專利名稱：一種海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其整機(jī)安裝施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋結(jié)構(gòu)工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系，具體的說(shuō)，是涉及一種可浮運(yùn)的海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及整機(jī)安裝施工方法。
背景技術(shù)：
目前在海洋結(jié)構(gòu)工程中，常用的基礎(chǔ)型式包括樁基、支架式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架式基礎(chǔ)、重力基礎(chǔ)、筒型基礎(chǔ)和浮動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)等幾種。一般情況下，樁基、支架式基礎(chǔ)或?qū)Ч芗苁交A(chǔ)所用鋼管樁直徑較大，重量較重，因此需要費(fèi)用較高的打樁設(shè)備和海上運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行施工。重力式基礎(chǔ)需要提前對(duì)施工海域的海床設(shè)計(jì)處理，以使其能夠承受較大的重力式基礎(chǔ)傳遞的荷載，而處理海床需要的費(fèi)用 較高，尤其在水深條件較深時(shí)，涉及的機(jī)械設(shè)備及施工材料成本都比較高。筒型基礎(chǔ)主要為長(zhǎng)筒狀的鋼制結(jié)構(gòu)，施工過(guò)程雖然對(duì)設(shè)備要求不高，但其在工作狀態(tài)下很容易產(chǎn)生鋼結(jié)構(gòu)屈曲或下沉不到位的情況，往往難以達(dá)到基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)物的載荷要求。浮式平臺(tái)結(jié)構(gòu)目前有Spar平臺(tái)或張力腿平臺(tái)，其設(shè)計(jì)、建造和施工均比較復(fù)雜，成本投入非常高，對(duì)海域深度也有特別要求，特別是常見(jiàn)的浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，施工設(shè)備要求較高，海域施工時(shí)費(fèi)用較高。綜上所述，現(xiàn)有常見(jiàn)的海上基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式通常結(jié)構(gòu)重量較大，材料成本較高，施工過(guò)程對(duì)海洋條件、施工機(jī)具和施工周期要求也都比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是傳統(tǒng)海上潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式通常結(jié)構(gòu)重量較大，材料及施工成本較高的技術(shù)問(wèn)題，提供一種新型的海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其整機(jī)安裝施工方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，包括密封空心的基礎(chǔ)主體，所述基礎(chǔ)主體下部為錐體，上部為與錐體一體連接的柱體、錐體或球冠體，所述基礎(chǔ)主體頂部固接有過(guò)渡連接段，所述過(guò)渡連接段為密封中空的圓筒結(jié)構(gòu)，所述圓筒結(jié)構(gòu)中部設(shè)置有定位楔體；所述基礎(chǔ)主體頂部還設(shè)置有進(jìn)氣/水孔、排氣/水孔和錨鏈固定結(jié)構(gòu)，所述基礎(chǔ)主體中心設(shè)置有由上至下的錨鏈通道，所述錨鏈通道內(nèi)穿有一端連接于所述錨鏈固定結(jié)構(gòu)的錨鏈，所述錨鏈的另一端連接于固定在海床的錨體。所述基礎(chǔ)主體內(nèi)設(shè)置有由鋼板隔成的分艙結(jié)構(gòu)，各個(gè)所述分艙結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有艙門。所述分艙結(jié)構(gòu)為方格狀或蜂窩狀。所述基礎(chǔ)主體的材料為鋼材或混凝土。所述錨體為樁結(jié)構(gòu)、吸力錨、平板錨或重力式錨其中的一種。所述定位楔體的外形為圓臺(tái)，其頂部直徑大于過(guò)渡連接段的圓筒結(jié)構(gòu)外徑0. 5m-3m，底部直徑大于過(guò)渡連接段的圓筒結(jié)構(gòu)外徑0. 2m_lm，所述定位楔體的高度為lm_3m0
