CN217055483U - 基础结构、吊装系统、塔架以及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基础结构、吊装系统、塔架以及风力发电机组。其中，基础结构包括桁架体组件、连接在桁架体组件上端的连接组件以及连接在桁架体组件下端的自浮沉放桩柱，其中，桁架体组件包括沿竖直方向依次布置并可拆卸地连接的至少两组桁架体单元；所述连接组件包括支撑平台和连接立柱，所述连接立柱的下端与所述支撑平台连接，所述连接立柱的上端相对于所述支撑平台的上端突出。根据本申请的基础结构，各个桁架体单元可以分别形成成熟的流水作业线，方便在陆上提前批量性预制各个桁架体单元，从而降低桁架体组件的制造成本。

Description

基础结构、吊装系统、塔架以及风力发电机组

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，具体涉及一种基础结构、吊装系统、塔架以及风力发电机组。

背景技术

目前，国内外海上风力发电市场蓬勃发展，海上风电场开发项目的位置离陆地越来越远，多处于较深的水域中。导管架基础作为最成熟的海上风机的基础形式之一，则需要随着项目的开发不断更新迭代，才能更好的满足项目开发的需求。

现有技术中，为了保证结构强度，通常将导管架基础中的导管架设计为整段式结构，但整段式结构通常只能适应于固定的水域深度，现有的导管架通用性不佳从而使用量较小进而不必要形成生产线，因此，不同水域深度的导管架通常为各自单独制造形成，使得导管架基础的制造成本偏高，与风力发电机平价开发的目的很不匹配。另外，整段式的导管架在海上运输也不太方便。

实用新型内容

本申请旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请通过提供一种基础结构、吊装系统、塔架以及风力发电机组，以解决现有基础结构制造成本较高的问题。

本申请的第一方面在于提供一种基础结构，所述基础结构包括桁架体组件、连接在所述桁架体组件上端的连接组件以及连接在所述桁架体组件下端的自浮沉放桩柱，其中，所述桁架体组件包括沿竖直方向依次布置并可拆卸地连接的至少两组桁架体单元；所述连接组件包括支撑平台和连接立柱，所述连接立柱的下端与所述支撑平台连接，所述连接立柱的上端相对于所述支撑平台的上端突出。

根据本申请的基础结构，通过各个桁架体单元组合成桁架体组件，可以调整桁架体单元的个数来增加桁架体组件的高度，从而适应于不同的海域的深度，因此本申请的桁架体单元具有极高的通用性，使用量大而值得被流水作业化。根据本申请，各个桁架体单元可以分别形成成熟的流水作业线，方便在陆上提前批量性预制各个桁架体单元，从而降低桁架体组件的制造成本。设置支撑平台和连接立柱，通过连接立柱作为连接桥梁，可以便于实现将设备与连接组件进行，并且结构简单，易于生产制造。

在实施例中，所述支撑平台包括支撑壳体，所述支撑壳体包括主体部以及沿着所述主体部的周向向外凸出并横向延伸形成的至少三个突出部，所述至少三个突出部分别连接到所述桁架体组件的对应位置上。

在这些实施例中，将支撑壳体设置为具有多个突出部的异形结构，相比于常规的圆形规则结构而言，可以在保证足够支撑强度的前提下，减少形成的支撑平台的整体重量。

在实施例中，所述支撑平台还包括设置在所述至少三个突出部中的每一个底部的连接臂，多个连接臂分别连接到所述桁架体组件上。

具体地，所述连接臂的上端贯穿所述突出部，并与所述突出部固定连接，所述连接臂的下端相对于所述突出部向外凸出，并设有第三连接法兰，每个连接臂通过一个第三连接法兰连接到对应的桁架体组件上。

在这些实施例中，通过在支撑壳体的突出部的下端设置多个连接臂，每个连接臂的上端贯穿突出部的侧壁，并与突出部固定连接，可以使得连接臂稳固地连接在突出部中，将支撑平台和桁架体组件通过多个连接臂连接，连接相对稳定可靠。通过设置连接臂和桁架体组件通过第三连接法兰实现连接，可以便于拆卸。

