专利名称：海上风力发电塔结构及其安装方法
技术领域：
本发明属于海上风力发电塔的结构及其安装方法的创新。 背景技米
目前海上风力发电塔的结构通常包括风塔基础部分和风力发电塔架及发电机组部分的分体结构。风塔 基础部一般为水'卜'单钢管桩或多钢管桩基础支撺风力发电塔架及发电机组。单钢管桩基础由入泥的基础 段、位于水中及水面以上的立管段和位于立管段顶部的甲板组成.钢管桩采用大型打桩船将大直径钢管桩 入泥基础段打入海底泥面以下，钢管桩上部露出水面。基础施工完成后，风力发电塔架及发电机组部分由 大型驳船运输到风塔安装点钢管桩基础旁，使用大型浮吊将风力发电塔架整体吊装直立后插入露出海面的 钢管桩上，法兰连接固定。整个施工工期长，需要有大型打桩船，驳船和浮吊，施工费阁高，风险大。
发明内容
为了解决海上风力发电塔钢管桩海上打桩、风力发电塔架及发电机组部分的整体吊装分两次施工周期 长，需要用大型打桩船和浮吊,制，本发明提供了一种风塔基础与风力发电塔架及发电机组为一体的海上 风力发电风塔结构设计，海上风力发电风塔安装施工为整体一次安装，不需要大型打桩船和浮吊支持，仅 按本发明设计改建的专用施工驳船施工，海上风力发电风塔建造、安装施工简单，容易保证对海上风力发 电风塔安装施工的设计规范要求。
本发明所采用的技术方案是海上风力发电塔结构为风塔基础与风力发电塔架为一体的设计，海上风 力发电塔上部为带媒旋桨的发电机组仓室与塔简连接，塔筒下部与单简吸力锚基础、三筒或多简吸力锚基 础连接成整体结构，单筒吸力桩基础用于15M以下水深，三或多倚吸力铺基础用于15M以上水深。风力发 电塔与吸力锚基础可以整体吊装，因此海上安装施工为风力发电塔整体一次安装。海上风力发电塔底部为 单简吸力锚基础，吸力锚顶部为压载仓，压载仓内充填钢砂用来对整个海上风力发电塔的重心调整，使整 个风塔中心控制在吸力锚基础上以便在安装施工中能够在重力作用下使风塔由水平放置，容易翻转成竖直 状态便于沉放，重心降低同时提离了风力发电塔安装过程中的稳定性。吸力锥内设计有三个隔板，将吸力
铺分成三个独立仓室，分别设a独立的三个泵接口，以便在风力发电塔吸力式基础沉放安装过程中进行调平。
本发明的技术方案还包括风力发电塔的海上安装施工专用驳船的设计。在驳船尾部设计安装有风力发 电塔海上运输、安装施:.L用主支架和尾架。主支架上设计有风塔支撑旋转轴，支撑旋转轴由液动油缸控制 可以卡固风力发电塔的塔简，使风力发电塔驳运时水平放置在专用驳船的主支架和尾架上。在海上安装施 工时能在重力作用下旋转成直立状态。主支架上固定有两个长行程油缸，油缸活塞杆支撑旋转轴上升或下 降，便于在风力发电塔安装施工时使风塔吸力锚基础顺利初始入泥形成密封，吸力锚能抽水吸力贯入泥面 以T。驳船上的尾架是风力发电塔驳运时作为配合主支架的第二个支撑点，同时尾架上安装有液动绞车， 液动绞车上的钢绳牵拉风力发电塔塔筒上部，施工时液动绞^^放松钢绳使风塔在重力作用下旋转成直立状 态。
本发明的海上风力发电塔结构、驳船的改造设计和施工步骤由图示进一步说明。 图1是风力发电塔结构示意图。
(1)单筒吸力锚基础 (2)、压载仓 (3)塔筒 (4)塔筒上部吊耳 (5)发电机组
(6)螺旋桨 (7)旋转轴卡阖塔筒油缸鹏泥面(17)水面 鹏仓室 图2、阁3是风力发电塔安装施工专用驳船结构示意图。
(8)驳船 (9)主支撑架 卿尾架 (11)法压绞车03升降长行a油缸
(13)支撑旋转轴滑道04)风塔支撑旋转轴dS塔简夹紧油缸側泥面07)水曲' 图4、图5、頃6、图7是风力发电塔海上安装施工歩骤示意粗。 图4为风力发电塔整体吊装，水平放置在专用驳船的主支架和尾架上驳运到施工现场。