一種海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整機(jī)安裝施工方法，包括如下步驟a.根據(jù)基礎(chǔ)上部的風(fēng)機(jī)載荷進(jìn)行基礎(chǔ)主體浮力設(shè)計(jì)，預(yù)制基礎(chǔ)主體、錨體、第一錨鏈和第二錨鏈，并預(yù)制至少兩個(gè)相同的浮箱構(gòu)件，所述浮箱構(gòu)件能夠拼合成密封空心且為外形為寬扁柱體的浮箱，所述浮箱中心設(shè)置有與所述過(guò)渡連接段的定位楔體相匹配并能夠與其楔緊的定位通孔，所述浮箱頂部設(shè)置有注水孔；b.基礎(chǔ)主體漂浮于水面，將浮箱構(gòu)件組合拼裝于過(guò)渡連接段外部，使拼裝而成的浮箱的定位通孔套在定位楔體上，采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入水體,直至基礎(chǔ)主體下沉到過(guò)渡連接段的定位楔體與浮箱的定位通孔楔緊，關(guān)閉泵送水系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔；c.在過(guò)渡連接段頂部安裝風(fēng)機(jī)整機(jī)，并將基礎(chǔ)主體與風(fēng)機(jī)整機(jī)整體拖航至施工場(chǎng)地；d.將錨體沉入海底并固定于海床，錨體與第一錨鏈連接，第一錨鏈末端連接第一·浮標(biāo)作為施工指示標(biāo)記；e.將第二錨鏈的一端在基礎(chǔ)主體中心的錨鏈通道由頂部穿入、底部穿出，第二錨鏈穿出端連接漂浮在海面的第二浮標(biāo)；f.借助第一浮標(biāo)和第二浮標(biāo)的指示作用，將連接第一浮標(biāo)的第一錨鏈端部和連接第二浮標(biāo)的第二錨鏈端部相互連接，同時(shí)拆除第一浮標(biāo)和第二浮標(biāo)，使第一錨鏈和第二錨鏈連接為一根新的錨鏈，稱為第三錨鏈；g.采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入水體，直至基礎(chǔ)主體下沉潛入水中并到達(dá)設(shè)計(jì)深度，關(guān)閉泵送水系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔；h.采用輔助施工船舶上的絞錨機(jī)將第三錨鏈從基礎(chǔ)主體的錨鏈通道頂部帶出，直至第三錨鏈呈初步張緊的直立狀態(tài)，將第三錨鏈伸出錨鏈通道頂部以外的部分拆解回收，并將剩余部分的第三錨鏈端頭與基礎(chǔ)主體頂部的錨鏈固定結(jié)構(gòu)連接固定；i.采用輔助施工船舶上的泵送氣系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入氣體，打入的氣體將基礎(chǔ)主體內(nèi)部的水體通過(guò)排氣/水孔置換出基礎(chǔ)主體，基礎(chǔ)主體整體的浮力增加至設(shè)計(jì)值后，關(guān)閉泵送氣系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔和排氣/水孔；j.采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)注水孔向浮箱內(nèi)充水，使浮箱下沉，直至浮箱的定位通孔與過(guò)渡連接段的定位楔體脫離，將浮箱拆解為浮箱構(gòu)件并拖離施工場(chǎng)地。當(dāng)基礎(chǔ)主體設(shè)置分艙結(jié)構(gòu)時(shí)，基礎(chǔ)主體中分艙結(jié)構(gòu)之間的艙門在施工過(guò)程中全部打開(kāi)，在施工之后的工作狀態(tài)下全部關(guān)閉。