在实施例中，所述支撑壳体具有中空的内腔，所述支撑平台还包括混凝土，所述连接立柱的下端与所述支撑壳体的底壁连接，所述连接立柱为空心柱体，所述混凝土填充在所述连接立柱的内腔中以及填充在所述支撑壳体的内侧壁和所述连接立柱的外侧壁之间，以将所述连接立柱固定在所述支撑平台中。

在这些实施例中，通过将连接立柱的下端设置在支撑壳体的中空内腔中，将混凝土浇筑在连接立柱的内腔中以及连接立柱的外侧壁和支撑壳体的内侧壁之间，可以将连接立柱稳固地连接在支撑壳体中，能够保证连接组件中各部分有效结合为一个整体以及能够增加连接立柱和支撑平台的连接稳定性，提高连接组件的整体承载。

在实施例中，所述第一连接法兰相对于所述支撑壳体的上端突出，所述支撑壳体的上端具有开口，所述连接立柱的上端从所述开口伸出并与所述第一连接法兰连接。

在这些实施例中，连接立柱的上端从支撑壳体的上端开口伸出并与第一连接法兰连接，可以便于与第一连接法兰连接，不必受支撑壳体的约束。通过第一连接法兰将连接立柱与设备实现连接，在安装时，采用紧固件将第一连接法兰与设备的法兰的安装孔对接，实现两者可拆卸的连接，从而方便后续拆卸或者维护等。

在实施例中，所述支撑平台还包括多个加强肋，每个加强肋连接在所述支撑壳体的内侧壁上，多个加强肋沿所述支撑壳体的内侧壁周向间隔布置，所述混凝土覆盖住所述多个加强肋。

在这些实施例中，通过沿支撑壳体的内壁周向间隔布置多个加强肋，能够加强混凝土和支撑壳体之间的结合力度，使得支撑壳体和混凝土两部分结合为一个整体，便于能够承受更大荷载。

在实施例中，所述桁架体组件形成为由上至下逐渐增大的结构，如此设置，可以增加整个桁架体组件的稳定性。

具体地，每组桁架体单元包括至少三个主立杆和至少一组辅助支撑杆，每组辅助支撑杆固定在相邻的两个所述主立杆之间；每组辅助支撑杆包括斜向支撑杆和/或横向支撑杆，两根斜向支撑杆交叉地固定连接在相邻的两个所述主立杆之间，所述横向支撑杆固定连接在相邻两个所述主立杆之间。

根据本申请的第二方面，提供一种吊装系统，所述吊装系统包括包括上述所述的基础结构和安装在所述基础结构上的吊机。

在实施例中，所述吊机的下端具有安装筒体，所述安装筒体上设有第二连接法兰，所述吊机通过所述第二连接法兰固定在所述基础结构的连接组件上。

在这些实施例中，将基础结构和吊机上法兰的安装孔通过紧固件对接，从而实现将基础结构和吊机可拆卸连接，进而便于后续的更换、维修或者拆卸等。另外，在运输中，可以将吊机从基础结构上拆卸下来或者彼此不连接，相对于整体运输而言，两者分开运输可以保证安全性，在拆卸切换至不同的安装机位点时，可以将吊机从基础结构上拆卸下来，便于拆卸工作的进行以及便于后续的运输。

在实施例中，所述基础结构还包括多个加强筋，每个加强筋连接在所述第二连接法兰与所述安装筒体的外侧壁之间，多个加强筋沿所述安装筒体的外侧壁周向间隔布置。

在这些实施例中，通过沿安装筒体的外侧壁周向间隔设置多个加强筋，可以对基础结构和吊机的连接进行加固，提高长期使用的安全指数。

根据本申请的第三方面，提供一种塔架，所述塔架包括上述所述的基础结构和安装在所述基础结构上的塔架主体。

根据本申请的第四方面，提供一种海上风力发电机组，所述风力发电机组包括上述所述的塔架或者上述的基础结构。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本申请的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本实用新型的第一实施例中基础结构的结构示意图；

图2是根据本实用新型的第一实施例中连接组件的俯视结构示意图；

图3是根据本实用新型的第一实施例的基础结构在运输时的状态示意图；

图4是根据本实用新型的第二实施例中基础结构的结构示意图；

图5是根据本实用新型的第二实施例中连接组件的结构示意图；

图6是根据本实用新型的第二实施例中连接组件沿A-A的剖视结构示意图；

图7是根据本实用新型的第二实施例中连接组件沿B-B的剖视结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例的一种桁架体单元的结构示意图；

