专利名称：浮式海上风电基础的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浮式海上风电基础。适用于海上风力发电行业的土木工程。
背景技术：
目前，常见的近海风电基础结构型式包括单桩基础、多桩导管架式、重力式基础等。随着海上风电领域的发展，向深海跨进已呈现趋势。在水深大于50 m的近海区域建设风电场，固定式桩基础或导管架式基础的成本将会很高，浮式基础结构是较为理想的选择。该基础作为安装风力机的平台，用锚泊系统锚定于海床，其成本相对较低，且运输方便。浮式基础必须有浮力支撑风电机组的重量，并且在可接受的限度内能够抑制倾斜、摇晃和法向移动。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述存在的问题，提供一种施工安装快速、 造价低、受力好的浮式海上风电基础。本实用新型所采用的技术方案是浮式海上风电基础，具有由塔筒、机舱、轮毂及叶片组成的上部结构，其特征在于所述基础还包括一钢制的浮动平台，该浮动平台由塔筒连接段兼中间浮箱和一组张力腿浮箱组成，塔筒连接段兼中间浮箱基本呈圆柱体并与塔筒根部相连，张力腿浮箱在塔筒连接段兼中间浮箱的圆周上呈放射状布置，张力腿浮箱外端的延伸段通过钢缆与海床上的锚泊系统固定。所述塔筒连接段兼中间浮箱的高度为2. (T4. 0倍塔筒直径、直径为2. (T5. 0倍塔筒直径；张力腿浮箱主体长度为4 7倍塔筒直径，延伸段长度为0. 5^1. 5倍塔筒直径；张力腿浮箱主体近端宽度为0. 5^1. 5倍塔筒直径，张力腿浮箱主体远端宽度为0. 5^1. 0倍塔筒直径；张力腿浮箱的顶面倾角为8 15°。所述锚泊系统为负压桶基结构或重力式基座等型式。本实用新型的有益效果是本实用新型采用浮式基础结构适用于水深大于50m的深海区域；陆上预制，漂浮式运输，减少海上作业量，运输方便，成本相对较低；结构稳定， 受力好；其中，锚泊系统采用负压桶型式时，还可以重复利用或移动。
图I、图2、图4分别为本实用新型实施例I (三腿)的主视图、立体图和俯视图。图3为塔筒连接段兼中间浮箱及张力腿浮箱的主剖视图。图5为实施例2中塔筒连接段兼中间浮箱及张力腿浮箱的俯视图(四腿)。图6为实施例3中塔筒连接段兼中间浮箱及张力腿浮箱的俯视图(八腿)。
具体实施方式
实施例I :如图I、图2、图4所示，本实施例由上部结构(包括塔筒6、叶片9、机舱7、轮毂8以及法兰5、靠船构件等，与常规海上风电无异)、海平面11以下的浮动平台(包括塔筒连接段兼中间浮箱I及张力腿浮箱2)、钢缆3及锚泊系统4组成。所述塔筒连接段兼中间浮箱I及张力腿浮箱2为钢制箱型结构，塔筒连接段兼中间浮箱I为钢制封闭圆筒(上端圆锥)构造，提供浮力并与塔筒6根部连接固定，本例中张力腿浮箱2有3个且在塔筒连接段兼中间浮箱I的圆周上呈放射状布置，张力腿浮箱的外端(延伸段2-1)通过钢缆3与锚固在海床10上的锚泊系统4固定。所述钢缆3根据连接张力腿浮箱2与锚泊系统4所需张力选取合适规格的钢缆及数目。所述锚泊系统4根据海床土质、海域环境条件选用合适尺寸的负压桶基础或重力式基座等型式。如图3所示，塔筒连接段兼中间浮箱I的高度g=2.(T4.(k/，V为塔筒6的直径， 塔筒连接段兼中间浮箱I的直径^=2. (T5. Od,延伸段2-1的高度尽小于塔筒连接段兼中间浮箱I的高度H1 Cff2由及9确定)；张力腿浮箱主体长度Z=4U，延伸段2-1长度 7=0. 