[发明专利]适用于浅水海域浮托法安装的大型海上平台分体式导管架结构及其安装方法

说明书

本发明提供了适用于浅水海域浮托法安装的大型海上平台分体式导管架结构及安装方法。所述分体式导管架结构设有两个分体的导管架，它们沿平台的纵向布置，并在两个分体的导管架之间预留一定的中空区域作为浮托法进船区；所述导管架由内侧主导管、外侧主导管、钢管桩、横撑、斜撑连接成整体，所述内侧主导管、外侧主导管内设置钢管桩；所述分体式导管架横向采用多排桩、多榀导管架结构，所述内侧主导管内的钢管桩采用直桩，外侧主导管内的钢管桩采用斜桩；两个导管架的主导管在底部通过定位架定位配合。本发明结构上安全可靠，施工便捷精准，可用于浅水海域浮托法安装大型海上平台。

技术领域

本发明属于海上风力发电领域，具体涉及一种适用于浅水海域浮托法安装的大型海上平台分体式导管架结构及其安装方法。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，具有蕴含量巨大、环境效益好、基建周期短、装机规模灵活等优点，越来越受到世界各国的重视。我国风能资源丰富，尤其是海上风电具有资源储量大、高风速、低湍流、环境噪音污染小、基建周期短和不占用耕地等优势，而成为近些年风电开发的重点。

海上电气平台是海上风电场的电流汇集中心，在整个风电场中居于核心地位，其主要功能是将海上风电机组所发电能汇集，通过升压或换流后，再由海缆输送至陆地。

海上电气平台的基础是将整个平台上部结构固定在海床上的设施，一般可采用单桩式基础、悬臂桩基础、高桩承台基础、导管架基础等。随着海上风电场装机容量的增加以及海上电气平台功能的提升，平台的尺寸规模和重量将显著增加，平台纵向长度甚至可达80m以上，重量可达2万吨。传统在平台中心正下方布置整体式导管架的方式会导致平台两翼的悬臂结构过长，一方面会制约上部组块两翼的设备布置方案，另一方面会导致电气平台整体结构“头重脚轻”问题凸显，结构受力不合理导致上部平台动态效应显著，威胁平台的长期安全稳定运行。此外，对于大型海上电气平台，传统采用大型起重船吊装的方案将受到起重设备和风场海域水深的限制，此时需要采用浮托法对大型电气平台进行海上安装。对于大型海上电气平台的下部支撑结构，需要有足够的刚度来承受上部组块传递下来的竖向力以及环境荷载引起的水平力。特别是对于浅水海域（水深小于15m）安装的大型海上电气平台，其导管架基础的布置型式和结构型式与传统导管架将有明显差异，一方面其需要有足够的承载能力支撑上部组块，另一方面需要预留浮托法安装的进退船空间。因此需要探索一种全新的适用于浅水海域浮托法安装的大型海上平台分体式导管架结构型式。

发明内容

本发明首先要解决的技术问题是：针对浅水海域安装的大型海上电气平台，提供一种结构上安全可靠，施工便捷精准，可用于浮托法安装的大型海上平台分体式导管架结构。

本发明所采用的技术方案是：适用于浅水海域浮托法安装的大型海上平台分体式导管架结构，其特征在于所述分体式导管架结构设有两个分体的导管架，所述两个分体的导管架沿平台的纵向布置，并在两个分体的导管架之间预留一定的中空区域作为浮托法进船区，以保证浮托法安装上部平台时驳船的进出；

所述导管架由内侧主导管、外侧主导管、钢管桩、横撑、斜撑连接成整体，所述内侧主导管、外侧主导管内设置钢管桩；

所述分体式导管架横向采用多排桩、多榀导管架结构，所述内侧主导管内的钢管桩采用直桩，外侧主导管内的钢管桩采用斜桩，以增加纵向的水平刚度和保证横向的水平刚度；

所述分体式导管架结构在对应海底泥面处设置定位架，两个导管架的主导管在底部通过定位架定位配合。

所述定位架设置有若干个筒体并通过连接架连成整体，两个导管架所有的内侧主导管均插入到筒体中。优选地，所述定位架筒体顶部设置有导向锥。

所述分体式导管架结构的纵向外侧和横向两侧均设有靠船平台，内侧设有防撞护舷装置，在进船侧安装导向架。

所述主导管内部插入钢管桩，主导管内壁设有钢管桩的导向结构，导向结构布置高程位于导管架的上下水平横撑处，且沿主导管内壁环向均匀布置。