图9是根据本实用新型实施例的桁架结构和自浮沉放桩柱连接后的部分分解结构示意图；

图10是根据本实用新型实施例的基础机构的安装示意图；

图11是根据本实用新型实施例提供的吊装系统的结构示意图；

图12是根据本实用新型实施例提供的图11中I处的放大结构示意图；

图13是根据本实用新型实施例提供的吊装系统的安装结构示意图。

附图标号说明：

10、吊机；11、安装筒体；

20、基础结构；

21、支撑平台；211、支撑壳体；2111、主体部；2112、突出部；212、混凝土；213、连接臂；

22、桁架体组件；221、主立杆；222、斜向支撑杆；223、横向支撑杆；224、第一桁架体单元；225、第二桁架体单元；226、第三桁架体单元；

23、自浮沉放桩柱；

24、连接立柱；30、水平面；40、底泥面；50、第二连接法兰；60、第一连接法兰；70、第三连接法兰；80、加强筋；90、助浮机构；91、连接部；92、助浮件。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。

在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。

如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。

尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

在说明书中，当元件诸如，层、区域或基底被描述为“在”另一元件上、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件上、直接“连接到”或“结合到”另一元件，或者可存在介于其间的一个或多个其他元件。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于其间的其他元件。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。术语“多个”代表两个以及两个以上中的任一数量。

本申请中的“上”、“下”、“顶部”和“底部”等方位词的限定，均是基于产品处于在正常使用状态下，正立放置时的方位限定。

除非另有定义，否则在此使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与由本实用新型所属领域的普通技术人员在理解本实用新型之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语诸如，在通用词典中定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本实用新型中的含义一致的含义，并且不应被理想化或过于形式化地解释。

此外，在示例的描述中，当认为公知的相关结构或功能的详细描述将引起对本实用新型的模糊解释时，将省略这样的详细描述。

下面将结合图1至图10来介绍本申请的实施例提供的基础结构。

根据本申请的第一方面提供了一种基础结构。如图1至图4所示，基础结构20包括桁架体组件22、连接在所述桁架体组件22上端的连接组件以及连接在所述桁架体组件22下端的自浮沉放桩柱23。其中，桁架体组件22包括沿竖直方向依次布置并可拆卸地连接的至少两组桁架体单元。连接组件包括支撑平台21和连接立柱24。连接立柱24的下端与支撑平台21连接，连接立柱24的上端相对于支撑平台21向外突出，用于与设备连接。

本申请中，自浮沉放桩柱23被安装至底泥面40中，桁架体组件22的作用为连接自浮沉放桩柱23并一起支撑连接组件，以使连接组件可以支撑于水平面30之上，便于与设备连接安装，这里的设备可以为吊机、塔架等连接设备。因此，本申请的桁架体组件22与现有技术中导管架的用途相似。

根据本申请的基础结构，通过各个桁架体单元组合成桁架体组件22，通过调整桁架体单元的个数来增加桁架体组件22的高度，从而适应于不同的海域的深度，因此本申请的桁架体单元具有极高的通用性，使用量大而值得被流水作业化。根据本申请，桁架体单元能够形成成熟的流水作业线，便于在陆上提前批量性预制各个桁架体单元，从而降低桁架体组件22的制造成本。各个桁架体单元之间可拆卸地连接，因此，可以运输至目的地后再进行组装，以达到方便安装的目的。此外，单个桁架体单元的尺寸相对较短，可以便于运输，进而减少运输成本。另外，连接组件包括支撑平台21和连接立柱24，通过连接立柱24作为连接桥梁，可以便于实现将设备与连接组件进行连接，并且结构简单，易于生产制造，降低制造成本。

根据本申请，支撑平台21包括支撑壳体211，支撑壳体211可以为实心的板状结构，也可以为常规的筒状结构，还可以为任意形式的箱体结构。在本申请的优选实施例中，支撑壳体为具有多个突出部的异形结构。下面将对此支撑壳体进行详细的描述。

在实施例中，支撑壳体211包括主体部2111以及沿着主体部2111的周向向外凸出并横向延伸形成的至少三个突出部2112，至少三个突出部2112分别连接到桁架体组件22的对应位置上。

