[实用新型]一种具有新型海缆布置方式带负压筒式的海上升压站基础结构

说明书

本实用新型提出一种具有新型海缆布置方式带负压筒式的海上升压站基础结构，在减少海缆保护管外露长度、数量和海上升压站基础所受冰荷载的同时，提高结构在承受冰荷载时的稳定性及疲劳寿命，并缩短海上施工窗口以利于寒冷海域施工。本实用新型的的海上升压站基础结构，设置若干根导管架腿，所述基础结构采用锥台形筒和圆柱形筒组合的负压筒对导管架腿进行支撑，导管架腿通过横撑和斜撑进行连接；负压筒上布置抽气导管；在导管架腿承受冰荷载位置安装抗冰锥体；导管架腿在承冰腐蚀区的上部以及在海平面以下的位置分别设置海缆穿孔，导管架腿内布置海缆。

技术领域

本发明涉及一种应用于冰灾、岩基层埋深浅海域且具有新型海缆布置方式的负压筒式海上升压站基础结构，针对常规海上升压站基础结构外侧布置海缆保护管引起冰荷载集聚增大、岩基层埋深海域嵌岩桩基施工困难及平台整体结构稳定等问题，特别适用于冰灾海域或岩基层埋深浅海域海上升压站等海洋工程领域，也可为地质条件良好的非冰灾海域海上升压站设计提供新的思路。

背景技术

海上风电资源丰富、基本不占用土地面积且适宜大规范开发，已成为我国沿海地区风力发电的主要方向。海上升压站作为海上风电场电能汇集、升压、配电和控制中心，成为海上风电场必备的配套设施。

随着海上风电向寒冷海域发展(比如渤海、北黄海等)，当出现冰灾时，冰荷载对海上升压站的影响往往十分严重。在风和流的作用下，冰会对结构产生挤压、冲击荷载，且由于水位升降，浮冰还会产生附加浮力和重力，结构暴露在冰层中的面积越大，其所受的荷载也越大。传统的海上升压站海缆保护管(J型管，下同)布置在导管架侧平面(见图1)，冰层区域作用面积非常大，一方面海缆保护管布置使整体所受的冰荷载增加，对结构整体的强度、稳定性及疲劳寿命产生一定影响；另一方面，由于外露海缆保护管数量较多，其本身在遭受较大冰荷载时，其强度及稳定性难以保证，不利于海缆保护。此外，对于覆盖层浅海域，传统的桩式导管架施工当采用嵌岩桩基时，需要较长的打桩施工窗口，且海上打桩施工难度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提出一种具有新型海缆布置方式带负压筒式海上升压站基础结构，以期在减少海缆保护管外露长度、数量和海上升压站基础所受冰荷载的同时，提高结构在承受冰荷载时的稳定性及疲劳寿命，并缩短海上施工窗口以利于寒冷海域施工。本发明采用的技术方案是：

一种具有新型海缆布置方式带负压筒式的海上升压站基础结构，设置若干根导管架腿，其特征在于所述基础结构采用锥台形筒和圆柱形筒组合的负压筒对导管架腿进行支撑，导管架腿通过横撑和斜撑进行连接；负压筒上布置抽气导管；在导管架腿承受冰荷载位置安装抗冰锥体；导管架腿在承冰腐蚀区的上部以及在海平面以下的位置分别设置海缆穿孔，导管架腿内布置海缆。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案或对这些进一步的技术方案组合使用：

锥台形筒设置在负压筒的上部，其锥度适配海缆的转弯半径。

抗冰锥体结构型式为上下两块锥形管大径端对接，环焊在导管架主腿上，上下两块锥形管对接处大致对应海水水位的平均水位。

连接导管架腿的竖向斜撑均位于海平面以下，减少了冰荷载作用面积。

海缆穿孔的开孔位置采用错层布置,海缆穿孔外设有或不设有海缆保护管，并在管口设置弯曲限制器。

在导管架腿内设置或不设置海缆固定环。

在泥面位置为保护海缆根据实际情况安装弯曲限制器。

各根导管架腿分别由独立的负压筒支撑。