本發(fā)明的有益效果是(一)本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思完整巧妙，核心技術(shù)原理明確，使用結(jié)構(gòu)自身的浮力所提供的恢復(fù)力矩來(lái)抵抗使用過(guò)程中出現(xiàn)的傾覆力矩，當(dāng)風(fēng)電結(jié)構(gòu)物傳來(lái)彎矩等荷載時(shí)，基礎(chǔ)的浮心與錨點(diǎn)之間的力臂可有效恢復(fù)基礎(chǔ)的穩(wěn)定狀態(tài)，能夠保證基礎(chǔ)上部風(fēng)電結(jié)構(gòu)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定條件。(二)本發(fā)明的基礎(chǔ)主體、輔助安裝的浮箱為中空結(jié)構(gòu)，材料用量較少；錨體為海洋工程中較為通用的錨體形式，施工簡(jiǎn)單，成本較低；錨鏈也為普通錨泊系統(tǒng)的錨鏈，目前國(guó)產(chǎn)的錨鏈即可滿足要求，不需進(jìn)口昂貴的張力腿系統(tǒng)所需的錨鏈，因此整體基礎(chǔ)以及輔助安裝浮箱的結(jié)構(gòu)材料成本很低。(三)本發(fā)明的施工方法僅需較為通用的設(shè)備即可完成，基礎(chǔ)主體及風(fēng)電整機(jī)的運(yùn)輸也可自浮拖航，安裝過(guò)程通過(guò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及輔助安裝浮箱自身的浮力調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)下沉和錨鏈張緊，所需施工設(shè)備較少，并且涉及的都是較為常見(jiàn)的海上施工設(shè)備，施工過(guò)程簡(jiǎn)便、快速，大幅度降低了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的海上安裝成本和現(xiàn)場(chǎng)施工費(fèi)用，能夠顯著節(jié)省綜合造價(jià)。


圖I是本發(fā)明所提供的海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是本發(fā)明所提供的基礎(chǔ)主體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明所提供的基礎(chǔ)主體的橫向剖切圖；圖4是本發(fā)明所提供的浮箱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明所提供的浮箱的縱向剖切圖；圖6是本發(fā)明所提供的海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整機(jī)安裝施工方法中第二步的施工示意圖；圖7是本發(fā)明所提供的海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整機(jī)安裝施工方法中第四步和第五步的施工示意圖；圖8是本發(fā)明所提供的海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整機(jī)安裝施工方法中第十步的施工示意圖。圖中1，錨體；21，第一錨鏈；22，第二錨鏈；23，第三錨鏈；31，第一浮標(biāo)；32，第二浮標(biāo)；4，基礎(chǔ)主體；5，分艙結(jié)構(gòu)；6，錨鏈通道；7，進(jìn)氣/水孔；8，排氣/水孔；9，過(guò)渡連接段；10，定位楔體；11，浮箱；111，浮箱構(gòu)件；12，定位通孔；13，風(fēng)機(jī)整機(jī)。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及效果，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下如圖I所示，本實(shí)施例披露了一種海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，主要由錨體I、錨鏈和基礎(chǔ)主體4構(gòu)成。錨體I是直徑為3. 6m、長(zhǎng)度為35m的鋼管樁錨體1，用于沉入海底，固定于海床。錨體I可以選用樁結(jié)構(gòu)、吸力錨、平板錨或重力式錨等?；A(chǔ)主體4為可提供2500t有效浮力的鋼制密閉空心結(jié)構(gòu)，共25m高，基礎(chǔ)主體4可選用由鋼板焊接而成或者混凝土澆筑而成?；A(chǔ)主體4外形分兩部分一體式構(gòu)成，下部為底端聚攏的錐體，包括圓錐體和棱錐體；上部為能夠與圓錐體相接的圓柱體、圓錐體或球冠體，或者能夠與棱錐體相接的棱柱體或棱錐體，從而使基礎(chǔ)主體4外形呈豎向紡錘狀或水滴狀的形式。