一种适用于深远海的变斜率海上风机导管架基础结构的制作方法

一种适用于深远海的变斜率海上风机导管架基础结构
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种适用于深远海的变斜率海上风机导管架基础结构。
3.

背景技术：

4.目前我国海上风电场的建设主要集中在浅海海域，且呈现由近海到远海、由浅水到深水、由小规模示范到大规模集中开发的行业特点。为获取更多的海上风能资源，海上风电项目正逐渐向深海、远海方向发展。随着场址离岸越来越远，在海上风电机组基础建设和电量送出工程的成本投入方面将逐步增大，运维服务要求也越来越高，故深远海的海上风电项目在经济性上仍存在较大的不确定性。
5.海上风电技术的创新及应用，将是风电场走向大水深外海海域的重要支撑。我国的海上风机基础经过十几年的发展，取得了巨大进步，已从2008年东海大桥一期的高桩承台基础，历经过渡段单桩基础、无过渡段单桩基础、复合筒基础、单桩-吸力筒基础、桩式导管架基础、吸力式导管架基础等多种形式的研究和应用，得到了高质量发展。现阶段已发展成为需根据不同建设条件，综合项目建设工期、施工设备资源、工程造价、基础安全、后期运维等多项因素，选用不同的基础型式以适合特定建设条件的基础选型思路，从而满足工期紧、难度大、任务重的海上风电发展模式，但经济性仍是海上风电走向深远海的重要制约因素。因此，如何通过风机基础结构创新，减小风机基础自身重量，降低工程投资，已成为促进海上风电行业向深远海发展的重大措施之一，有鉴于此，本案由此而生。
6.

