用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构的制作方法

用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构
1.技术领域：
2.本实用新型属于海洋工程和风力发电的技术领域，具体涉及一种用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构。
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背景技术：

4.风能作为一种高效清洁的能源，是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，导管架基础在深水环境中具有显著优势，在国内海上风电领域有大规模应用趋势；该些海上风电设备需要连接海缆，以实现电力及信号等传输，传统做法是在海缆外围设置海缆保护管，海缆保护管设置在导管架的外部，在深水海域，导管架基础高度普遍较高，海缆保护管设置在导管架外部增加结构所受波流荷载，同时增大结构的布置难度，另外海缆保护管设置在导管架外部，考虑直接受海水或海风常年腐蚀，因此还需要在海缆保护管外表面涂覆防腐涂料，这样不仅需要有防腐涂料的使用成本，而且还增加了施工时间；此外，海缆保护管的长度比导管架主钢管的长度长，从而需要较多的海缆保护管成本。
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技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构，该用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构可有效减小海上风电导管架基础主体结构的波流荷载，减少海缆保护管的长度，节省成本。
7.本实用新型用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构，其特征在于：包括基础桩和固定设在基础桩上的若干根导管架主钢管，所述导管架主钢管上部固定设有过渡段，所述导管架主钢管体内局部段设有相互不连接的海缆保护管上节段和海缆保护管下节段，所述海缆保护管上节段的上端穿出过渡段上端，所述海缆保护管下节段的下端穿出导管架主钢管的下部，在海缆保护管上节段与海缆保护管下节段之间穿设有海缆。
8.进一步的，上述过渡段包括固定设在其侧部的过渡段支撑管，所述海缆保护管上节段通过固定件固定在过渡段支撑管体内，海缆保护管上节段的上端穿出过渡段支撑管，海缆保护管上节段的上端头设有海缆保护管法兰。
9.进一步的，上述海缆保护管下节段包括位于导管架主钢管下部体内的海缆保护管内节段和穿出导管架主钢管下部的海缆保护管延伸段，该海缆保护管内节段和海缆保护管延伸段的端头均为喇叭口，所述海缆保护管延伸段通过固定件固定在基础桩上。
10.进一步的，上述固定件包括海缆保护管套管、海缆保护管支撑钢管和海缆保护管支撑钢板，海缆保护管套管套接固定在海缆保护管上节段或海缆保护管延伸段外围，所述海缆保护管支撑钢管与海缆保护管套管垂直固定连接，所述海缆保护管支撑钢管与海缆保护管支撑钢板垂直固定连接，海缆保护管支撑钢板固定在基础桩表面或过渡段支撑管内壁面上。
11.进一步的，上两两导管架主钢管之间斜设有斜管杆。
12.进一步的，上述海缆保护管上节段和海缆保护管下节段分别占导管架主钢管总长度的0.1-0.3。
13.本实用新型用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构通过导管架主钢管体内仅有局部段设有海缆保护管上节段和海缆保护管下节段，使海缆保护管的长度大大缩短，节省材料成本，且海缆保护管上节段和海缆保护管下节段固定在导管架主钢管的内部，从而使海缆保护管不直接暴露在外，从而减少了主体结构的波流荷载。
14.本实用新型的显著效果：
15.（1）通过内嵌式海缆保护管的设置，可有效减小主体结构的波流荷载，同时减小海缆保护管的布置难度；
16.（2）相对于其它导管架主导管内部海缆保护管采用整段布置方案，此方案可省去中间段海缆保护管长度，大大减小了海缆保护管的用钢量，尤其在深水环境下此方案经济型更佳；
