[发明专利]海上风机单桩支撑结构安装方法

说明书

本发明提供一种海上风机单桩支撑结构安装方法，其特征在于，包括如下步骤：基础桩安装：将单桩由驳船或安装船运到风场后，通过合适的起重设备将其调离船只并降低到海床面进行打桩或者通过钻头在相应位置钻出桩孔，然后将桩插进孔里；冲刷保护：在基础桩周围采取冲刷保护措施；过渡段：过渡段位于基础桩的上部，用于提供一个法兰平台以保证上部塔筒和基础桩连接，校正基础偏移，所述过渡段采用灌浆连接、法兰连接或滑动接头连接；塔筒：分为2‑3段和过渡段通过螺栓连接在一起；风机吊装：采用分体吊装法或整体吊装法。本发明具有安装步骤简单，合理，有效延长单桩结构使用寿命等优点。

技术领域

本发明涉及海上风电领域，尤其涉及一种海上风机单桩支撑结构安装方法。

背景技术

我国是当今世界第二大能源生产国和第一大能源消费国，也是当今世界能源消费增长最快的国家。随着我国国民经济的快速持续增长，特别是高耗能行业的快速发展，带动了对能源需求的全面高涨，特别是对电力需求的快速增长，这种局面造成了我国电力供需紧张。尤其是在经济相对发达的东南沿海地区，电力供应紧张的形势更加严峻。由于近年来常规能源过度消耗所引起的环境污染问题日益突出，使得我国政府加大了对清洁的新能源和可再生能源的重视与投入。我国海域辽阔，总面积470万平方公里；海岸线曲折漫长，大陆岸线1.8万公里，海岛岸线1.4万公里，岛屿6500多座，具有开发利用风电的良好市场条件和巨大资源潜力。

当前国内还没有对海上风电支撑结构进行设计和研究，而海上风电在当前市场和技术条件下与煤电相比仍然处于边缘位置，因此，海上风机系统设计标准的缺乏和严厉的经济性约束迫切需要发展严谨科学的方法使得既经济又能保证其在严峻的海洋环境下正常运行。

海上风机的支撑结构是基于海上采油平台结构型式发展而成，目前海上风电场支撑结构主要分为以下几类：重力式，桩式(单桩、三脚架、多桩、导管架)，负压桶和浮式结构。

重力式适合在较浅海域且坚硬的粘土、砂土以及岩石地基，地基须有足够的承载力支撑基础结构自重、风荷载、波浪、水流以及冰荷载；单桩适用于0-25m水深的海域，通常由4-6m的大直径钢管桩构成；三脚架适合于20-50m水深，由中心柱提供风机塔筒的基本支撑，三脚架通过垂直或倾斜套管固定在直径为0.8-2.5m的钢管桩上；导管架适用于30m以上较深海域，通常由直径为0.5-1.5m的钢管焊接而成；群桩式高桩承台由桩基和承台组成，承台由现浇混凝土制成，桩基由预制桩或钢管桩构成；负压桶基是一种新的基础结构概念，这种结构是传统桩基和重力基础的结合。所谓负压是指用来安装桶基时的方法，目的是负压效应可以部分地承担动态峰值负载。

海上风电场支撑结构型式方案的优选是对许多方案从多个目标进行评价和选择，涉及的指标和考虑的因素很多，其中有些因素是确定性的，而有些因素往往带有模糊性、随机性和未知性等不确定性的特点，因而合理确定方案是比较困难的，因此，有必要在此方面进行进一步研究。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种海上风机单桩支撑结构安装方法。本发明主要细化了海上风机单桩支撑结构的各个环节的安装骤，从而达到单桩安装牢固可靠，使用寿命长等效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种海上风机单桩支撑结构安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、基础桩安装：将单桩由驳船或安装船运到风场后，通过合适的起重设备将其调离船只并降低到海床面进行打桩或者通过钻头在相应位置钻出桩孔，然后将桩插进孔里；

S2、冲刷保护：如果基础桩所处的位置存在着强海流，由于海流的扰动，基础桩周围将出现明显的冲刷现象，需要在基础桩周围采取冲刷保护措施；

S3、过渡段：过渡段位于基础桩的上部，用于提供一个法兰平台以保证上部塔筒和基础桩连接，校正基础偏移，所述过渡段采用灌浆连接、法兰连接或滑动接头连接；