如圖2所示，基礎(chǔ)主體4頂部焊接或法蘭連接有過(guò)渡連接段9，過(guò)渡連接段9頂部用于焊接或法蘭連接風(fēng)機(jī)塔筒。過(guò)渡連接段9主體為密封中空的圓筒結(jié)構(gòu)，制作材料與基礎(chǔ)主體4相同,其直徑為5m,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為15m,圓筒結(jié)構(gòu)的中部設(shè)置有一個(gè)定位楔體10。定位楔體10上寬下窄，外形為圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，其頂部直徑為7m,底部直徑為5. 5m,定位楔體10的結(jié)構(gòu)高度為3m。
如圖3所示，基礎(chǔ)主體4的空心結(jié)構(gòu)中最好能夠設(shè)有分艙結(jié)構(gòu)5，分艙結(jié)構(gòu)5由鋼板組成，可以為方格狀或蜂窩狀。各個(gè)分艙結(jié)構(gòu)5之間留有可以相互貫通的艙門，艙門的開(kāi)啟和關(guān)閉可以由手動(dòng)控制，也可以由電動(dòng)閥門控制?；A(chǔ)主體4在投入使用時(shí)，艙門是關(guān)閉的，以保證在基礎(chǔ)主體4受到一定破壞而有部分分艙結(jié)構(gòu)5進(jìn)水時(shí)，其余的分艙結(jié)構(gòu)5不會(huì)進(jìn)水?；A(chǔ)主體4的頂部設(shè)置有可以密封的進(jìn)氣/水孔I和排氣/水孔8，進(jìn)氣/水孔7用于向基礎(chǔ)主體4通入水或氣體，排氣/水孔8用于將基礎(chǔ)主體4內(nèi)部的水或氣體排出。基礎(chǔ)主體4頂部還設(shè)置有用于固定錨鏈的錨鏈固定結(jié)構(gòu)，錨鏈固定結(jié)構(gòu)具體可以采用卡環(huán)連接、鉸鏈連接、鎖緊連接等各種方式，只要是能夠?qū)㈠^鏈固定牢固的均可?；A(chǔ)主體4中心設(shè)置有錨鏈通道6，錨鏈通道6由基礎(chǔ)主體4頂部豎直的貫通到其底部，用于使錨鏈從中穿過(guò)，并可在錨鏈通道6中自由滑動(dòng)。在錨體I和基礎(chǔ)主體4之間連接有破斷力為3500t的第三錨鏈23，第三錨鏈23由基礎(chǔ)主體4的錨鏈通道6中穿過(guò)并固定于其頂部的錨鏈固定結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明的海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在施工時(shí)，需要結(jié)合一種用于輔助安裝的浮箱11。如圖4和圖5所示，浮箱11為密封空心結(jié)構(gòu)，外形為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為60m、寬度為40m，高度為3m。浮箱11的的外形為寬扁柱體，也可以理解為箱型結(jié)構(gòu)，即其整體橫向尺寸大于其整體縱向尺寸的規(guī)則形體，而橫截面可以是多邊形、如三角形、矩形、五邊形、六邊形等，也可以是圓形、捕圓形等。浮箱11中心設(shè)置有定位通孔12，定位通孔12為上大下小的圓臺(tái)形狀，與過(guò)渡連接段9的定位楔體10相匹配，可以完全咬合楔緊，其頂部直徑為5. 5m，底部直徑為7m，高度為3m o浮箱11頂部需設(shè)置可以密封的注水孔。浮箱11由兩個(gè)相同的浮箱構(gòu)件111拼合而成，兩個(gè)浮箱構(gòu)件111之間方便安裝和拆卸。上述海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整機(jī)安裝施工方法，包括如下步驟第一步，根據(jù)基礎(chǔ)上部的風(fēng)機(jī)載荷進(jìn)行基礎(chǔ)主體4所需提供的浮力設(shè)計(jì)，浮力大小決定了基礎(chǔ)主體4的結(jié)構(gòu)大小以及第三錨鏈23破斷力的大小，根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)制基礎(chǔ)主體4、錨體I、浮箱構(gòu)件111、第一錨鏈21和第二錨鏈21，第一錨鏈21和第二錨鏈21的破斷力大小同第三錨鏈23，浮箱構(gòu)件111的尺寸通過(guò)風(fēng)機(jī)整機(jī)13浮運(yùn)過(guò)程中所需要的回覆力矩進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二步，將基礎(chǔ)主體4漂浮于水面，然后將浮箱構(gòu)件111組合拼裝于過(guò)渡連接段9的外部，使拼裝而成的浮箱11的定位通孔12套在定位楔體10上。