用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，包括作為風(fēng)機(jī)塔筒向下延伸部分的塔筒基座，作為導(dǎo)管架樁腿向上延伸部分的導(dǎo)管架帽立柱，用于聯(lián)接塔筒基座與導(dǎo)管架帽立柱的變截面箱型梁，作為立柱間連系結(jié)構(gòu)的橫撐。其中的變截面箱型梁由內(nèi)腹板、外腹板、上面板與下面板組成。本發(fā)明專利結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力機(jī)制合理、建造方便、易于安裝、所受風(fēng)波流力小，能夠達(dá)到簡(jiǎn)化施工工序、減少結(jié)構(gòu)環(huán)境載荷、安全可靠利用風(fēng)能的目的。
【專利說(shuō)明】用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種在建立海洋風(fēng)電設(shè)施時(shí)用于聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是海上風(fēng)力資源豐富的國(guó)家，面對(duì)臨海發(fā)達(dá)地區(qū)旺盛的能源需求，近海風(fēng)電有著巨大的開(kāi)發(fā)潛力。隨著海上風(fēng)電技術(shù)的日趨成熟，大功率風(fēng)機(jī)和深水域是未來(lái)發(fā)展方向。在水深增大到25m及其以后，傳統(tǒng)的重力式、單樁式以及三樁基礎(chǔ)將逐漸不再可行。而導(dǎo)管架式基礎(chǔ)可以勝任比上述基礎(chǔ)形式更深的水深和更大的風(fēng)機(jī)，能夠適應(yīng)目前大部分的風(fēng)機(jī)需求。
[0003]目前，風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的常用聯(lián)接方法為漸變塔筒式:塔筒下端以倒置圓錐的形式逐漸變細(xì)，直至其直徑與導(dǎo)管架基礎(chǔ)部分的管材相當(dāng)，并通過(guò)橫撐、斜撐與主樁腿相連，而導(dǎo)管架樁腿作為導(dǎo)管架的主要傳力結(jié)構(gòu)，再將上部載荷進(jìn)一步傳至海底。漸變塔筒結(jié)構(gòu)的下端往往會(huì)漸變至海平面以下，這在一定程度上會(huì)導(dǎo)致整個(gè)導(dǎo)管架基礎(chǔ)波浪海流載荷的增加；塔筒漸變部分的存在也會(huì)給安裝施工現(xiàn)場(chǎng)增加難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有漸變塔筒式結(jié)構(gòu)面臨的大波流載荷、受力狀態(tài)復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)安裝施工不便等問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，包括作為風(fēng)機(jī)塔筒向下延伸部分的塔筒基座，所述塔筒基座通過(guò)變截面箱型梁與導(dǎo)管架帽立柱進(jìn)行聯(lián)接。
[0007]所述導(dǎo)管架帽立柱為導(dǎo)管架樁腿的向上延伸部分，之間設(shè)置有用于連系導(dǎo)管架帽立柱的橫撐。
[0008]所述變截面箱型梁由內(nèi)腹板、外腹板、上面板與下面板組成。
[0009]所述外腹板、上面板、下面板以圓弧過(guò)渡的形式聯(lián)接到所述導(dǎo)管架帽立柱壁上。
[0010]所述內(nèi)腹板聯(lián)接至所述塔筒基座及其內(nèi)部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上，并延伸至所述塔筒基座另一側(cè)，與該側(cè)所述外腹板進(jìn)行聯(lián)接。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012]本發(fā)明專利的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)安全可靠，安裝過(guò)程采用的是導(dǎo)管架海洋平臺(tái)的成熟安裝方式:整個(gè)導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)可在陸地建造場(chǎng)預(yù)先裁板焊接完成制造，通過(guò)駁船運(yùn)至安裝場(chǎng)地；在導(dǎo)管架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)完成打樁作業(yè)并切平露出樁腿后，即可通過(guò)吊船起吊至安裝位置進(jìn)行切平樁腿與導(dǎo)管架帽立柱的焊接聯(lián)接；待焊接作業(yè)完成后，將風(fēng)機(jī)塔筒吊裝至導(dǎo)管架帽塔筒基座完成聯(lián)接即可。整個(gè)導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)在安裝完成后皆處于最高水位以上，不會(huì)給整體結(jié)構(gòu)增加額外的波浪、海流載荷。
[0013]因此，本發(fā)明專利結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力機(jī)制合理、便于海上運(yùn)輸與現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)、適應(yīng)性強(qiáng)，能夠達(dá)到簡(jiǎn)化施工操作工序、避免增加整體結(jié)構(gòu)波流載荷的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明導(dǎo)管架帽的俯視圖；