在这些实施例中，将支撑壳体211设置为具有多个突出部的异形结构，相比于常规的圆形规则结构而言，可以在保证足够支撑强度的前提下，减少形成的支撑平台21的整体重量。

在实施例中，支撑平台21还包括设置在至少三个突出部2112中的每一个底部的多个连接臂213。其中，多个连接臂213分别连接到桁架体组件22上。具体地，连接臂213的上端贯穿突出部2112，并与突出部2112固定连接，连接臂213的下端相对于突出部2112向外凸出，并设有第三连接法兰70，每个连接臂213通过一个第三连接法兰70连接到对应的桁架体组件22上。为了减轻支撑平台21的整体重量，连接臂213可以形成为空心柱体。

在这些实施例中，通过在支撑壳体211的突出部2112的下端设置多个连接臂213，每个连接臂213的上端贯穿突出部2112的侧壁，并与突出部2112固定连接，可以使得连接臂213稳固地连接在突出部2112中，将支撑平台21和桁架体组件22通过多个连接臂213连接，连接相对可靠。通过设置连接臂213和桁架体组件22通过第三连接法兰70实现连接，可以便于拆卸。

为了进一步保证连接立柱24和支撑平台21的连接的可靠性以及稳定性，如图4至图6所示，支撑壳体211具有中空的内腔，由金属材质制成，具体地，可以采用钢材制成。支撑壳体211包括主体部2111以及沿着主体部2111的周向向外凸出并横向延伸形成的至少三个突出部2112，至少三个突出部2112分别连接到桁架体组件22的对应位置上。支撑平台21还包括混凝土212。连接立柱24的下端与支撑壳体211的底壁连接，连接立柱24为空心柱体，混凝土212填充在连接立柱24的内腔中以及填充在支撑壳体211的内侧壁和连接立柱24的外侧壁之间，以将连接立柱24固定在支撑平台21中。灌注在支撑壳体211中的混凝土212会包围连接臂213，从而将连接臂213与支撑平台21固定连接。

在这些实施例中，通过将连接立柱24的下端设置在支撑壳体211的中空内腔中，将混凝土212浇筑在连接立柱24的内腔中以及连接立柱24的外侧壁和支撑壳体211的内侧壁之间，可以将连接立柱24稳固地连接在支撑壳体211中，能够保证连接组件中各部分有效结合为一个整体以及能够增加连接立柱24和支撑平台21的连接稳定性，提高连接组件的整体承载。另外，支撑平台21包括支撑壳体211和混凝土212，通过将混凝土212填充在支撑壳体211的中空内腔中而形成支撑平台21，由于混凝土属于一种价格相对低廉的材料，与现有技术中由钢材组合形成的过渡段结构相比，通过由支撑壳体211和混凝土212形成的支撑平台21作为连接组件，能够在很大程度上减少材料的成本，达到海上风电场平价开发的目的。

根据本申请，支撑壳体211具有支撑底壁，在制造支撑平台21时，将混凝土浇筑在其中，具有支撑底壁的支撑壳体211可以对混凝土浇筑起到一定的围挡作用，进而降低了支撑平台21的制造难度。

在实施例中，支撑平台21还包括多个加强肋(图中未示出)，每个加强肋连接在支撑壳体211的内侧壁上，多个加强肋沿支撑壳体211的内侧壁周向间隔布置，混凝土212覆盖住多个加强肋。

在这些实施例中，通过沿支撑壳体211的内壁周向间隔布置多个加强肋，能够加强混凝土和支撑壳体之间的结合力度，使得支撑壳体和混凝土两部分结合为一个整体，便于能够承受更大荷载。

在一些实施例中，支撑壳体211上设有混凝土灌注口，在混凝土灌注口处通过浇筑的方式将混凝土填充于支撑壳体211中，即可完成支撑平台21的制造，制造工艺以及操作相对较为简单。由于设置有外露的混凝土灌注口，使得混凝土灌装操作可以在支撑平台21组装前或者组装后进行，从而使得混凝土浇筑具有更多可选择地操作时机。示例性的，支撑平台21可以提前预制，也可以先将支撑壳体211与上下端连接后，再进行灌装混凝土。另外，本申请对混凝土浇筑的位置无太多限制。示例性的，可以在陆上将混凝土浇筑在支撑壳体211中而形成支撑平台21，也可以在到达海上安装机位点后再进行灌装混凝土，因此能够适于更多的安装场景。