在基礎(chǔ)主體4中分艙結(jié)構(gòu)5之間的艙門全部打開(kāi)的狀態(tài)下，采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔7向基礎(chǔ)主體4內(nèi)打入一定量的水體，使基礎(chǔ)主體4稍稍下沉，直至基礎(chǔ)主體4下沉到過(guò)渡連接段9上的定位楔體10與浮箱11的定位通孔12完全咬合楔緊，也就是使過(guò)渡連接段9與浮箱11達(dá)到緊密連接的狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉泵送水系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔7，如圖6所示。第三步，在基礎(chǔ)主體4的過(guò)渡連接段9頂部安裝風(fēng)機(jī)整機(jī)13，并將基礎(chǔ)主體4與風(fēng)機(jī)整機(jī)13整體拖航至施工場(chǎng)地。第四步，安裝錨體1，錨體I沉入海底并固定于海床，錨體I與第一錨鏈21連接，第一錨鏈21的末端與第一浮標(biāo)31連接，第一浮標(biāo)31漂浮于海面，作為施工指示標(biāo)記，如圖7所示。第五步，干拖或濕拖基礎(chǔ)主體4至施工場(chǎng)地，將第二錨鏈22的一端在基礎(chǔ)主體4中心的錨鏈通道6由頂部穿入、底部穿出，第二錨鏈22的穿出端連接第二浮標(biāo)32，第二浮標(biāo)32在浮力的作用下漂浮至海面，如圖7所示。第六步，借助第一浮標(biāo)31和第二浮標(biāo)32的指示作用，將連接第一浮標(biāo)31的第一錨鏈21端部和連接第二浮標(biāo)32的第二錨鏈22端部相互連接，同時(shí)拆除第一浮標(biāo)31和第二浮標(biāo)31，使第一錨鏈21和第二錨鏈22連接為一根新的錨鏈，稱為第三錨鏈23。第七步，在基礎(chǔ)主體4中分艙結(jié)構(gòu)5之間的艙門全部打開(kāi)的狀態(tài)下，采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)，通過(guò)基礎(chǔ)主體4頂部的進(jìn)氣/水孔7向基礎(chǔ)主體4內(nèi)打入一定量的水體，使基礎(chǔ)主體4全部沒(méi)入海水中；進(jìn)一步打水入基礎(chǔ)主體4，直至基礎(chǔ)主體4下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度，關(guān)閉泵送水系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔7。第八步，采用輔助施工船舶上的絞錨機(jī)將第三錨鏈23從基礎(chǔ)主體4的錨鏈通道6頂部帶出，直至第三錨鏈23呈不吃力或者說(shuō)初步張緊的直立狀態(tài)。將第三錨鏈23伸出錨鏈通道6頂部的部分與基礎(chǔ)主體4的錨鏈固定結(jié)構(gòu)連接固定，即將第三錨鏈23與基礎(chǔ)主體4連接為一體。而第三錨鏈23與基礎(chǔ)主體4的錨鏈固定結(jié)構(gòu)連接以上的部分在拆解后可以通過(guò)絞錨機(jī)回收。第九步，在基礎(chǔ)主體4中分艙結(jié)構(gòu)5之間的艙門全部打開(kāi)的狀態(tài)下，采用輔助施工船舶上的泵送氣系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔7向基礎(chǔ)主體4內(nèi)打入一定量的氣體，打入的氣體將基礎(chǔ)主體4內(nèi)部的水體由通過(guò)排氣/水孔8置換出基礎(chǔ)主體4，基礎(chǔ)主體4整體的浮力增加至設(shè)計(jì)值后，關(guān)閉泵送氣系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔7與排氣/水孔8，并關(guān)閉在基礎(chǔ)主體4中分艙結(jié)構(gòu)5之間的艙門?；A(chǔ)主體4整體的浮力是否達(dá)到設(shè)計(jì)值，可以通過(guò)第三錨鏈23上的傳感器測(cè)定，第三錨鏈23的張緊力與基礎(chǔ)主體4的浮力為平衡狀態(tài)。第十步.采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)注水孔向浮箱11內(nèi)充水，使浮箱11下沉，直至浮箱11的定位通孔12與過(guò)渡連接段9的定位楔體10由楔緊狀態(tài)變成相互脫離狀態(tài)，如圖8所示，將浮箱11拆解為浮箱構(gòu)件111并拖離施工場(chǎng)地。至此，海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整機(jī)安裝施工施工完畢，如圖I所示。
