[发明专利]用于海上电气平台的桶型基础结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种用于海上电气平台的桶型基础结构及其施工方法。本发明的目的是提供一种结构简单、制作方便、安全可靠的用于海上电气平台的桶型基础结构及其施工方法，以提高海上电气平台建造效率和降低施工风险、成本。本发明的技术方案是：一种用于海上电气平台的桶型基础结构，其特征在于：具有导管架，导管架的桩腿下端接于双壁桶型机构，导管架顶部设有上部安装平台，上部安装平台上设有水平仪和中控系统，所述上部安装平台与导管架之间设有液压调平机构；所述双壁桶型机构具有顶盖，顶盖上端面连接所述导管架的桩腿，顶盖下端面上同轴接有内桶和外桶。本发明适用于海上风力发电领域技术领域。

技术领域

本发明涉及一种用于海上电气平台的桶型基础结构及其施工方法。适用于海上风力发电领域技术领域。

背景技术

近年来，随着陆上风电资源的逐渐饱和，国际上许多国家纷纷将海上风电资源的开发和利用作为风电发展的重要方向。随着海上风电场的规模不断增大、离岸距离变远、水深增加，海上风电场输变电难度迅速增加，海上电气平台作为海上风电场输变电核心越来越受到重视。

我国对海上风电的开发从近海到深远海，为了保障电能有效输送，通常在海上风电场中设置海上升压站或换流站等电气平台，将风电所发电能的电压升至220kV或转换为直流，再通过海底电缆送至岸上的变电站。

作为海上风电场电能汇集中心，海上大型电气平台是其中输变电的关键设施，同时是整个海上风电场成败的关键。以海上升压站为例，已建海上升压变电站升压站平面、立面形态多样，基础有单桩、导管架等型式，上部结构一般为双层或多层钢结构平台，施工采用陆上施工装配成型后整体吊装至海上基础处与之连接固定，部分海上升压变电站设有直升机平台。

其中，单桩式结构包含单桩基础和钢结构上部组块，单桩基础采用一根钢管桩，钢管桩直径4～7m，桩长数十米，采用大型沉桩机械打入海床，上部用连接段与上部平台连接，采用与风机基础相同的处理方式，连接段与钢管桩之间采用灌浆连接，连接段与上部平台之间采用法兰连接，连接段同时也起到调平的作用；导管式海上电气平台包含导管架桩基础和钢结构上部组块，导管架基础用4根及以上的钢管桩，并用导管架焊接或灌浆连接。

导管架基础适用性强，适合于各种水深与地质条件。常规的导管架基础海上电气平台施工流程为：钢结构加工与制作→电气设备安装→导管架基础沉放→灌浆施工→海上电气平台上部组块整体吊装→上部组块与导管架焊接灌浆等。

目前，导管架结合桩基础的海上电气平台基础结构和施工方法存在诸多问题：1)海上施工窗口期短；2)导管架基础多采用4根桩以上，打桩造价成本较高；3)海上施工条件差，打桩精度不高；4)海底覆盖层浅带来的成桩困难等问题。

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，提供一种结构简单、制作方便、安全可靠的用于海上电气平台的桶型基础结构及其施工方法，以提高海上电气平台建造效率和降低施工风险、成本。

本发明所采用的技术方案是：一种用于海上电气平台的桶型基础结构，其特征在于：具有导管架，导管架的桩腿下端接于双壁桶型机构，导管架顶部设有上部安装平台，上部安装平台上设有水平仪和中控系统，所述上部安装平台与导管架之间设有液压调平机构；

所述双壁桶型机构具有顶盖，顶盖上端面连接所述导管架的桩腿，顶盖下端面上同轴接有内桶和外桶；

所述内桶内上部设有隔板，该内桶内部经隔板分隔成上下分布的上部腔室和下部腔室，下部腔室内经分舱板分隔成若干与内桶下端连通的舱室，舱室内设有真空计，舱室经设置于隔板上的单舱控制阀门连通所述上部腔室；所述内桶的上部腔室经流量控制阀门、水气管道连通真空泵。

所述内桶的高径比大于1，所述外桶的高径比小于1。

所述内桶直径5m，高10m；所述外桶直接10m，高4m。