[发明专利]海上风电机组安装基础组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种海上设备安装的基础建筑技术，尤其涉及一种海上风电机组安装基础组件。

背景技术

风能是一种无污染的可再生能源，取之不尽、用之不竭。随着能源的需求和生态环境的要求，这种新能源的开发正日益受到人们的重视。陆地风电有占地面积大、噪声污染等问题，而海上风能作为一种新形式的风能具有湍流强度小、主导风向稳定、节约土地资源、风能平稳、无噪音及景观污染等优势。因此很多具有丰富海上风能的国家已经开始大力发展海上风电。风电机组的基础组件作为海上风电场建设的重要组成部分，需要先进的技术作为支撑。海上风力发电机组的基础组件有单桩、三脚架、导管架、重力式基础、负压桶形基础以及浮式基础，这些不同的海上风电机组基础组件各自有不同的优缺点，其中单桩基础组件应用最为广泛，占所有海上风电基础形式90％以上，单桩基础的设计、施工以及机组安装所积累的经验也最为丰富，但随着风电机组容量以及水深的增加，这种应用最多的海上风电机组基础型式已逐渐不能适应海上风电发展的需要。

世界上已建成的海上风电机组基础组件的结构型式多为单桩基础，但随着风力发电机组容量以及水深的不断增加，单桩已逐渐不能满足需要。因为单桩基础有下面的缺陷：对于5MW以上的风力发电机，单桩基础的桩径将达到7米，尤其在较差的海床土壤条件下，桩径可能会更大；这将大大增加桩基施工难度，施工设备如打桩锤的费用也会增大；另外，单桩基础的重量将会增大到800～900吨，甚至更大，将大大增加桩基施工难度和施工周期，施工设备如桩基起吊设备和施工平台的费用也会猛增；单桩基础相对其它型式基础，其水平刚度和抗弯刚度较低，不能满足大功率风电机组的运行要求。

发明内容

本发明提供一种海上风电机组安装基础组件，用于克服现有技术中的缺陷，解决现有技术中单桩基础水平刚度和抗弯刚度均较低、施工难度大、施工周期长及施工费用高等问题，通过对现有的单桩基础进行改进实现增强水平刚度和抗弯刚度，降低施工难度、缩短施工周期并减少施工费用。

本发明提供的海上风电机组安装基础组件包括主桩和至少一根辅桩，所述主桩顶部固定连接有过渡段；所述辅桩上固定连接有导管，所述过渡段与每一个所述导管之间均固定连接有斜支撑杆。

本发明提出的海上风电机组安装基础组件，能解决大功率海上风电机组单桩基础存在的桩径过大、重量过大、刚度较小所引起的施工难度较大、施工周期较长以及施工费用较多的问题，并可以发挥已有海上风电机组单桩基础成熟的设计和施工经验。

附图说明

图1为本发明实施例一的主视图；

图2为本发明实施例一中金属组焊件的立体结构示意图；

图3为本发明实施例二的主视图；

图4为本发明实施例二中金属组焊件的立体结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供了一种海上风电机组安装基础组件，该安装基础组件包括主桩1和至少一根设在主桩1周围的辅桩2，主桩1和辅桩2均采用钢筋混凝土筑成，主桩1一端置于海床内，用于固定在海床上，另一端伸出海平面，辅桩2与主桩1平行设置，一端置于海床内，用于固定在海床上，另一端置于海平面下方，因此辅桩2相对主桩1较短，辅桩2也可以高于主桩1或与主桩1等高，在此不影响使用效果，在这里较短的辅桩2即可满足要求，且能达到使用效果，节约材料，主桩1顶部固定连接有过渡段3，过渡段3顶部设有用于连接塔筒的法兰4；辅桩2上固定连接有导管5(本实施例中导管5可套设在辅桩2上，导管5套设在辅桩2上部，导管5内壁与辅桩2外壁之间固定连接；另外导管5下端亦可与辅桩2顶部固定连接)，过渡段3与每一个导管5之间均固定连接有斜支撑杆6。斜支撑杆6的设置方向没有特殊要求，图1所示为斜支撑杆6的上端与过渡段3固定连接，斜支撑杆6的下端与导管5固定连接；只要辅桩2及导管5的高度满足要求，当辅桩2的导管5高于柱状1的过渡段3时，斜支撑杆6的上端亦可与导管5固定连接，斜支撑杆6的下端与过渡段3固定连接。

上述的结构，通过与辅桩2固定连接的斜支撑杆6，增强了主桩1的水平刚度和抗弯刚度，相对现有技术中为了增加主桩1的刚度而单纯增加主桩1的横截面积，大大降低了主桩1的横截面积和总体重量，能解决大功率海上风电机组单桩基础存在的桩径过大、重量过大、刚度较小所引起的施工难度较大、施工周期较长以及施工费用较多的问题，并可以发挥已有海上风电机组单桩基础成熟的设计、施工经验。