權(quán)利要求
1.一種海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括密封空心的基礎(chǔ)主體，所述基礎(chǔ)主體下部為錐體，上部為與錐體一體連接的柱體、錐體或球冠體，所述基礎(chǔ)主體頂部固接有過(guò)渡連接段，所述過(guò)渡連接段為密封中空的圓筒結(jié)構(gòu)，所述圓筒結(jié)構(gòu)中部設(shè)置有定位楔體；所述基礎(chǔ)主體頂部還設(shè)置有進(jìn)氣/水孔、排氣/水孔和錨鏈固定結(jié)構(gòu)，所述基礎(chǔ)主體中心設(shè)置有由上至下的錨鏈通道，所述錨鏈通道內(nèi)穿有一端連接于所述錨鏈固定結(jié)構(gòu)的錨鏈，所述錨鏈的另一端連接于固定在海床的錨體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基礎(chǔ)主體內(nèi)設(shè)置有由鋼板隔成的分艙結(jié)構(gòu)，各個(gè)所述分艙結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有艙門。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海上潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分艙結(jié)構(gòu)為方格狀或蜂窩狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述基礎(chǔ)主體的材料為鋼材或混凝土。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錨體為樁結(jié)構(gòu)、吸力錨、平板錨或重力式錨其中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種海上潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位楔體的外形為圓臺(tái)，其頂部直徑大于過(guò)渡連接段的圓筒結(jié)構(gòu)外徑O. 5m-3m,底部直徑大于過(guò)渡連接段的圓筒結(jié)構(gòu)外徑O. 2m-lm,所述定位楔體的高度為lm_3m。
7.—種如權(quán)利要求I所述海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整機(jī)安裝施工方法，其特征在于，包括如下步驟 a.根據(jù)基礎(chǔ)上部的風(fēng)機(jī)載荷進(jìn)行基礎(chǔ)主體浮力設(shè)計(jì)，預(yù)制基礎(chǔ)主體、錨體、第一錨鏈和第二錨鏈，并預(yù)制至少兩個(gè)相同的浮箱構(gòu)件，所述浮箱構(gòu)件能夠拼合成密封空心且為外形為寬扁柱體的浮箱，所述浮箱中心設(shè)置有與所述過(guò)渡連接段的定位楔體相匹配并能夠與其楔緊的定位通孔，所述浮箱頂部設(shè)置有注水孔； b.基礎(chǔ)主體漂浮于水面，將浮箱構(gòu)件組合拼裝于過(guò)渡連接段外部，使拼裝而成的浮箱的定位通孔套在定位楔體上，采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入水體，直至基礎(chǔ)主體下沉到過(guò)渡連接段的定位楔體與浮箱的定位通孔楔緊，關(guān)閉泵送水系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔； c.在過(guò)渡連接段頂部安裝風(fēng)機(jī)整機(jī)，并將基礎(chǔ)主體與風(fēng)機(jī)整機(jī)整體拖航至施工場(chǎng)地； d.