17.（3）海缆保护管上节段通过过渡段支撑管直接伸出到过渡段上平台，有效利用过渡段上部的空间平台开展海缆抽拉作业，大大减小海上海缆抽拉的施工难度。
18.附图说明：
19.图1是本实用新型的剖面构造示意图；
20.图2是图1的a部构造示意图；
21.图3是图1的b部构造示意图；
22.图4是图1的c部构造示意图；
23.具体实施方式：
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
25.本实用新型用在海上风电导管架基础中的内嵌节段式海缆保护管结构，包括基础桩1和固定设在基础桩1上的若干根导管架主钢管2，该基础桩1可以是浇筑在海底的混凝土桩、钢管桩等，导管架主钢管2下端部焊接或浇筑固定在基础桩1内。
26.所述导管架主钢管2上部固定设有过渡段3，所述导管架主钢管2体内局部段设有相互不连接的海缆保护管上节段4和海缆保护管下节段5，上述海缆保护管上节段和海缆保护管下节段分别占导管架主钢管总长度的0.1-0.3，如海缆保护管上节段和海缆保护管下节段长度为2-6米。
27.该海缆保护管上节段4和海缆保护管下节段5可以是无缝钢管、不锈钢管或镀锌管等等，所述海缆保护管上节段4的上端穿出过渡段上端，所述海缆保护管下节段5的下端穿出导管架主钢管的下部，在海缆保护管上节段4与海缆保护管下节段5之间穿设有海缆6，位于导管架主钢管2及过渡段3体内的海缆保护管上节段4和海缆保护管下节段5密闭在导管架主钢管或过渡段内，在穿出部位置可以通过防水胶填塞、涂覆方式实现密封，避免海水侵入导管架主钢管或过渡段内。
28.为了方便海缆保护管上节段4的固定，上述过渡段3包括固定设在其侧部的过渡段支撑管7，所述海缆保护管上节段4通过固定件8固定在过渡段支撑管7体内，海缆保护管上节段的上端穿出过渡段支撑管7，海缆保护管上节段4的上端头设有海缆保护管法兰9，海缆保护管上节段的内端头为喇叭口k，通过喇叭口方便海缆的穿设；海缆保护管上节段4的上端头通过过渡段支撑管直接伸出到过渡段上端，有效利用过渡段上部的空间平台开展海缆抽拉作业，大大减小海上海缆抽拉的施工难度，通过海缆保护管法兰9便于与海缆抽拉设备
进行连接。
29.为了设计合理，上述海缆保护管下节段5包括位于导管架主钢管下部体内的海缆保护管内节段51和穿出导管架主钢管下部的海缆保护管延伸段52，该海缆保护管内节段和海缆保护管延伸段的端头均为喇叭口，所述海缆保护管延伸段52通过固定件8固定在基础桩1上，通过喇叭口方便海缆的穿设，海缆保护管内节段51的轴心线与导管架主钢管2的轴心线重合，海缆保护管延伸段8与基础桩1表面相平行，因此，海缆保护管延伸段8与位于导管架主钢管内部的海缆保护管4为圆弧过渡连接，通过在海缆保护管延伸段的端头设置喇叭口9，从而可以方便海缆的穿入，该圆弧过渡也有利于海缆的穿入。
30.上述导管架主钢管2和过渡段支撑管7的直径较大，通常可以有1-3米的直径，工人可进入导管架主钢管或过渡段支撑管7内部，从而方便海缆保护管上节段和海缆保护管下节段的安装。
31.上述实施例中，固定件8包括海缆保护管套管81、海缆保护管支撑钢管82和海缆保护管支撑钢板83，海缆保护管套管81套接固定在海缆保护管上节段4或海缆保护管延伸段52外围，所述海缆保护管支撑钢管82与海缆保护管套管81垂直固定连接，所述海缆保护管支撑钢管82与海缆保护管支撑钢板83垂直固定连接，海缆保护管支撑钢板83固定在基础桩1表面或过渡段支撑管7内壁面上。
32.进一步的，为了使导管架具有较为稳定结构，两两导管架主钢管之间斜设有多根斜管杆10，两根斜管杆10交叉焊接固定。
33.本实用新型的显著效果：
34.（1）通过内嵌式海缆保护管的设置，可有效减小主体结构的波流荷载，同时减小海缆保护管的布置难度；
35.（2）相对于导管架主导管内部海缆保护管采用整段布置方案，此方案可省去中间段海缆保护管长度，大大减小了海缆保护管的用钢量，尤其在深水环境下此方案经济型更佳；
36.（3）海缆保护管上节段通过过渡段支撑管直接伸出到过渡段上平台，有效利用过渡段上部的空间平台开展海缆抽拉作业，大大减小海上海缆抽拉的施工难度。