[发明专利]一种适用于多桩基础和浮式风机组合结构体系的浮筒

说明书

一种适用于多桩基础和浮式风机组合结构体系的浮筒，属于海上风电领域。浮筒顶部设置法兰面，和上部风机的下塔筒底部连接；浮筒上设置固定孔位，用于在码头风机整体组装后和码头水下临时基础的固定；浮筒外设有调载泵，浮筒内设有注水、排水管，连通浮筒内舱和调载泵；浮筒采用分舱设计，通过对浮筒各舱注水、排水，可以控制浮式风机在水中的上浮、下沉，并进行调平；浮筒底部每根单腿都设有导向板，就位时候容易插入多桩基础内，调平后进行灌浆，实现永久固定。多桩基础是预先打入海床的大直径钢桩。本发明的浮筒能够起到提供浮力、调节平衡、导向就位等作用，实现风机整体漂浮安装，降低海上施工难度，节约了海上吊装时间，显著降低海上施工成本。

技术领域

本发明应用于海上风电领域，涉及一种适用于多桩基础和浮式风机组合结构体系的浮筒。

背景技术

目前海上风电的上部风机-包含塔筒、机舱、轮毂和扇叶等构件通常采用分块安装，即将上部风机构件分别分批运输到指定地点，再使用自升式安装船依次进行吊装安装，对于50米以上水深且淤泥层较厚情况，对安装船的腿长要求更高，国内相应的安装船资源极为稀缺；此外，自升式安装船吊装作业时间较长，相比陆地吊装，海上作业环境复杂多变，施工难度大，进度和质量难以控制。因此，提出了整体安装的浮式风机组合结构体系，该新型结构体系的浮式风机安装不依赖自升式安装船，且海上作业时间短，综合效能极具优势。

发明内容

本发明的主要目的在于针对多桩和浮式风机组合结构体系的特点，提供一种适用于该体系的浮筒，就是浮式风机的组合结构中的浮筒，具体是提供一种适用于多桩基础和浮式风机组合结构体系的浮筒。

本发明采用的技术方案为：

一种适用于多桩基础和浮式风机组合结构体系的浮筒，其中浮式风机包括上部风机和下部浮筒，多桩基础是预先打入海床的大直径(2.5米-5米直径)钢桩。。所述的浮筒包括法兰、导向结构、单腿、隔板、上层内舱、中层内舱、下层内舱、内置管道、固定孔位、密封板、灌浆管线。

所述的浮筒安装在上部风机的塔筒底部；浮筒顶部设置法兰面，用于风机下方塔筒底部的法兰面通过法兰连接；浮筒底部设有多个单腿结构，单腿个数与多桩基础个数相同，且每个单腿底部都设有一个导向结构，就位时导向结构用于使单腿结构插入多桩基础中；浮筒下方单腿插入多桩基础后，在多桩基础的各腿和浮筒底部各单腿的环形间隙中通过灌浆管线灌浆，灌浆管线底部开口在多桩基础腿上，管线其它部分依附在多桩基础和浮筒外壁上，管线顶部开口于水面以上，连接灌浆设备。

所述的浮筒采用分舱设计，其内部设有隔板，隔板和浮筒内壁组成浮筒的内舱，沿着垂直方向内舱分为上、中、下三个水平方向的内舱。每个水平内层又分为多个小舱，每个小舱都设置有独立的内置管道，通过外置调载泵及内置管道对浮筒内各舱进行注水、排水，进而控制浮式风机在水中的上浮、下沉；而通过控制不同舱的水量，可以控制浮式风机在水中的倾斜度，实现浮式风机的调平，调平后进行灌浆，实现永久固定。

所述的浮筒上设置有固定孔位，用于在码头风机整体组装后和码头水下临时基础的固定，以及后续海上运输时候与运输船连接固定，使运输船和风机浮筒组合体在运输中成为一体。

进一步的，所述的浮筒下方支腿插入多桩基础后，其导向结构底部与多桩基础内部的环形间隙下方设置密封板，起到封闭作用。

该浮筒的主要功能如下：

1)浮筒上的空舱，提供足够浮力，支撑上部风机重量，按目前主流10MW风机型号，上部风机重量达到1000吨，浮筒提供浮力达到1500吨

2)通过浮筒上设置的固定孔位，用于在码头风机整体组装后和码头水下临时基础的固定，以及后续海上运输时候与运输船连接固定。

3)浮筒外接调载泵，浮筒内设注水、排水管，可以控制浮式风机在水中的上浮、下沉，并进行调平。

4)浮筒底部每根单腿都设有导向板，就位时候容易插入多桩基础内。