需要说明的是，连接立柱24的上端可以为筒状结构，从而便于通过法兰与设备进行连接，连接方式简单，并且能够方便后续维修更换等操作。

在实施例中，连接立柱24的上端设有第一连接法兰60，第一连接法兰60相对于支撑壳体211的上端突出，支撑壳体211的上端具有开口，连接立柱24的上端从开口伸出并与第一连接法兰60连接。

在这些实施例中，连接立柱24的上端从支撑壳体211的上端开口伸出并与第一连接法兰60连接，可以便于与第一连接法兰60连接，不必受支撑壳体211的约束。通过第一连接法兰60将连接立柱24与设备实现连接，在安装时，采用紧固件将第一连接法兰60与设备的安装孔对接，可以实现两者可拆卸的连接，从而方便后续拆卸或者维护等。

图6和图7中示出了本申请实施例中的连接立柱的结构示例。如图6和图7所示，连接立柱24的下端与支撑壳体211的支撑底壁固定连接，例如但不限于，将连接立柱24的下端焊接在支撑壳体211的支撑底壁上。支撑壳体211的上端具有开口，连接立柱24的上端能够从开口伸出并与第一连接法兰60连接。在图6的示例中，连接立柱24的上端空心部分未被混凝土212填充，可以为第一连接法兰60预留一定的安装以及操作空间，第一连接法兰60可以通过焊接等方式固定连接在连接立柱24的上端。

在这些实施例中，通过设置连接立柱24的下端与支撑壳体211的支撑底壁固定连接，可以使得连接立柱24与支撑平台21的连接更为稳固，起到共同支撑设备的作用。在施工时，将第一连接法兰60的下端面焊接在连接立柱24的上端面上，将第一连接法兰60的安装孔朝向连接立柱24的内腔设置，并且将混凝土212填充至靠近第一连接法兰60连接的位置处，如此施工人员便可以站在位于连接立柱24内腔中的混凝土上方进行施工，安全性较好。并且，在基础结构20与设备连接后，用于使第一连接法兰60对接设备的紧固件可以位于整个结构的内部，可以有效防止紧固件发生腐蚀，从而避免紧固件的紧固作用失效。

在一些实施例中，如图1和图4所示，桁架体组件22形成为由上至下逐渐增大的结构。

在这些实施例中，桁架体组件22形成为由上至下逐渐增大的结构，可以设置其倾斜程度来调整整个基础结构的重心，以能够增加整个基础结构的稳定性，从而便于在海上的运输工作。

在一些实施例中，如图8所示，每组桁架体单元包括至少三个主立杆221和至少一组辅助支撑杆，每组辅助支撑杆固定在相邻的两个主立杆221之间。

在这些实施例中，通过在相邻的两个主立杆221之间设置至少一组辅助支撑杆，可以对相邻的两个主立杆221之间进行辅助支撑，从而可以保证每组桁架体单元的稳定性，进而使得组合形成的桁架体组件22更为稳定。

根据本申请，主立杆221和连接臂213的数量相对应，每个连接臂213对应与一个主立杆221通过第三连接法兰70连接。如此，形成的基础结构可以具有立体结构的优势，稳固性更好。

进一步的，每组辅助支撑杆包括斜向支撑杆222。具体地，两个斜向支撑杆222形成为X型结构，X型结构固定连接在相邻的两个主立杆221之间，横向支撑杆223固定连接在相邻两个主立杆221之间。

根据本申请，辅助支撑杆可以根据实际需要进行选择。示例性的，对于海上塔筒的基础结构，由于通常设置在相对固定的位置上，只需设置横向支撑杆223即可满足承载要求。而对于海上吊装系统的基础结构，需要经常变换安装机位点，因此可以在加设斜向支撑杆222的基础上额外增加横向支撑杆223，从而加强桁架体组件22承载力，进而能够保证重复多次使用的可靠性。具体地，每组辅助支撑杆还包括横向支撑杆223，横向支撑杆223加固在两个斜向支撑杆222的端部位置。根据本申请的辅助支撑杆可以不局限于本申请示例的形式，本领域技术人员可以在本申请的教导下，选择其他的结构进行加固。

