[发明专利]带裙板环形群筒海上风电基础

说明书

本发明涉及一种带裙板环形群筒海上风电基础，该海上风电基础，包括顶盖和用于支撑顶盖的吸力筒，顶盖呈环形，顶盖的内环设有环形内裙板，顶盖的外环设有环形外裙板。通过向吸力筒内注入高压气体使其漂浮于水上，吸力筒的负压沉贯安装方法可有效地减小筒壁摩阻力及筒端阻力，结合环形角钢减小筒壁摩阻力的作用，极大提高基础的安装效率；相比常规圆盖形基础，环形顶盖在减小用钢量、降低基础造价的同时，保证群筒的协调浮运和协调安装调平；环形顶盖避免了常规圆形顶盖中部区域受巨大顶升浮力的不利影响，增强了基础整体的稳定性；环形顶盖的裙板有效提高了风机基础运行期的承载力，在缩小基础设计尺寸、减少造价的同时有效地保证了基础的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种海上风电基础结构，尤其是涉及一种带裙板环形群筒海上风电基础。

背景技术

进入21世纪以来，全球经济有了高速的增长，而伴随着经济飞速增长的是能源消耗的大幅提高。以煤炭、石油、天然气等矿物燃料为代表的不可再生能源在不断地消耗，根据经济与社会学家的评估，到本世纪中叶，石油能源将开采殆尽，到时世界能源体系将面临巨大危机。为应对可能发生的能源危机，全球各国加大了对风能、光伏能、潮汐能、生物能等可再生能源的开发和投入。在可再生能源开发中，风能发电由于具有储量大、分布广的优势，成为目前全球新能源开发的重点。从发电机组布置的区位来分，风电场的开发分为陆上风电场和海上风电场。相较陆上风电而言，海上风电具有风速较高、风向稳定、湍流强度较小、土地成本较低、能源运输成本小等优点，因此，海上风电场的建设成为近期全球各国能源开发的主要方向。

海上风电建设中，风机基础的投入巨大，为了应对复杂的海上环境，目前海上风电基础类型多样，主要的风机基础类型有单桩基础、复合筒型基础、导管架基础等。专利CN106049525A和专利CN106436740A分别发明了多边形和环形的单筒型基础，该结构形式有利于风机整机一体化安装，但这种结构形式仅适合水深较浅的风电场。随着海上风电场水深的增加，导管架基础成为目前深水区域海上风电基础的最佳选择。导管架的基础选型是目前导管架设计的关键。专利CN103981884A和专利CN103981883提出了一种桁架结构与三筒型基础和四筒型基础复合的基础结构，这种基础结构可以有效的发挥筒型基础的承载能力，但在运输和安装阶段，桁架结构无法协调群筒调平，安装较困难。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种带裙板环形群筒海上风电基础，该风电基础提高了基础的安装效率、承载力和稳定性。

本发明采用的技术方案是：一种带裙板环形群筒海上风电基础，包括顶盖和用于支撑顶盖的吸力筒，其特征在于：所述顶盖呈环形，所述顶盖的内环设有向吸力筒一侧延伸的环形内裙板，所述顶盖的外环设有向吸力筒一侧延伸的环形外裙板，多个所述吸力筒以顶盖中轴线为中心呈多边形分布。

作为优选，所述顶盖包括钢制环盖和钢筋混凝土环盖，所述钢制环盖通过抗剪栓钉固定在钢筋混凝土环盖的下端面，所述钢制环盖底面焊接有多个吸力筒。

作为优选，所述钢筋混凝土环形顶盖厚度为200mm～2000mm，所述钢制环形顶盖厚度为3mm～40mm。

作为优选，所述吸力筒包括筒裙竖向钢板和环形角钢，所述筒裙竖向钢板顶部开设有排水排气阀，所述顶盖上设置有与排水排气阀连通的阀门，所述筒裙竖向钢板内壁沿轴线焊接有至少一层环形角钢。

进一步的，所述筒裙竖向钢板的高度为5m～25m，壁厚为3mm～50mm，外部直径为3m～20m。

进一步的，所述环形角钢边长为10mm～500mm，相邻两层竖向间距为100mm～1000mm。

作为优选，所述顶盖内半径为10m～20m，环盖外半径为15m～35m。

作为优选，所述环形内裙板和环形外裙板的厚度为3mm～40mm，高度为500mm～5000mm。