CN218759006U - 模块化预制舱及其连接结构以及一种海上升压站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了模块化预制舱及其连接结构以及一种海上升压站，预制舱整体为方形箱型结构，包括底部纵横连接的基础梁、顶部的顶圈梁、固定连接在基础梁和顶圈梁之间的主立柱以及分别设置在底面的底板、顶面的顶板和侧面的舱壁板；基础梁外侧面上有若干向外水平延伸的连接段。连接结构中的框形主体结构包括框体和若干设置在框体内侧面上向内水平延伸的主梁，且框体中部预留安装区域；连接段的自由端与主梁的自由端一一对应地线性固定连接从而实现预制舱与框形主体结构的固定。本技术方案一方面可以有效节省一层甲板结构，降低海上升压站整体重量并降低造价；另一方面，可以使上部组块和框形主体结构构成一个整体框架，保证整体结构的刚度和强度。

Description

模块化预制舱及其连接结构以及一种海上升压站

技术领域

本实用新型属于海上风力发电技术领域，具体涉及一种模块化预制舱、该模块化预制舱的连接结构以及一种包括该模块化预制舱的海上升压站。

背景技术

海上风电是构建清洁低碳、安全高效的现代化能源体系的重要组成部分。海上升压站是海上风电场的枢纽工程，负责海上风电场电能的汇集、升压和送出等。海上升压站分为上部组块和下部结构，上部组块通常为多层甲板的钢结构型式，根据功能需求，设置电气设备，例如：主变压器、GIS、开关柜、通信继保、蓄电池，同时设置暖通、消防、逃救生等辅助设备，重要的设备均布置于封闭钢结构房间内。由设备和结构构成海上升压站的上部组块，在陆地上完成整体建造调试后，一般由浮吊船进行海上吊装安装。

目前常规的海上升压站上部组块重量大，建造周期长，吊装船机选择少，且造价高。随着国内海上风电平价时代的到来，海上升压站亟待降本增效，以促进海上风电的持续发展。模块集成式海上升压站应运而生，模块集成式海上升压站一般为两层，设置多个不同功能的预制舱和外露设备，预制舱和外露设备与主体结构进行连接。

目前预制舱多参考集装箱的做法，海上升压站的电气设备预制舱对于密封、保温、防腐等性能的要求远超集装箱，同时需满足风电场25年的运行要求。目前预制舱通过舱底部的梁和支座与主体结构的梁进行连接，在预制舱的底部存在两层重复的甲板结构，即预制舱的底梁和主体结构的支撑梁，造成结构的浪费，人为增加了海上升压站上部组块的重量，提高了上部组块的重量和造价，不符合海上风电平价发展的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种集成模块化的预制舱，方便快速施工。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种模块化预制舱，其特征在于所述预制舱整体为方形箱型结构，包括底部纵横连接的基础梁、顶部的顶圈梁、固定连接在所述基础梁和所述顶圈梁之间的主立柱以及分别设置在底面的底板、顶面的顶板和侧面的舱壁板；所述基础梁外侧面上有若干向外水平延伸的连接段。

进一步的，所述连接段位于每条所述基础梁的两端以及落于长边上的所述基础梁的中间位置，从而可以更好地分散重力，提高安全性。

进一步的，所述预制舱内布置电气、消防和暖通设备，这些设备周边预留运维检修的通道；所述预制舱设置风雨密防火门。

进一步的，所述顶板的四角设有吊耳，以方便吊装作业。

进一步的，所述舱壁板的中间处还设有两端分别连接所述顶圈梁和所述基础梁的构造柱，所述舱壁板的表面间隔连续凹凸设置，从而可以提高整个预制舱的承重能力和稳定性。

本实用新型的目的之二，在于克服现有技术中预制舱连接结构繁复的技术问题，提供一种结构更为简洁、降低造价、安全稳固的模块化预制舱连接结构。

一种模块化预制舱的连接结构，包括上述模块化预制舱的连接段和框形主体结构，所述框形主体结构包括框体和若干设置在所述框体内侧面上向内水平延伸的主梁，且所述框体中部预留安装区域；所述连接段的自由端与所述主梁的自由端一一对应地线性固定连接从而实现所述预制舱与框形主体结构的固定。