將錨體沉入海底并固定于海床，錨體與第一錨鏈連接，第一錨鏈末端連接第一浮標(biāo)作為施工指示標(biāo)記； e.將第二錨鏈的一端在基礎(chǔ)主體中心的錨鏈通道由頂部穿入、底部穿出，第二錨鏈穿出端連接漂浮在海面的第二浮標(biāo)； f.借助第一浮標(biāo)和第二浮標(biāo)的指示作用，將連接第一浮標(biāo)的第一錨鏈端部和連接第二浮標(biāo)的第二錨鏈端部相互連接，同時(shí)拆除第一浮標(biāo)和第二浮標(biāo)，使第一錨鏈和第二錨鏈連接為一根新的錨鏈，稱為第三錨鏈； g.采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入水體，直至基礎(chǔ)主體下沉潛入水中并到達(dá)設(shè)計(jì)深度，關(guān)閉泵送水系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔； h.采用輔助施工船舶上的絞錨機(jī)將第三錨鏈從基礎(chǔ)主體的錨鏈通道頂部帶出，直至第三錨鏈呈初步張緊的直立狀態(tài)，將第三錨鏈伸出錨鏈通道頂部以外的部分拆解回收，并將剩余部分的第三錨鏈端頭與基礎(chǔ)主體頂部的錨鏈固定結(jié)構(gòu)連接固定； i.采用輔助施工船舶上的泵送氣系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)氣/水孔向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入氣體，打入的氣體將基礎(chǔ)主體內(nèi)部的水體通過(guò)排氣/水孔置換出基礎(chǔ)主體，基礎(chǔ)主體整體的浮力增加至設(shè)計(jì)值后，關(guān)閉泵送氣系統(tǒng)，密封進(jìn)氣/水孔和排氣/水孔； j.采用輔助施工船舶上的泵送水系統(tǒng)通過(guò)注水孔向浮箱內(nèi)充水，使浮箱下沉，直至浮箱的定位通孔與過(guò)渡連接段的定位楔體脫離，將浮箱拆解為浮箱構(gòu)件并拖離施工場(chǎng)地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海上潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，當(dāng)基礎(chǔ)主體設(shè)置分艙結(jié)構(gòu)時(shí)，基礎(chǔ)主體中分艙結(jié)構(gòu)之間的艙門在施工過(guò)程中全部打開(kāi)，在施工之后的工作狀態(tài)下全部關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種海上風(fēng)電潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其整機(jī)安裝施工方法，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括密封空心且連接有過(guò)渡連接段的基礎(chǔ)主體，基礎(chǔ)主體中心設(shè)置有錨鏈通道，錨鏈通道內(nèi)穿有一端固定于基礎(chǔ)主體頂部、另一端連接于錨體的錨鏈，其施工方法是安裝錨體并將預(yù)先安裝好風(fēng)機(jī)整機(jī)的基礎(chǔ)主體運(yùn)至施工場(chǎng)地；錨體與基礎(chǔ)主體通過(guò)錨鏈相連接；向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入水體直至下沉至設(shè)計(jì)深度，將錨鏈從錨鏈通道頂部帶出直至呈初步張緊狀態(tài)，將錨鏈固定；向基礎(chǔ)主體內(nèi)打入氣體，將其內(nèi)部水體置換出來(lái)，基礎(chǔ)主體整體的浮力達(dá)到設(shè)計(jì)值后，密封基礎(chǔ)主體。本發(fā)明核心技術(shù)原理明確，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)運(yùn)行可靠穩(wěn)定，材料成本較低，施工簡(jiǎn)單、快速，所需施工設(shè)備少，施工成本低，節(jié)省綜合造價(jià)。
文檔編號(hào)E02D27/50GK102677694SQ20121017342
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者丁紅巖, 張浦陽(yáng), 朱奇, 練繼建 申請(qǐng)人:天津大學(xué)