图5为海上风力发电塔整体安装施工，在重力作用下由水平旋转成直立状态过程。 图6为海上风力发电塔在直立状态下，长油缸活塞杆推动下降初始入泥形成密封。 图7为启动潜水泵排出锚筒内海水使吸力贯入泥面以下.完成海上风力发电塔安装施工。
具伴施工步據
风力发电塔整体水平吊装聘置在安装施工专用敏敝B)的主支揮架(9沐I尾架柳上，主支撑架(9)上两个长 行程油缸幼的活塞杆全部缩进油缸内.支撑旌转轴的液动夹紧油魟鹏伸出卡固风力发电塔的塔简(3),使风
力发电塔驳运时水平放置在专用驳敝8)的主支撑架w和尾架(w上图4所示。安装施工专用驳船拖航到施工 现场。安装施工时启动尾架卿上安装的液动绞车aD,液动绞车上的钢绳牵拉风力发电塔塔简上部吊耳(4),
液动绞车放松钢绳使海上风力发电塔整体在重力作用下旋转成直立状态，如图4、图5所示。启动主支撑 架上(9)的两个固定长行程油缸幼，油魟活塞杆伸出，推动旋转轴下降，使风力发电塔向下移动，风力发电 塔的吸力锚基础底部插入海底泥面鹏，使吸力锚初始入泥形成密封，如图6所示。支掸旋转轴的液动夹紧 油缸咖活塞杆退回松开卡固的风力发电塔的塔简(3),启动潜水泵排出锚简内海水使吸力贯入泥面以下，如 图7所示。完成风力发电塔整体安装，安装施工专用驳船脱离开现场，
权利要求
1.一种海上风力发电塔，其结构为风力发电塔架与风塔吸力锚基础为一体的设计，且采用专用施工驳船整体一次完成海上安装施工，其特征是海上风力发电塔下部与单筒吸力锚基础或多筒吸力锚基础连接成整体结构。风力发电塔与吸力锚基础可以整体吊装，采用海上安装施工为风力发电塔整体一次安装。
2. 根据权利要求1所述的海上风力发电塔，其特征是海上风力发电塔上部为带糠旋奖的发电机组仓室 与塔简连接，塔筒下部与单筒吸力银基础或多筒吸力锚基础连接成整体结构，吸力锚顶部为压载仓， 吸力锚内设计有三个隔板，将吸力银分成三个独立仓室，分别设置独立的三个泵接口，以便在风力发 电塔吸力式基础沉放安装过程中进行调平.
3. 根据权利要求1所述的海上风力发电塔安装专用施工驳船，其特征是在驳船尾部设计安装有风力发 电塔海上运输、安装施工用主支架和尾架。主支架上设计有风塔支搏旋转轴，支據旋转轴由液动油缸 控制可以卡固风力发电塔的塔简，使风力发电塔驳运时水平放置在专用驳船的主支架和尾架上。在海 上安装施工时能在重力作用下旋转成直立状态。主支架上固定有两个长行程油缸，油缸活塞杆支據旋 转轴上升或下降，便于在风力发电塔安装施工时使风塔吸力铺基础顺利初始入泥形成密封，吸力锚能 抽水吸力贯入泥面以下。驳船上的尾架是风力发电塔驳运时作为配合主支架的第二个支撑点，同时尾 架上安装有液动绞车，液动绞车上的钢绳牵拉风力发电塔塔简上部，施工时液动绞车放松钢绳使风塔 在重力作用下旋转成直立状态。
全文摘要
一种海上风力发电风塔结构为风塔基础与风力发电塔架及发电机组为一体的设计，海上安装施工为风力发电塔整体一次安装。本发明的海上风力发电塔底部为单筒吸力锚基础(1)或多筒吸力锚基础(M)，吸力锚顶部为压载仓(2)，压载仓(2)内充填钢砂用来对整个海上风力发电塔的重心调整，使整个风塔中心控制在吸力锚基础(1)上以便在安装施工中能够在重力作用下使风塔由水平放置，容易翻转成竖直状态便于沉放，重心降低同时提高了风力发电塔安装过程中的稳定性。吸力锚内设计有三个隔板，将吸力锚分成三个独立仓室(18)，分别设置独立的三个泵接口，以便在风力发电塔吸力式基础沉放安装过程中进行调平。
文档编号F03D11/04GK101169108SQ20061001626
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者王翎羽 申请人:天津市海恩海洋工程技术服务有限公司