[发明专利]一种四边形张力腿浮式风电基础平台

说明书

本发明公开了一种四边形张力腿浮式风电基础平台，涉及海洋工程技术领域，包括四个角点浮筒，相邻角点浮筒之间均通过外侧水平杆系连接并形成四边形，四边形的中心设置有中心立柱，中心立柱的底部通过内侧水平杆系与各个角点浮筒相连，中心立柱的顶部通过斜撑杆系连接于各个角点浮筒，中心立柱的顶部支撑固定风机塔筒底座；本发明在平台底部采用四个角点浮筒，有效增加平台的自浮稳性，可综合优化浮筒及其连接杆系的结构尺寸，减小平台总体尺寸规模，在保障张力腿平台总体性能及强度的同时，实现了结构简化、减少杆系间连接节点并降低疲劳风险，具有自浮稳性，可实现风机整体集成建造及整体拖航安装，有效降低综合工程成本，适于大型海上风机。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，具体而言，特别是涉及一种四边形张力腿浮式风电基础平台。

背景技术

随着近浅海风资源开发的日益饱和，海上风资源开发日益走向深远海，且海上风机功率日益向大型化发展，16兆瓦和18兆瓦等大功率海上风机机型不断涌现。深远海大容量浮式风电平台技术是海上风电技术发展方向。深远海有着更为恶劣的海况条件，同时海上风机的大型化也意味着更大的风机重量、更高的重心以及更大的风载荷，由此对浮式风机提出了更为苛刻的要求。张力腿（以下简称“TLP”）式浮式风电平台概念从海上TLP油气平台延伸而来，因其更小的系泊半径，在规模化风场开发中具有用海面积需求上的天然优势，如何设计结构简易以降低用钢料、并实现便捷安装从而降低综合工程成本是TLP型浮式风电平台所面临的问题。

现有的TLP型浮式风电基础平台概念中，以三角桁架型结构形式较为简洁，通过角点浮筒可以实现自浮稳性，以及风机整体集成建造与海上运输；通过桁架结构实现浮筒间及与风机塔筒间的连接固定，实现结构简化。随着深远海浮式风机的大型化，风机及其塔筒重量显著增加，并且重心更高，对风电基础平台的自浮稳性要求也越来越高，如采用三角桁架型结构，会要求更大的角点浮筒尺寸以及浮筒间距，而增加浮筒尺寸会显著增加用钢量，同时浮筒间距的增加也必然导致更大的桁架连接结构尺寸，以及需设计辅助支撑杆系，进一步增加用钢量，同时也增加了结构节点疲劳风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构更加简易的四个角点浮筒构成四边形的张力腿浮式风电基础平台。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种四边形张力腿浮式风电基础平台，连接于锚固基础，包括四个角点浮筒、外侧水平杆系、中心立柱、内侧水平杆系、斜撑杆系和风机塔筒底座，相邻所述角点浮筒之间均通过外侧水平杆系连接并形成四边形，所述四边形的中心设置有中心立柱，所述中心立柱的底部通过内侧水平杆系与各个角点浮筒相连，所述中心立柱的顶部通过斜撑杆系连接于各个角点浮筒，所述中心立柱的顶部支撑固定风机塔筒底座。

根据本发明优选的一个实施例，每个所述角点浮筒的底部外缘均设置有至少两根张力筋腱，所述张力筋腱连接于锚固基础。

根据本发明优选的一个实施例，所述外侧水平杆系和内侧水平杆系位于同一水平面。

根据本发明优选的一个实施例，所述角点浮筒内部可分隔为压载舱或空舱。

根据本发明优选的一个实施例，所述角点浮筒为水平截面呈圆形或矩形的封闭结构。

根据本发明优选的一个实施例，所述中心立柱为整体圆柱结构、整体圆台结构或者由部分圆柱与部分圆台过渡段进行连接组装而成的结构。

根据本发明优选的一个实施例，所述风机塔筒底座为圆筒形结构。

根据本发明优选的一个实施例，所述外侧水平杆系为截面呈圆形的圆管结构。

根据本发明优选的一个实施例，所述内侧水平杆系为截面呈圆形的圆管结构。

根据本发明优选的一个实施例，所述斜撑杆系为截面呈圆形的圆管结构。

本发明的技术效果在于：