一端与所述第一防沉板的一边缘齐平；每个所述第二主梁的两端分别与其所在的所述第二防沉板的两条相对的边缘齐平。

7.根据权利要求6所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述防沉板模块中的所述第二主梁的一端采用法兰连接方式与一所述第一主梁对接，另一端采用法兰连接方式与一所述工程桩套管模块中的所述第三主梁对接。

8.根据权利要求1所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述立方体连接框架由四根第一支撑柱以及八根第一横梁搭建而成，且每两根位于同一竖直平面内的所述第一横梁之间竖直连接有一第一加强撑；

每个所述U型立体框架由四根第二支撑柱以及六根第二横梁搭建而成，且位于同一水平面内的每两根相邻的所述第二横梁与一所述第二支撑柱的交接处水平安装有一连接至所述圆弧形钢板外弧面的第二加强撑。

9.根据权利要求8所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，每个所述连接结构模块包括4根相互平行设置的所述连接管，且每根所述连接管的两端分别采用法兰连接的方式连接在位于同一水平面内的一所述第一横梁与一所述第二横梁之间。

10.根据权利要求1所述的海上风电四桩导管架基础施工用装配式平台，其特征在于，所述装配式平台为钢结构平台。

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