进一步的，还包括螺栓和两块节点板；所述连接段和所述主梁均呈工字形，包括腹板和两侧的翼缘板；所述连接段的翼缘板与所述主梁的翼缘板焊接，所述连接段的腹板和所述主梁的腹板通过所述螺栓贯穿贴合在两侧的所述节点板实现连接。通过翼缘板和节点板的双重连接，一方面可以加强连接牢固性，另一方面也可以保证主梁和连接段呈同一直线连接，辅助提高连接稳定性，保证预制舱的寿命和使用安全。

进一步的，所述腹板和所述节点板之间还设有调节垫板，从而可以调节安装误差。

进一步的，所述主梁的自由端下方还设有向所述框体内伸出的支撑梁。由于支撑梁位于主梁下方，因此在吊装连接预制舱时，可以支撑基础梁，方便施工。

本实用新型的目的之三，在于提供一种分布合理、可以模块化建造且多模块同时进行的海上升压站。

一种海上升压站，包括多个上述的预制舱、户外设备、主变设备、爬梯；所述主变设备位于所述平台甲板中部，所述预制舱和所述户外设备分布在所述主变设备的两侧；所述户外设备之间以及所述户外设备和所述主变设备之间设有防火墙；所述平台甲板的中部两侧设有结构柱加以支撑。

本实用新型的技术方案，模块化的预制舱不仅可以规模化搭建而且可以快速施工，同时也保证了结构的牢固性。与此相适配的连接结构相比现有技术一方面可以有效节省一层甲板结构，降低海上升压站整体重量，进而降低工程造价；另一方面，该创新的连接方式可以使上部组块和框形主体结构构成一个整体框架，保证了整体结构的刚度和强度，提高海上升压站的安全性。整个海上升压站采用模块化的建造方式可以方便多个模块同时进行建造，提高施工效率。

附图说明

图1为本实用新型箱预制舱的结构示意图。

图2为本实用新型预制舱连接结构的结构示意图。

图3为本实用新型预制舱连接结构的装配图。

图4为本实用新型框形主体结构的结构示意图。

图5为本实用新型海上升压站的总体平面布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参照附图1。本实施例的预制舱1采用集成模块化结构，整体为方形箱型结构，包括底部纵横连接的基础梁23、顶部的顶圈梁24、固定连接在基础梁23和顶圈梁24之间的四根主立柱21以及分别设置在底面的底板28、顶面的顶板26和侧面的舱壁板25。其中，底板28和顶板26采用梁、肋条、铺板等结构，较重设备支座与底板的梁连接，主立柱21、基础梁23和顶圈梁24构成整体受力框架。舱壁板25的表面间隔连续凹凸设置，舱壁板 25的中间处还设有两端分别连接顶圈梁24和基础梁23的构造柱22，从而可以加强预制舱1的整体强度。顶板26的四角设有吊耳27，以便现场吊装和拆除。

特别的，基础梁23外侧面上有若干向外水平延伸的连接段29以方便安装固定，实现模块化高效率装配。优选地，这些连接段29都处于同一水平面上。在本实施例中，连接段29位于每条基础梁23的两端以及落于长边上的基础梁23的中间位置。

特别的，预制舱1舱室内根据海上升压站的防火要求，可以设置防火绝缘材料，为考虑美观，舱室内可设置舾装墙板和天花板，室内地面根据设备要求可设置为架空地面或耐火橡胶地面等。预制舱1内布置电气、消防、暖通等设备，设备布置满足工艺专业的要求，设备周边预留运维检修的通道，预制舱1设置风雨密防火门，满足设备搬运和防火的要求。

参照附图2、图3和图4。本实施例的预制舱1的连接结构包括上述模块化预制舱1的连接段29和位于下方的框形主体结构，框形主体结构包括方形框体30和若干主梁31。主梁31设置在框体内侧面上且向内水平延伸从而使框体30中部形成预留的空白安装区域 41。连接后，预制舱1位于安装区域41内，连接段29的自由端与主梁31的自由端一一对应地线性固定连接。具体的，连接段29和主梁31之间通过连接组件连接，连接组件包括螺栓34和两块节点板33。其中，连接段29和主梁31均呈工字形，包括腹板和两侧的翼缘板；连接段29的上下翼缘板与主梁31的上下翼缘板对应焊接，连接段29的腹板和主梁31的腹板通过螺栓34贯穿贴合在两侧的节点板33实现连接。腹板和节点板33之间还可以设有调节垫板，用于调整安装误差。