如图4、图8和图9所示，桁架体组件22包括由上至下依次设置并连接的第一桁架体单元224、第二桁架体单元225和第三桁架体单元226。第一桁架体单元224的各个主立杆221的上端与支撑平台21的下端对应连接，第三桁架体单元226的各个主立杆221的下端与自浮沉放桩柱23对应连接。

在一些实施例中，自浮沉放桩柱23为上端封闭且下端开口的筒状结构，自浮沉放桩柱23的筒状结构的上端面具有通孔。通过设置自浮沉放桩柱23为上端封闭且下端开口的筒状结构，根据阿基米德原理，上端封闭且下端开口的筒状结构可以便于在液体中提供一定的浮力。

根据本申请的一些实施例，可以设计多个自浮沉放桩柱23可以使得整个基础结构在液体中的浮力大于重力，从而达到便于运输的目的。也可以设置基础结构在液体中的浮力小于重力，并设置辅助机构，使得基础结构在辅助结构的作用下，实现在液体中能够自浮而便于运输。在撤销辅助结构的情况下，在自身重力作用下实现沉放而便于安装。

在下文中，将结合具体实施例描述根据本申请的辅助结构。

在一些实施例中，基础结构在液体中的浮力小于重力，基础结构在液体中运输时，可以采用外加装置作为辅助机构，经由通孔向自浮沉放桩柱23的内腔注入高压气，由于通孔位于自浮沉放桩柱23的筒状结构的上端面，高压气会作用在液面上方而产生反作用力，借助反作用力以及自浮沉放桩柱23在液体中的浮力，使得基础结构可稳定地漂浮在水平面30上，然后通过拖航的方式运输到安装机位点。在到达安装机位点进行安装时，只需要停止注入高压气，在自身重力的作用下，基础结构20可以下沉并进入底泥面40一定深度。

在另一些实施例中，基础结构在液体中的浮力小于重力，在运输时，可以增加助浮机构作为辅助机构，例如但不限于，在桁架体组件22的下端增加助浮机构，通过助浮机构和基础结构结合为一个整体结构，整体结构在液体中的浮力大于重力，使得基础结构可以借助助浮机构在运输时具有可靠的浮力。而在到达安装机位点进行安装时，只需要去掉助浮机构，在自身重力的作用下，基础结构可以下沉并进入底泥面40一定深度。

具体地，助浮机构可以包括连接部和助浮件，助浮件通过连接部连接到桁架体组件22的下端，示例性的，助浮件可以为中空的浮筒。

在又一些实施例中，可以采用外加装置和助浮机构相结合而作为辅助结构，在运输时，使得基础结构便于漂浮拖航运输，减少运输成本，在安装时，撤掉辅助结构，使其在自身重力的作用下进入底泥面40一定深度，节约安装的时间和成本。

在海上运输时，不仅需要考虑能否在海上漂浮，还需要考虑在运输时结构是否可以稳定地漂浮。根据本申请，通过调整基础结构的重心在靠近水平面30的位置处，例如但不限于，通过调整桁架体组件的倾斜程度或者将底部设置为相对较重的方式，从而降低基础结构的重心，以便于拖航到安装机位点，进而可以保证基础结构在运输过程中的可靠性。

根据本申请的基础结构，在运输时，由于设置自浮沉放桩柱23，借助外加装置和/或助浮机构便可以实现将基础结构拖航到安装机位点，不仅可以节约运输的成本，还可以缩短基础结构在海上安装时的施工工期，进一步降低海上运输的成本。

图10示出了本申请实施例的基础结构的安装示意图。如图10所示，在达到安装点时，通孔不再注气，如果还设有助浮机构，在安装时，需要先撤掉助浮机构，随着自浮沉放桩柱23内腔中的气压逐渐减小，自浮沉放桩柱23在自身重力的作用下下沉进入底泥面40中，然后采用抽水装置经由通孔从自浮沉放桩柱23的内腔中往外抽水，在负压作用下将其安装到设计深度。连接组件露出水平面30以便于与设备进行连接。

