专利名称：整体式海上升压站结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种海上升压站结构，尤其是一种整体式海上升压站结构，适用于各种类型的海上风电场的电能输出。
背景技术：
在我国，风力发电行业是一个新兴的行业。上世纪八十年代起，我国引进国外技术逐步在国内建设风力发电场，2000年以后，由于国家鼓励对可再生能源的开发和利用，使国内风力发电行业得到迅速发展。到目前为止，我国已经在内蒙古、新疆、河北及东部沿海地区建成了一大批陆上风电场。但随着风电产业的大规模发展，土地资源紧张、与当地其它产业的予盾等问题已日渐显现，而我国拥有漫长的海岸线，其近海区域蕴藏有丰富的风能资源，近年来，近海风电得到快速的发展。陆上的风电场升压站一般为一个建筑群，里面主要包含生产综合楼、生产辅助楼等建(构)筑物，站区内建筑物的布置符合相关规程规范及消防等要求。离岸较近的海上风电场同样可以在陆上设置升压站，但是如果海上风电场离岸较远，电能损耗大时，一般电能需要通过海上升压后再输送到汇流站。由于海上风电场的升压设备位于海上，无法像陆上那样设计一个相应建筑群以实现其功能，因此海上升压站需要在一个尽量小的平台上集成陆上升压站的主要功能，并且能够满足消防等要求；同时由于海上环境恶劣，普通的陆上施工机械和施工方法也无法在海上使用，需要采用船舶等进行施工，海上吊装安装等难度大，因此海上升压站施工应尽量减少海上吊装作业次数；海上施工的有效作业时间短，因此海上升压站的施工等应尽量缩短海上作业时间。而目前缺乏近海风电场的建设经验，尚没有找到一种适用范围广、性能可靠、施工便捷的结构形式。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述问题，基于我国近海海域的自然条件， 提出一种适用泛围广、性能可靠、施工便捷的整体式海上升压站结构。本实用新型所采用的技术方案是一种整体式海上升压站结构，其特征在于它包括一组竖直布置的下端伸入至海床以下持力层的钢管桩，钢管桩上端通过灌浆材料或法兰盘连有将桩支撑转换为多柱结构的结构转换层，并在该结构转换层上面安装一个整体式升压站模块。所述整体式升压站模块具有2 4层上下分布的承重及围护结构。所述最顶层承重及围护结构的顶部设有直升机平台。所述结构转换层的顶部为甲板平台，并在结构转换层中布置有电缆、事故储油罐和消防设备。所述结构转换层、各层承重及围护结构以及直升机平台之间由钢质楼梯上下连通，并在结构转换层和各层承重及围护结构的外围均设有栏杆。所述承重及围护结构共有两层，形状为矩形，长3細、宽31m;下层的承重及围护结构分为高压设备区、中压设备区和中低压设备区；上层的承重及围护结构分为高压设备区和中压设备区。所述钢管桩共有4根，其直径为1600mm，壁厚为20 25mm。本实用新型的有益效果是1)本实用新型将整个海上升压站作为一个模块——即整体式升压站模块，在陆上加工制作，整体运输至海上安装，该整体式升压站模块具有2 4层的承重及围护结构，功能区区划清晰，布置紧凑，在满足使用功能和消防等要求的同时占用建筑面积小；2)本实用于海上钢管桩基础施工完成后只需进行一次吊装即能完成升压站的安装工作，海上吊装作业次数少，提高了安装效率；3)可在陆上完成承重及围护结构的制作，陆上施工技术成熟，质量控制容易，减小了海上升压站结构的施工难度；4)整体式海上升压站结构的电气设备安装和调试工作在陆上完成，海上升压站吊装完成以后即可投入使用，大大缩短了海上作业时间力)钢管桩基础和上部的整体式升压站模块之间设有一结构转换层，将桩(一般为4桩)支撑转换成多柱结构，钢管桩和结构转换层之间采用灌浆或者法兰盘连接，安装简单方便。