5^1. bd (延伸段2-2的宽度同W2,高度同尽)；张力腿浮箱主体近端宽度Zf1=O. 5^1. 5: 浮箱主体远端宽度巧=0.5 1.0^/;张力腿浮箱的顶面倾角0二8 15°。本实施例的上述参数取值如下塔筒6 直径 ￠/=4. 2m，/1,=2. Od ；L=5d ；l=d ；D=2. 5d ； W1=Q. 7d ；W2=0. 5d ； ^=14°。实施例2 :如图5所示，本实施例的结构与实施例I基本相同，不同之处仅在于本例在塔筒连接段兼中间浮箱I的圆周上呈放射状布置4个张力腿浮箱2。实施例3 :如图6所示，本实施例的结构与实施例I基本相同，不同之处仅在于本例在塔筒连接段兼中间浮箱I的圆周上呈放射状布置8个张力腿浮箱2。具体工程进行设计时，各形状参数宜通过相关试验及计算进行优化确定。本实用新型的施工方法是塔筒连接段兼中间浮箱I及张力腿浮箱2为陆上加工厂预制，与上部结构(塔筒6、机舱7、轮毂8、叶片9等)通过塔筒连接段兼中间浮箱I连接完成后浮运至指定机位；海床10的锚泊系统4采用负压桶基础时，其运输、沉贯等操作与常规负压桶施工无异；张力腿浮箱2及上部结构整体浮运至指定位置后，通过钢缆3与锚泊系统4固定，并进行调节，以符合风机运行所需符合的稳定性要求。
权利要求1.一种浮式海上风电基础，具有由塔筒(6)、机舱(7)、轮毂(8)及叶片(9)组成的上部结构，其特征在于所述基础还包括一钢制的浮动平台，该浮动平台由塔筒连接段兼中间浮箱(I)和一组张力腿浮箱(2)组成，塔筒连接段兼中间浮箱(I)基本呈圆柱体并与塔筒(6) 根部相连，张力腿浮箱(2)在塔筒连接段兼中间浮箱(I)的圆周上呈放射状布置，张力腿浮箱外端的延伸段(2-1)通过钢缆(3)与海床(10)上的锚泊系统(4)固定。
2.根据权利要求I所述的浮式海上风电基础，其特征在于所述塔筒连接段兼中间浮箱(I)的高度为2. (T4. 0倍塔筒(6)直径，直径为2. (T5. 0倍塔筒(6)直径；张力腿浮箱(2) 主体长度为4 7倍塔筒(6)直径，延伸段(2-1)长度为0. 5^1. 5倍塔筒(6)直径；张力腿浮箱(2)主体近端宽度为0. 5^1. 5倍塔筒(6)直径，张力腿浮箱(2)主体远端宽度为0. 5^1. 0 倍塔筒(6)直径；张力腿浮箱的顶面倾角为8 15°。
3.根据权利要求I所述的浮式海上风电基础，其特征在于所述锚泊系统(4)为负压桶基结构或重力式基座。
专利摘要本实用新型涉及一种浮式海上风电基础。本实用新型的目的是提供一种施工安装快速、造价低、受力好的浮式海上风电基础。本实用新型的技术方案是浮式海上风电基础，具有由塔筒、机舱、轮毂及叶片组成的上部结构，其特征在于所述基础还包括一钢制的浮动平台，该浮动平台由塔筒连接段兼中间浮箱和一组张力腿浮箱组成，塔筒连接段兼中间浮箱基本呈圆柱体并与塔筒根部相连，张力腿浮箱在塔筒连接段兼中间浮箱的圆周上呈放射状布置，张力腿浮箱外端的延伸段通过钢缆与海床上的锚泊系统固定。本实用新型适用于海上风力发电行业的土木工程。
文档编号F03D11/00GK202295230SQ201120351939
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者吕娜, 周永, 孙杏建, 李炜, 赵生校, 郑永明, 陆飞 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院