根据本申请的基础结构，通过设置自浮沉放桩柱23，可以简化安装的工序，缩短了基础结构在海上安装时的施工工期，进一步降低了海上安装的成本。

根据本申请的基础结构的安装方法，可以通过以下步骤实现：

步骤S101，将连接立柱24固定在支撑平台21中而形成连接组件。具体地，将连接立柱24焊接在支撑壳体211的支撑底壁上，通过混凝土罐车将混凝土泵送至支撑壳体211的中空内腔中，直到灌满为止，混凝土养护至一定强度而形成连接组件。

步骤S102，形成基础结构。具体地，通过桁架体单元相互连接形成桁架体组件22，将桁架体组件22的上端与支撑平台21连接，下端与自浮沉放桩柱23连接。

步骤S103，将基础结构从陆上转运至水域中，具体地，采用陆上吊装系统在码头将基础结构吊装下水，使其在水中自由漂浮。

步骤S104，基础结构的运输。具体地，采用拖轮拖航运输至海上风力发电机组安装机位点，在运输途中，可以采用外加装置，例如，气泵等往自浮沉放桩柱23中注气，并实时监测其内部气压的稳定以保证基础结构在运输过程的整体稳定性。

步骤S105，基础结构的安装。在达到安装机位点时，自浮沉放桩柱23通过通孔放气，基础结构整体下沉，在其自重作用下入泥一定深度。

步骤S106，从自浮沉放桩柱23内抽水，在负压作用下将其安装到设计深度。

以下，将具体描述具有上述基础结构的设备。

目前，国内外海上风力发电市场蓬勃发展，海上风电项目接连不断，每个项目需安装几台或几十台甚至几百台风力发电机组、塔架和基础，安装工作量巨大。现有技术中，符合要求的船机设备不能很好地满足安装工作的需求，经常会造成项目停工等待，从而导致海上安装工期较长，进而增加海上安装的成本，因此，需要多种类型的海上吊装资源进行支持。

根据本申请的第二方面，提供一种吊装系统，如图11所示，吊装系统包括基础结构20和安装在所述基础结构上端的吊机10。其中，吊机10可以用于吊装物体。

根据本申请的基础结构，通过基础结构20将吊机10支撑在海域中，通过基础结构20和吊机10组合成新的海上基础结构，可以满足在海上进行吊装的要求，增加了海上的吊装资源的类型，尽可能地使得海上的吊装资源与吊装任务达到供需平衡，减少项目的等待时间，从而缩短海上的安装工期，进而降低海上安装的成本。

如图5、图12至图13所示，连接立柱24的上端设置有第一连接法兰60，吊机10的下端具有安装筒体11。其中，安装筒体11上设有第二连接法兰50，将第二连接法兰50和第一连接法兰60通过对应的紧固件连接，以将吊机10固定在连接组件上。

在这些实施例中，采用紧固件将第一连接法兰60和第二连接法兰50的安装孔对接，从而实现将基础结构20和吊机10可拆卸连接，进而便于后续的更换、维修或者拆卸等。另外，在运输中，可以将吊机10从基础结构20上拆卸下来或者彼此不连接，相对于整体运输而言，两者分开运输可以保证安全性，在拆卸切换至不同的安装机位点时，可以将吊机10从基础结构上拆卸下来，便于拆卸工作的进行以及便于后续的运输。

在实施例中，基础结构还包括多个加强筋80，每个加强筋80连接在第二连接法兰50与安装筒体11的外侧壁之间，多个加强筋80沿安装筒体11的外侧壁周向间隔布置。

在这些实施例中，通过沿安装筒体11的外侧壁周向间隔设置多个加强筋80，可以对基础结构20和吊机10的连接进行加固，提高长期使用的安全指数。

根据本申请的第三方面，提供一种用于海上风力发电机组的塔架。其中塔架包括上述各个实施例提供的基础结构和安装在基础结构上的塔架主体。

根据本申请的第四方面，提供一种海上风力发电机组。其中，海上风力发电机组包括上述各个实施例提供的塔架。

虽然上面已经详细描述了本申请的实施例，但本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，可对本申请的实施例做出各种修改和变型。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本申请的实施例的精神和范围内。

Claims (13)