图1是本实用新型实施例的立面图。图2是图1的A-A向剖视图。图3是图1的B-B向剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例具有4根呈正方形(边长15m)的布置的钢管桩1。钢管桩直径1600mm，壁厚20 25mm，其下端伸入至海床以下持力层(最好以深层较好的土层为持力层)，桩长需根据海上升压站所处的地质情况及海洋水文环境、上部设备的重量而定。钢管桩的上端通过灌浆材料(或法兰盘)连接有结构转换层2 (其外围布置有栏杆6，顶部为甲板平台)，结构转换层内设有多根立柱，将4桩支撑转换为多柱结构。并在该结构转换层中布置有电缆、事故储油罐和消防设备等。以所述结构转换层2为承载体，本例在该结构转换层的上面布置了一个整体式升压站模块3 (所谓整体式升压站模块，是指将整个海上升压站作为一个“大模块”，在陆上加工制作，整体运输至海上安装，该“大模块”即为所述的“整体式升压站模块”)。所述整体式升压站模块具有2 4层(本例为两层)上下分布的承重及围护结构3-1 (包括承重结构和围护结构)，其内布置有主变压器、高低压开关和控制系统等设备。各层的承载及围护结构呈矩形，其尺寸为31mX 3細，四周设有栏杆6，并在相邻两层承重及围护结构之间以及下层的承重及围护结构与结构转换层之间连接钢质楼梯4。如图2、图3所示，下层的承重及围护结构分为三个功能区，分别为高压设备区3-1-1、中压设备区3-1-2和中低压设备区3-1-3 ；上层的承载及围护结构分为两个功能区，分别为高压设备区3-1-1和中压设备区 3-1-2。各个功能区均按消防规定开门，设有逃生通道。此外，在上层承重及围护结构的顶部还设有直升机平台5，该直升机平台与上层承重及围护结构之间也通过钢质楼梯4连通。
4[0020] 实施时，钢管桩1在海洋大气区的部位采用防腐涂层防腐蚀，泥下区采用预留腐蚀量防腐蚀，其余部位采用防腐蚀涂层和牺牲阳极联合防腐蚀。整体式升压模块的承重结构采用型钢、槽钢、钢管、花纹钢板等组合连接，围护结构采用轻质组合材料，部分模块围护结构采用防火防爆材料。整体式升压站模块在陆上工厂制作，完成焊接、涂装、电气设备安装调试等工序后分别运输至现场安装。整体式升压站模块在其结构、建筑、暖通、电气设备安装等施工完成并调试结束后整体吊装到升压站桩基础(包括钢管桩和结构转换层)上。 采用这些措施后，很好的适应了海上风电场的环境，保证了结构的耐久性而且满足使用功能的要求。
权利要求1.一种整体式海上升压站结构，其特征在于它包括一组竖直布置的下端伸入至海床以下持力层的钢管桩(1)，钢管桩上端通过灌浆材料或法兰盘连有将桩支撑转换为多柱结构的结构转换层O)，并在该结构转换层上面安装一个整体式升压站模块(3)。
2.根据权利要求1所述的整体式海上升压站结构，其特征在于所述整体式升压站模块(3)具有2 4层上下分布的承重及围护结构(3-1)。
3.根据权利要求2所述的整体式海上升压站结构，其特征在于所述最顶层承重及围护结构(3-1)的顶部设有直升机平台(5)。
4.根据权利要求1所述的整体式海上升压站结构，其特征在于所述结构转换层(2) 的顶部为甲板平台，并在结构转换层中布置有电缆、事故储油罐和消防设备。
5.根据权利要求3所述的整体式海上升压站结构，其特征在于所述结构转换层O)、 各层承重及围护结构(3-1)以及直升机平台(5)之间由钢质楼梯(4)上下连通，并在结构转换层和各层承重及围护结构的外围设有栏杆(6)。
6.根据权利要求2所述的整体式海上升压站结构，其特征在于所述承重及围护结构(3-1)共有两层，形状为矩形，长3細、宽31m;下层的承重及围护结构分为高压设备区 (3-1-1)、中压设备区(3-1-2)和中低压设备区(3-1-3)；上层的承重及围护结构分为高压设备区(3-1-1)和中压设备区(3-1-2)。
7.根据权利要求1所述的整体式海上升压站结构，其特征在于所述钢管桩共有4根， 其直径为1600mm，壁厚为20 25mm。
专利摘要本实用新型涉及一种海上升压站结构，尤其是一种整体式海上升压站结构，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种适用泛围广、性能可靠、施工便捷的整体式海上升压站结构。解决该问题的技术方案是它包括一组竖直布置的下端伸入至海床以下持力层的钢管桩，钢管桩上端通过灌浆材料或法兰盘连有将桩支撑转换为多柱结构的结构转换层，并在该结构转换层上面安装一个整体式升压站模块。本实用新型适用于各种类型的海上风电场的电能输出。
文档编号E02B17/00GK201943059SQ20102065698
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者俞华锋, 冯卫江, 孙杏建, 施朝晖, 杨文斌, 郭士杰, 陈德春 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院