一种三筒自升门架式风电基础结构及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106801431A(43)申请公布日2017.06.06(21)申请号201710113661.9(22)申请日2017.02.28(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人张浦阳郭耀华丁红岩练继建(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人琪琛(51)Int.Cl.E02D27/42(2006.01)E02D27/44(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种三筒自升门架式风电基础结构及其施工方法(57)摘要本发明属于海上风电基础领域，公开了一种三筒自升门架式风电基础结构及其施工方法，包括三个通过门式塔架连接为一体的筒形基础，门式塔架由三个竖向塔架和三个横向塔架连接为门字形，每组竖向塔架和横向塔架均通过升降机构实现连接，升降机构包括安装于竖向塔架两侧的齿条和安装于横向塔架外端的齿轮、锁紧装置以及升降控制系统；施工时一方面在拖航中有效利用筒形基础的浮力，另一方面通过升降机构机械沉放并配合传统下沉方式进行安装。本发明同时具有筒型基础与自升门架的优点，其施工方法在拖航中有效利用筒形基础的浮力，整个沉放过程简单、快速，所需施工设备少，避免了使用昂贵的大型水上现场施工设备，施工速度快，综合造价低。CN106801431ACN106801431A权利要求书1/1页1.一种三筒自升门架式风电基础结构，包括三个相同的筒形基础，三个相同的筒形基础按照分别位于三角形的三个顶点布置，其特征在于，三个所述筒形基础通过门式塔架连接为一体；所述门式塔架包括三个分别以底端连接于三个所述筒形基础的顶盖中心的竖向塔架，三个所述竖向塔架的上端分别连接三个所述横向塔架的外端，三个所述横向塔架的内端均连接于风机塔筒；所述门式塔架的每组所述竖向塔架和所述横向塔架均通过升降机构相连接，所述升降机构包括齿轮、齿条、锁紧装置以及升降控制系统；所述齿条安装在每个所述竖向塔架的两侧，所述齿轮和所述锁紧装置构成的齿轮箱安装在每个所述横向塔架的外端，所述齿轮和所述锁紧装置均由升降控制系统控制，所述锁紧装置用于实现所述齿轮与所述齿条的锁紧。2.根据权利要求1所述的一种三筒自升门架式风电基础结构，其特征在于，每个所述筒形基础均设置有独立的抽负压及加载装置。3.根据权利要求1所述的一种三筒自升门架式风电基础结构，其特征在于，所述门式塔架的三个横向塔架均设置有调平装置。4.一种如权利要求1-3中任一项所述三筒自升门架式风电基础结构的施工方法，其特征在于，按照如下步骤进行：(1)陆上预制三个所述筒形基础；陆上预制所述门式塔架，包括三个横向塔架和三个竖向塔架；陆上预制所述升降机构，包括所述齿轮、所述齿条、所述锁紧装置以及所述升降控制系统；(2)将所述齿条固定在所述竖向塔架两侧，将设有所述齿轮和所述锁紧装置的齿轮箱及所述升降控制系统安装在所述横向塔架末端，并通过所述齿轮和所述齿条的啮合实现所述横向塔架和所述竖向塔架的拼接，并检查所述升降控制系统的运行情况；(3)三个所述筒形基础吊入陆地边的水中检查其气密性；气密性符合要求之后，将各所述筒形基础安装在所述门式塔架的所述竖向塔架底部，并安装好抽负压及加载装置，上述三筒自升门架式风电基础结构安装完成并达到设计强度要求后，再组装好塔筒和风机；(4)将带有风机的三筒自升门架式风电基础结构移入水中，将运输船固定在三筒自升门架式风电基础结构正下方，通过调整所述升降控制系统使所述门式塔架的所述横向塔架坐落在所述运输船的甲板上并进行固定，之后通过所述抽负压及加载装置向三个所述筒形基础注入高压气，使三筒自升门架式风电基础结构与所述运输船整体漂浮在水面上；(5)利用所述运输船将带有风机的三筒自升门架式风电基础结构运输至指定的设计施工地点；(6)通过所述升降控制系统使得三个筒形基础同步下沉，到达泥面之后利用升降控制系统推动三个筒形基础继续下沉，同时辅以负压下沉的技术手段加快下沉过程，当下沉到达预期的与运输船分离的高程时作业停止；(7)当三筒自升门架式风电基础到达与运输船分离的高程并初步稳定后，解除所述门式塔架的所述横向塔架与所述运输船的固定连接，使所述运输船与三筒自升门架式风电基础结构分离，关闭所述升降控制系统，利用所述锁紧装置锁固齿轮和齿条；(8)三筒自升门架式风电基础结构继续负压下沉直至下沉就位，施工完毕。2CN106801431A说明书1/4页一种三筒自升门架式风电基础结构及其施工方法技术领域[0001]本发明涉及海上风电机组基础结构及其施工方法，具体的说，是涉及多个筒形基础与门架式结构相结合的基础形式及其施工方法。背景技术[0002]目前，海上风电机组采用的主要基础形式包括：单桩基础、高桩承台基础