1.一种基础结构，其特征在于，

所述基础结构(20)包括桁架体组件(22)、连接在所述桁架体组件(22)上端的连接组件以及连接在所述桁架体组件(22)下端的自浮沉放桩柱(23)；

其中，所述桁架体组件(22)包括沿竖直方向依次布置并可拆卸地连接的至少两组桁架体单元；所述连接组件包括：

支撑平台(21)；

连接立柱(24)，所述连接立柱(24)的下端与所述支撑平台(21)连接，所述连接立柱(24)的上端相对于所述支撑平台(21)的上端突出。

2.根据权利要求1所述的基础结构，其特征在于，所述支撑平台(21)包括支撑壳体(211)，所述支撑壳体(211)包括主体部(2111)以及沿着所述主体部(2111)的周向向外凸出并横向延伸形成的至少三个突出部(2112)，所述至少三个突出部(2112)分别连接到所述桁架体组件(22)的对应位置上。

3.根据权利要求2所述的基础结构，其特征在于，所述支撑平台(21)还包括设置在所述至少三个突出部(2112)中的每一个底部的连接臂(213)，多个连接臂(213)分别连接到所述桁架体组件(22)上。

4.根据权利要求3所述的基础结构，其特征在于，所述连接臂(213)的上端贯穿所述突出部(2112)，并与所述突出部(2112)固定连接，所述连接臂(213)的下端相对于所述突出部(2112)向外凸出，并设有第三连接法兰(70)，每个连接臂(213)通过一个第三连接法兰(70)连接到对应的桁架体组件(22)上。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的基础结构，其特征在于，所述支撑壳体(211)具有中空的内腔，所述支撑平台(21)还包括混凝土(212)，所述连接立柱(24)的下端与所述支撑壳体(211)的底壁连接，所述连接立柱(24)为空心柱体，所述混凝土(212)填充在所述连接立柱(24)的内腔中以及填充在所述支撑壳体(211)的内侧壁和所述连接立柱(24)的外侧壁之间，以将所述连接立柱(24)固定在所述支撑平台(21)中。

6.根据权利要求5所述的基础结构，其特征在于，所述连接立柱(24)的上端设有第一连接法兰(60)，所述第一连接法兰(60)相对于所述支撑壳体(211)的上端突出，所述支撑壳体(211)的上端具有开口，所述连接立柱(24)的上端从所述开口伸出并与所述第一连接法兰(60)连接。

7.根据权利要求5所述的基础结构，其特征在于，

所述支撑平台(21)还包括多个加强肋，每个加强肋连接在所述支撑壳体(211)的内侧壁上，多个加强肋沿所述支撑壳体(211)的内侧壁周向间隔布置，所述混凝土(212)覆盖住所述多个加强肋。

8.根据权利要求1所述的基础结构，其特征在于，所述桁架体组件(22)形成为由上至下逐渐增大的结构，每组桁架体单元包括：

至少三个主立杆(221)和至少一组辅助支撑杆，每组辅助支撑杆固定在相邻的两个所述主立杆(221)之间；

每组辅助支撑杆包括：

斜向支撑杆(222)，两根斜向支撑杆(222)交叉地固定连接在相邻的两个所述主立杆(221)之间；和/或

横向支撑杆(223)，所述横向支撑杆(223)固定连接在相邻两个所述主立杆(221)之间。

9.一种吊装系统，其特征在于，所述吊装系统包括根据权利要求1至8中任一项所述的基础结构和安装在所述基础结构上的吊机(10)。

10.根据权利要求9所述的吊装系统，其特征在于，所述吊机(10)的下端具有安装筒体(11)，所述安装筒体(11)上设有第二连接法兰(50)，所述吊机(10)通过所述第二连接法兰(50)固定在所述基础结构的连接组件上。

11.根据权利要求10所述的吊装系统，其特征在于，所述吊装系统还包括多个加强筋(80)，每个加强筋(80)连接在所述第二连接法兰(50)与所述安装筒体(11)的外侧壁之间，多个加强筋(80)沿所述安装筒体(11)的外侧壁周向间隔布置。

12.一种塔架，其特征在于，所述塔架包括根据权利要求1至8中任一项所述的基础结构和安装在所述基础结构上的塔架主体。

13.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括根据权利要求12中所述的塔架或根据权利要求1至8中任一项所述的基础结构。

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