[0015]圖2為圖1的A-A截面圖；
[0016]圖3為立體半剖視圖；
[0017]圖中:1，導(dǎo)管架帽立柱；2，橫撐；3，塔筒基座；4，內(nèi)腹板；5，外腹板；6，內(nèi)腹板延伸部分；7，變截面箱型梁；8，上面板；9，下面板。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為能進(jìn)一步闡述本發(fā)明專利的內(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:
[0019]如圖所示，本發(fā)明的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，塔筒基座3為風(fēng)機(jī)塔筒向下至導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)的延伸部分，其材料外徑壁厚及內(nèi)部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)宜與所選風(fēng)機(jī)塔筒結(jié)構(gòu)相同。導(dǎo)管架帽立柱I為導(dǎo)管架樁腿向上至導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)的延伸部分，其材料外徑壁厚宜與所置導(dǎo)管架基礎(chǔ)樁腿相同。在導(dǎo)管架帽立柱I與塔筒基座3之間的變截面箱型梁7中:內(nèi)腹板4為傳遞剪力的主要構(gòu)件，外腹板5、上面板8、下面板9為傳遞雙向彎矩、扭矩的主要構(gòu)件，內(nèi)腹板延伸部分6增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性，并對(duì)上面板8、下面板9的薄弱部分進(jìn)行了加強(qiáng)；上述內(nèi)腹板4、上面板8、下面板9、外腹板5的相互聯(lián)接增強(qiáng)了各部分的穩(wěn)定性，其具體尺寸厚度也可以根據(jù)其負(fù)責(zé)內(nèi)力的大小進(jìn)行調(diào)整。橫撐2直接與導(dǎo)管架帽立柱I進(jìn)行聯(lián)接，對(duì)導(dǎo)管架帽立柱I進(jìn)行連系，起到增大結(jié)構(gòu)冗余的作用。外腹板、上面板、下面板以圓弧過(guò)渡的形式聯(lián)接到導(dǎo)管架帽立柱壁上的形式減弱了結(jié)構(gòu)的突變，緩解了應(yīng)力的集中。
[0020]在陸上施工場(chǎng)地完成對(duì)導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)的制造并通過(guò)駁船運(yùn)至安裝場(chǎng)地，導(dǎo)管架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)完成打樁且切平露出樁腿作業(yè)后，即可進(jìn)行導(dǎo)管架帽與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的聯(lián)接工作。導(dǎo)管架帽立柱I與導(dǎo)管架基礎(chǔ)切平樁腿宜進(jìn)行焊接聯(lián)接，風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架帽塔筒基座3部分由法蘭進(jìn)行螺栓聯(lián)接。
[0021]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明專利并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明專利的啟示下，在不脫離本發(fā)明專利宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括作為風(fēng)機(jī)塔筒向下延伸部分的塔筒基座，所述塔筒基座通過(guò)變截面箱型梁與導(dǎo)管架帽立柱進(jìn)行聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)管架帽立柱為導(dǎo)管架樁腿的向上延伸部分，之間設(shè)置有用于連系導(dǎo)管架帽立柱的橫撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述變截面箱型梁由內(nèi)腹板、外腹板、上面板與下面板組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外腹板、上面板、下面板以圓弧過(guò)渡的形式聯(lián)接到所述導(dǎo)管架帽立柱壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于海上風(fēng)電聯(lián)接風(fēng)機(jī)塔筒與導(dǎo)管架基礎(chǔ)的導(dǎo)管架帽結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)腹板聯(lián)接至所述塔筒基座及其內(nèi)部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上，并延伸至所述塔筒基座另一側(cè)，與該側(cè)所述外腹板進(jìn)行聯(lián)接。
【文檔編號(hào)】F03D11/04GK104389748SQ201410632283
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】楊樹(shù)耕, 李潤(rùn)野 申請(qǐng)人:天津大學(xué)