主梁31的自由端下方还设有向框体内伸出的支撑梁32，为预制舱1吊装就位后提供临时支撑。预制舱1安装后，其支撑基础梁23通过连接端与主梁31构成整体框架体系，保证结构受力良好，增强了预制舱1和主体框架结构的连接，增加了结构抗极端工况和抗震性能，提高了海上升压站的安全性。同时该连接方式相对简便，方便现场施工操作。

由此，该连接结构相比现有技术可节省一层重复的甲板结构，连接强度、结构稳定保证的同时还可以减少不必要的梁、板，降低海上升压站整体的重量，降低工程造价。

参照附图5。本实用新型还提供了一种模块化预制舱1的海上升压站布置方式，包括多个本实施例中的预制舱1、若干户外设备2、主变设备3、爬梯4、吊车5。其中主变设备3位于平台甲板6中部，多个预制舱1和户外设备2分布在主变设备3的两侧。为了提高运行安全性，户外设备2之间以及户外设备2和主变设备3之间设有防火墙8；平台甲板6的中部两侧设有结构柱7加以支撑。由此，可省去预制舱1底部区域框形主体结构的重复梁系，同时各预制舱1模块可多作业面施工，实现了结构轻量、传力合理、建造迅速、安装便捷等优点。

应当指出，上述描述了本实用新型的实施例。然而，本领域技术的技术人员应该理解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型范围的前提下本实用新型还会有多种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种模块化预制舱，其特征在于所述预制舱整体为方形箱型结构，包括底部纵横连接的基础梁、顶部的顶圈梁、固定连接在所述基础梁和所述顶圈梁之间的主立柱以及分别设置在底面的底板、顶面的顶板和侧面的舱壁板；所述基础梁外侧面上有若干向外水平延伸的连接段。

2.如权利要求1所述的模块化预制舱，其特征在于所述连接段位于每条所述基础梁的两端以及落于长边上的所述基础梁的中间位置。

3.如权利要求2所述的模块化预制舱，其特征在于所述预制舱内布置电气、消防和暖通设备，这些设备周边预留运维检修的通道；所述预制舱设置风雨密防火门。

4.如权利要求2所述的模块化预制舱，其特征在于所述顶板的四角设有吊耳。

5.如权利要求2所述的模块化预制舱，其特征在于所述舱壁板的中间处还设有两端分别连接所述顶圈梁和所述基础梁的构造柱；所述舱壁板的表面间隔连续凹凸设置。

6.一种模块化预制舱的连接结构，其特征在于包括如权利要求1-5任一所述的连接段和框形主体结构，所述框形主体结构包括框体和若干设置在所述框体内侧面上向内水平延伸的主梁，且所述框体中部预留安装区域；所述连接段的自由端与所述主梁的自由端一一对应地线性固定连接从而实现所述预制舱与框形主体结构的固定。

7.如权利要求6所述的模块化预制舱的连接结构，其特征在于还包括螺栓和两块节点板；所述连接段和所述主梁均呈工字形，包括腹板和两侧的翼缘板；所述连接段的翼缘板与所述主梁的翼缘板焊接，所述连接段的腹板和所述主梁的腹板通过所述螺栓贯穿贴合在两侧的所述节点板实现连接。

8.如权利要求7所述的模块化预制舱的连接结构，其特征在于所述腹板和所述节点板之间还设有调节垫板。

9.如权利要求6所述的模块化预制舱的连接结构，其特征在于所述主梁的自由端下方还设有向所述框体内伸出的支撑梁。

10.一种海上升压站，其特征在于包括多个如权利要求1-5任一所述的预制舱、户外设备、主变设备、爬梯；所述主变设备位于平台甲板中部，所述预制舱和所述户外设备分布在所述主变设备的两侧；所述户外设备之间以及所述户外设备和所述主变设备之间设有防火墙；所述平台甲板的中部两侧设有结构柱加以支撑。

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