CN111119223B - 椭圆形多筒导管架基础结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椭圆形多筒导管架基础结构，包括导管架、裙板、连接段、顶板、隔板、边板和分舱板；所述顶板为一椭圆形钢板；连接段布置在顶板椭圆形的长轴1/5‑1/2的位置上，连接段与所述导管架连接；顶板四周设有一圈边板；连接段和边板之间设置所述隔板；边板和隔板高度相同；连接段、顶板、隔板、边板通过焊接连接为一整体，形成椭圆形顶盖，底板的下侧焊接所述裙板，裙板与顶板形成一半封闭的椭圆形空间结构。本发明创新性地提出利用椭圆筒代替圆筒的构想，实现在不改变导管架根开的条件下，将部分筒壁外移，增加了单筒提供抗力的力避，从而提高整体结构抗弯能力。

Description

椭圆形多筒导管架基础结构

技术领域

本发明涉及海上风电基础技术领域，尤其涉及一种椭圆形多筒导管架基础结构。

背景技术

20世纪70年代石油危机以后，开始了风能利用的新时代，世界上很多国家开始制定计划，考虑开发海上风电场。针对不同的海上风电场，水深及海底地质条件有所不同，因此需要考虑不同型式的海上风机基础。随着海上风电的发展，风电场不断向深远海域推移，而重力式基础、单桩基础等就不再经济。

多筒导管架组合结构最早应用于海洋平台，分别是1994年Draupner E立管平台和1995年Sleipner T气体处理平台，所处水深超过50米。此后SPT公司提出了七种多筒基础形式并且已有工程实例，分别是SIP-1、SIP-2、SIM、Jackets with Suction PileFoundations、SIWT、SPC。其中SIWT基础型式是典型的多筒导管架组合结构，由3个吸力筒和导管架建立，适用于海上风机基础，所处水深可达60米，可支持风机高达10MW，该设计方案使得海上风机下部结构制造和安装的成本降低。其优势在于技术成熟，已在德国BorkumRiffgrund 1和Borkum Riffgrund 2海上风电场上运用。海上安装迅速，无噪音安装，环保，制造成本显着降低，具有综合冲刷保护系统。2015年2月至2016年8月，英国Dudgeon变压站成功安装四筒导管架作为海上变压站的基础。但是，上述多筒导管架基础均为传统的圆筒型基础，同时过渡段结构在使用时易应力集中，导致疲劳破坏。

发明内容

本发明的目的在于克服可视化的堤坝渗漏点检测方法精度低、局限性大的缺点，提供一种新型的椭圆形多筒导管架基础结构。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种椭圆形多筒导管架基础结构，其特征在于：包括导管架、裙板、连接段、顶板、隔板、边板和分舱板；所述顶板为一椭圆形钢板；连接段为一钢管，布置在顶板椭圆形的长轴1/5-1/2的位置上，所述连接段与所述导管架连接；顶板四周设有一圈边板；连接段和边板之间设置所述隔板；所述边板和隔板高度相同；所述连接段、顶板、隔板、边板通过焊接连接为一整体，形成椭圆形顶盖；所述底板的下侧焊接所述裙板，裙板与顶板形成一半封闭的椭圆形空间结构。

优选地，椭圆形空间结构中垂直于顶板的椭圆形长轴方向设置1～3块分舱板，将半封闭的椭圆形空间结构均匀的分成2～4个独立半封闭空间。

优选地，所述椭圆形顶盖与裙板、分舱板形成椭圆形筒型基础。

优选地，所述椭圆形筒型基础为3-4个，均匀径向分布，椭圆形长轴指向圆形，连接段一侧靠近圆心，导管架底部与连接段焊接连接。

本发明的有益效果是：本发明创新性地提出利用椭圆筒代替圆筒的构想，实现在不改变导管架根开的条件下，将部分筒壁外移，增加了单筒提供抗力的力避，从而提高整体结构抗弯能力。同时，椭圆形筒内部设置垂直椭圆长轴方向的分舱板，显著降低了基础结构浮运破舱后风险，提高了整体浮运安全性。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明中椭圆形顶盖的结构示意图。

图3为本发明中裙板和分舱板的结构示意图；

图中：1、导管架；2、裙板；3、连接段；4、顶板；5、隔板；6、边板；7、分舱板。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

一种椭圆形多筒导管架基础结构，由导管架1、裙板2、连接段3、顶板4、隔板5、边板6、分舱板7组成。

连接段3、顶板4、隔板5、边板6组成一椭圆形顶盖结构；顶板4为一椭圆形钢板，椭圆形长轴12m，短轴8m，板厚25mm；连接段3为一钢管，内直径4m，壁厚45mm，高度1m，布置在顶板4椭圆形的长轴3m的位置上；顶板4四周设有一圈边板6，厚度25mm，高度0.8m；连接段和边板之间设置隔板5，厚度25mm；边板6和隔板5高度相同；连接3段、顶板4、隔板5、边板6通过焊接连接为一整体。

顶板4下侧设有裙板2，裙板2与顶板4形成一半封闭的椭圆形空间结构，裙板2高度12m，壁厚20mm；空间结构中垂直顶板4椭圆形长轴方向中间设置1块分舱板7，将半封闭的椭圆形空间结构均匀的分成2个独立半封闭空间，分舱板7厚度20mm，高度12m；顶板4、裙板2、分舱板7通过焊接连接为一整体。

顶盖结构与裙板2、分舱板7形成一椭圆形筒型基础；3个椭圆形筒型基础，椭圆形长轴指向圆心，均匀径向分布，椭圆形筒型基础中心到圆心距离12m；连接段3一侧靠近圆心；导管架底部与连接段焊接连接，形成椭圆形多筒导管架基础结构。

施工方法按照如下步骤进行：

(1)先将所述椭圆形多筒导管架基础结构在陆地预制完成，之后通过干拖或湿拖方式将基础结构运输至作业海域。

(2)通过自重使筒裙下沉至一定深度。再通过抽水形成压力差，使得筒裙在内外压差作用下继续下沉，直至设计深度。

(3)待基础结构沉放稳定后，可进行上部风机安装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种椭圆形多筒导管架基础结构，其特征在于：包括导管架、裙板、连接段、顶板、隔板、边板和分舱板；所述顶板为一椭圆形钢板；连接段为一钢管，布置在顶板椭圆形的长轴

1/5-1/2的位置上，所述连接段与所述导管架连接；顶板四周设有一圈边板；连接段和边板之间设置所述隔板；所述边板和隔板高度相同；所述连接段、顶板、隔板、边板通过焊接连接为一整体，形成椭圆形顶盖；所述顶板的下侧焊接所述裙板，裙板与顶板形成一半封闭的椭圆形空间结构。

2.根据权利要求1所述一种椭圆形多筒导管架基础结构，其特征在于，椭圆形空间结构中垂直于顶板的椭圆形长轴方向设置1～3块分舱板，将半封闭的椭圆形空间结构均匀的分成2～4个独立半封闭空间。

3.根据权利要求1所述椭圆形多筒导管架基础结构，其特征在于，所述椭圆形顶盖与裙板、分舱板形成椭圆形筒型基础。

4.根据权利要求3所述椭圆形多筒导管架基础结构，其特征在于，所述椭圆形筒型基础为3-4个，均匀径向分布，椭圆形长轴指向圆形，连接段一侧靠近圆心，导管架底部与连接段焊接连接。