一種浮臺式海上風電基礎的制作方法

本發明涉及一種浮臺式海上風電基礎結構，可將浮式基礎的重心調低調穩，從而提高海上浮式風電結構的穩定性。

背景技術：

海上風力資源豐富，且具有許多陸上風電無法比擬的優勢，海上風電開發目前已經成為全球新能源開發的熱點與前沿。在水深大于50m的海域，風速穩定、風切變小，具有風力發電的獨特優勢，然而，目前近海海域風力發電機通常所采用的樁基礎或重力式基礎并不適合應用在水深較大的海域，因此該海域風力發電裝備需要采用浮式基礎。同時相對近海海域而言，深海海域海上風機工作環境惡劣，所受荷載包括風，波浪和流等復雜多變的環境荷載的聯合作用，這無疑會給海上浮式風機結構安全設計與運行穩定性帶來巨大挑戰。

技術實現要素：

為解決上述工程上的難點與問題，本發明提出一種浮臺式海上風電基礎，能夠將浮式基礎從“高窄式”向“寬淺式”過渡，有效地將浮式基礎重心調低調穩，使得海上風力發電基礎具有更優的浮性和更強的抗風浪能力，從而保證其在深遠海海域內的安全穩定運行。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種浮臺式海上風電基礎，包括風力發電機、鋼制塔筒、基礎過渡段、法蘭環、圓柱狀基礎、支撐梁、環形支撐、吸力錨、排水泵、固定纜繩，所述的風力發電機安置在鋼制塔筒上，鋼制塔筒下部設有基礎過渡段，基礎過渡段周邊設置有連接圓柱狀基礎的支撐梁。圓柱狀基礎內設有封閉空腔，空腔內設置有鋼制分倉板進行支撐。圓柱狀基礎上外圍布置有環形支撐，在環形支撐與鋼制塔筒間以及圓柱狀基礎內部都布置有排水泵，在所述的圓柱狀基礎平臺的四點上對稱布置有固定纜繩，其通過吸力錨固定約束在海底基床上。

進一步的，基礎過渡段下部與圓柱狀基礎間采用法蘭環連接。

進一步的，環形支撐截面呈直角三角形，支撐斜面向圓柱狀基礎外側傾斜。

進一步的，圓柱狀基礎主體采用鋼材制成。

進一步的，流入基礎內側和基礎空腔內的水流可通過其內布置的排水泵排出。

本發明有益效果是：

本方案基礎呈圓柱狀，通過基礎封閉空間和直角三角形環形支撐所圍成的體積提供風機足夠浮力，從而降低其隨波浪的慣性效應，維持基礎的穩定性。本方案能夠將浮式基礎從“高窄式”向“寬淺式”過渡，有效地將浮式基礎重心調低調穩，使得海上風力發電基礎具有更優的浮性和更強的抗風浪能力。而過渡段周邊設置支撐梁可提高整個基礎的抗風浪能力。環形支撐向外傾斜可有效減少流入基礎平臺內側的水量而維持基礎的穩定性。若仍有水流流入基礎上內側，則可通過內側的排水泵迅速排出。同時進入基礎內部的水流也可通過基礎內的排水泵排出。

附圖說明

圖1為一種浮臺式海上風電基礎側視圖；

圖2為一種浮臺式海上風電基礎俯視圖；

圖3為圓柱狀基礎內分倉板布置圖。

圖中：1、風力發電機；2、鋼制塔筒；3、基礎過渡段；4、圓柱狀基礎；5、支撐梁；6、環形支撐；7、排水泵；8、鋼制分倉板；9、固定纜繩；10、吸力錨；11、法蘭環。

具體實施方式

為進一步了解本發明的創新點，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1～圖3，該方案風力發電機1直接與鋼制塔筒2相連，鋼制塔筒2通過基礎過渡段3和支撐梁5與圓柱狀基礎4連接固定，基礎過渡段3與圓柱狀基礎4間則采用法蘭環11固定連接，以保證風機整體結構的穩定性。圓柱狀基礎4尺寸為直徑20m，高為4m，壁厚100mm。圓柱狀基礎4外沿周圍布置有壁厚100mm的直角三角形環形支撐6，其支撐斜面向外傾斜，用以抵抗風浪和提供浮力，減少波浪增高所引起的海水涌入。取圓柱狀基礎4平臺上對稱四點通過固定纜繩9拉到海底基礎上并用吸力錨10固定。圓柱狀基礎4主體可采用鋼材制成，內設有封閉空腔，空腔內部通過壁厚50mm的鋼制分倉板8進行支撐以提高基礎的抗風浪能力。在圓柱狀基礎4內側和環形支撐6內分別布置2臺和4臺排水泵，用以排出隨波浪進入的水流以確保整個風機結構的穩定。圓柱狀基礎4內部空腔所進入的水流也需通過布置在基礎內部的4臺排水泵排出。當本方案涉及的浮臺式海上風電基礎投放到海中后，圓柱狀基礎4和環形支撐6可以提供浮力并使得整個結構的重心下移，結合固定纜繩9和吸力錨10的固定作用，提高了整個風機結構的穩定性和安全性。若有水流越過環形支撐6涌入圓柱狀基礎4內側，可通過排水泵7將涌入水流快速排出。

當然，本發明實施例中的具體結構設置，只是對本發明實施方式的說明，并不起到對本發明的限制作用，只要屬于本發明的設計思路，并屬于顯而易見的改進，均應在本發明的保護范圍之內。