技术实现要素：

7.本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于深远海的变斜率海上风机导管架基础结构，设计合理，可有效降低基础波浪力和减小基础重量。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种适用于深远海的变斜率海上风机导管架基础结构，包括从上往下依次设置的基础过渡段、主导管以及筒基础，所述主导管包括上下相连接的竖直主导管段和倾斜主导管段，所述竖直主导管段的上端与基础过渡段相连接，所述倾斜主导管段的下端与筒基础相连接。
9.进一步的，所述竖直主导管段包括若干个从上往下依次分布的竖直主导管层，每个竖直主导管层均包括若干根围成一圈的竖直主导管，相邻两根竖直主导管之间均通过竖直段x型斜撑管相连接；所述倾斜主导管段包括若干个从上往下依次分布的倾斜主导管层，每个倾斜主导管层均包括若干根围成一圈的倾斜主导管，相邻两根倾斜主导管之间均通过倾斜段x型斜撑管相连接。
10.进一步的，每根竖直主导管和倾斜主导管的上、下两端均设置有第一加厚管，每个竖直段x型斜撑管和倾斜段x型斜撑管的上、下端均设置有第二加厚管，每个竖直段x型斜撑管和倾斜段x型斜撑管的中部交叉处设置有第三加厚管。
11.进一步的，在每个竖直主导管层中，竖直段x型斜撑管上端和下端的第二加厚管分别与竖直主导管上端和下端的第一加厚管侧壁焊接固定；在每个倾斜主导管层中，倾斜段x型斜撑管上端和下端的第二加厚管分别与倾斜主导管上端和下端的第一加厚管侧壁焊接
固定；在相邻两个竖直主导管层之间，位置相对应的竖直主导管的第一加厚管的端部之间焊接固定；在相邻两个倾斜主导管层之间，位置相对应的倾斜主导管的第一加厚管的端部之间焊接固定；相邻的竖直主导管层与倾斜主导管层之间，位置相对应的竖直主导管和倾斜主导管的第一加厚管的端部之间焊接固定。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型结构设计合理，通过将传统双斜布置的导管架桁架结构设置成竖直段加倾斜段的组合结构，减小基础所受波浪力，优化杆件尺寸，减小基础重量，在满足风机基础受力要求的前提下，降低工程造价，具有很好的技术推广价值。
13.附图说明：
14.图1是本实用新型实施例主视构造示意图；
15.图2是图1中的a处放大示意图。
16.具体实施方式:
17.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.如图1～2所示，本实用新型一种适用于深远海的变斜率海上风机导管架基础结构，包括从上往下依次设置的基础过渡段1、主导管以及筒基础2，基础过渡段用于与基础外平台相连接；所述主导管包括上下相连接的竖直主导管段3和倾斜主导管段4，所述竖直主导管段3的上端与基础过渡段1相连接，所述倾斜主导管段4的下端与筒基础2相连接。通过将传统双斜布置的导管架桁架结构设置成竖直段加倾斜段的组合结构，减小水面处构件宽度，减小基础所受波浪力，优化杆件尺寸，减小基础重量，在满足风机基础受力要求的前提下，降低工程造价，具有很好的技术推广价值。
20.本实施例中，所述竖直主导管段3包括若干个从上往下依次分布的竖直主导管层5，每个竖直主导管层5均包括若干根围成一圈的竖直主导管6，相邻两根竖直主导管6之间均通过竖直段x型斜撑管7相连接。在实际使用时，可根据需要调整竖直主导管层的数量。
21.本实施例中，所述倾斜主导管段4包括若干个从上往下依次分布的倾斜主导管层8，每个倾斜主导管层8均包括若干根围成一圈的倾斜主导管9，相邻两根倾斜主导管9之间均通过倾斜段x型斜撑管10相连接。筒基础与位于最下方的倾斜主导管层相连接，具体为：筒基础的数量与倾斜主导管层中倾斜主导管的数量相对应，倾斜主导管的下端与筒基础的上端相连接。在实际使用时，可根据需要调整倾斜主导管层的数量。
22.本实施例中，每根竖直主导管6和倾斜主导管9的上、下两端均设置有第一加厚管11，每个竖直段x型斜撑管7和倾斜段x型斜撑管10的上、下端均设置有第二加厚管12，每个竖直段x型斜撑管7和倾斜段x型斜撑管10的中部交叉处设置有第三加厚管13。
23.本实施例中，在每个竖直主导管层5中，竖直段x型斜撑管7上端和下端的第二加厚管12分别与竖直主导管6上端和下端的第一加厚管11侧壁焊接固定，第二加厚管与第一加厚管相倾斜。在相邻两个竖直主导管层之间，位置相对应的竖直主导管的第一加厚管的端
部之间焊接固定；
24.本实施例中，在每个倾斜主导管层8中，倾斜段x型斜撑管10上端和下端的第二加厚管12分别与倾斜主导管9上端和下端的第一加厚管11侧壁焊接固定，第二加厚管与第一加厚管相倾斜。在相邻两个倾斜主导管层之间，位置相对应的倾斜主导管的第一加厚管的端部之间焊接固定。
25.本实施例中，如图2所示，相邻的竖直主导管层5与倾斜主导管层8之间，位置相对应的竖直主导管6和倾斜主导管7的第一加厚管11的端部之间焊接固定，且此处的焊缝与第一加厚管与第二加厚管的焊缝间距大于50mm。
26.本实用新型的优点在于：
27.（1）区别于传统导管架基础的主导管采用双斜撑布置，本实用新型通过将基础上端主导管由倾斜布置改为垂直布置，减小水面处构件宽度，减小波浪力；
28.（2）通过竖直主导管层的数量来控制竖直主导管段的高度（即：垂直段高度），以便适应海域内不同的海洋环境（波浪大小、表层流速、海生物厚度）参数；
29.（3）通过调整倾斜主导管层的数量，可适应不同水深的要求；
30.（4）通过设置竖直段变倾斜段的位置，调节基础下端主导管间距，以控制单个筒基础受力，从而适应不同地质的要求；
31.（5）可以有效减少风机基础体型，优化工程量，降低基础工程投资。
32.本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
33.另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
34.本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
35.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。