CN113775478B - 施工沉槽结构、海上风机及基础制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种施工沉槽结构，包括多个通道，设置在通道上的挡板，以及沉槽顶部的平台；还公开了使用沉槽进行海上风机及基础的制造方法。在进行基础施工时，关闭挡板，阻挡水进入通道，在通道内组装基础的立柱，在平台上组装基础的横梁，并连接立柱和横梁。基础施工过程中不需要使用到大型吊装设备，降低基础施工难度，节约施工成本；同时通道和平台上的施工可以同时进行，提高施工效率，节约施工成本。通过在通道上设置挡板，在通道内和/或平台上进行施工时，关闭挡板，阻隔水进入通道，在完成结构在沉槽的施工后，打开挡板，让水进入通道，将结构湿拖运走，便于结构的施工及运输。

Description

施工沉槽结构、海上风机及基础制造方法

技术领域

本发明涉及一种施工沉槽结构、海上风机及基础制造方法。

背景技术

使用浮式风机发电是深远海域风电开发的主要技术手段。但浮式风机体积和重量庞大，制造加工过程中，大型超重件需要吊装，加工困难；同时，浮式风机的工作位置为海域中，风机制完成后需要运输至指定海域进行安装，风机的庞大体积和重量造成风机运输不便。

申请号为CN201911113785.2《半潜型漂浮式风机基础、风机及施工方法》的专利申请中公开了半潜式风机的制造和运输方法。在该专利申请中，先在船坞上将基础组装好，接着将基础和风机本体运输至靠近预设部署海域的码头上，然后在靠近预设部署海域的码头上将基础和风机本体进行组装，最后将组装好的基础和风机本体运输至预设部署海域安装。在该专利申请中，在将风机基础和风机本体运输至码头的过程中，将风机基础和风机本体分开运输，减少占用空间，减少运输难度和运输成本；在码头上组装风机基础和风机本体，相对在预设部署海域上进行组装，减少工作度、施工时间和降低施工成本。

但是，在该专利申请公开的技术方案中，在船坞上组装风机基础，需要使用到大型吊装设备，施工不便；此外，将基础组装好后用湿拖至码头与风机本体进行组装，再与风机本体一起湿拖至指定海域，基础经过两次湿拖，使得施工过程复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中海上风机及基础施工不便的缺陷，提供一种施工沉槽结构装置、海上风机及基础制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种施工沉槽结构，其特征在于，所述施工沉槽结构具有位于侧面的第一面，所述施工沉槽结构上开设有多个通道，所述通道延伸至所述第一面，并在所述第一面上形成开口，所述施工沉槽结构的顶部具有平台，所述通道顶部连通所述平台，所述施工沉槽结构还包括多个与所述通道相对应的挡板，所述挡板可活动地设置在所述通道上，并控制所述通道和所述开口的连通或阻断。

在本方案中，施工沉槽结构设置在海边或江边等便于水运的水岸，将第一面临水设置，并通过设置通道的底部低于水面，使得水域的水可以通过开口处流入通道中。通过在通道上设置挡板，以实现开口和通道的连通和阻断，即控制水流入通道或将水阻隔在挡板外。施工沉槽结构顶部设置平台，便于在平台上进行施工操作。设置多个通道，和与通道对应的挡板，以便于在通道内进行半潜式海上风机基础的制造，即多立柱的海上风机基础的制造，平台上进行海上风机基础或海上风机上部结构的施工。在施工时关闭挡板，阻止水从开口进入通道，在海上风机或海上风机基础制造完毕后，打开挡板，将水从开口引入通道，以便于湿拖运输。

较佳地，所述通道的数量为三个。

在本方案中，通道的数量为三个，以适用于三立柱的海上风机或海上风机基础的制造；或者用于具有三根周向立柱和一根中心立柱的四立柱的海上风机或海上风机基础的制造。

较佳地，三个所述通道依次为第一通道、第二通道和第三通道，所述第二通道的长度较所述第一通道和所述第三通道短。

在本方案中，位于第一通道和第三通道中部的第二通道比第一通道和第三通道短，以便于在施工沉槽结构平台的中部形成较大的连通区域，便于施工的进行。同时第二通道较短，在制造施工沉槽结构时第二通道处模具的安装也较少，便于制造。

较佳地，所述通道在水平方向沿直线延伸，且所述通道垂直于所述第一面设置；各所述通道之间相互平行。

在本方案中，通道在水平方向沿直线设置，并垂直于第一面设置，使得通道到开口的行程最短，施工方便；同时在海上风机或海上风机基础施工完成后，从通道中湿拖至水域中的行程短，且为直线，便于湿拖的进行，同时位于通道中的立柱在直线的通道中移动较在曲线的通道中移动更为方便。通道之间相互平行，便于在海上风机或海上风机基础在从通道湿拖至水域的过程中，位于通道中的立柱在通道中顺畅的移动。

一种海上风机基础制造方法，所述海上风机基础包括立柱和横梁，其特征在于，在所述海上风机基础的制造过程中使用了如权利要求1至4中任一项所述的施工沉槽结构，所述海上风机基础的制造方法包括如下步骤：

S10：关闭所述挡板，阻挡水从所述开口处进入所述通道，并保持所述通道内没有积水；

S20：在所述通道内组装所述立柱；

S30：在所述平台上组装所述横梁；

S40：在所述平台上连接所述立柱和所述横梁；

所述S10步骤在所述S20步骤、所述S30步骤和所述S40步骤之前进行。

在本方案中，在施工沉槽结构上进行海上风机基础的制造。首先是关闭挡板，阻挡水从开口流入通道中，并保持通道内没有积水，便于后续在通道中进行施工；若通道内有积水，可以用抽水机将水排出。立柱、横梁的体积和重量庞大，在通道内组装立柱，在平台上组装横梁，并在平台上连接立柱和横梁，只需要用吊装设备运输零部件或原材料即可，不需要吊装整个横梁或立柱，对吊装设备要求低；在平台上组装横梁，连接横梁和立柱，相较于在半空中将横梁组装在立柱上操作更为方便。若立柱为钢筋混凝土结构，吊装用于浇筑的模板对吊装设备的要求也很低。

较佳地，所述立柱为钢筋混凝土结构，制造过程中需要使用模架，所述模架包括滑模模架，所述S20步骤包括以下步骤：

S22：布置立柱钢筋；

S23：放置预埋件，绑扎所述立柱钢筋；

S24：在下部安装滑模模架，进行混凝土滑模施工，逐步进行直至完成所述立柱的全部浇筑；

S25：拆掉所述模架。

在本方案中，立柱为钢筋混凝土结构，在立柱制造时，先进行钢筋的布置，然后再绑扎钢筋。放置预埋件的步骤根据预埋件尺寸相对钢筋绑扎后的空隙尺寸大小灵活安排，预埋件的布置可以在绑扎钢筋的同时进行；若预埋件尺寸较小，可以在绑扎完钢筋后再布置；若预埋件的尺寸较大，则先放入预埋件，再进行钢筋绑扎。采用滑模浇筑的方法进行立柱的浇筑，滑模浇筑是一种常见的大型混凝土结构浇筑方法，施工方便。

较佳地，所述立柱钢筋包括设置有预应力的预应力钢筋，所述模架还包括预应力模具，所述S20步骤还包括S21：安装预应力模具；所述S21步骤在所述S22步骤前进行，在所述S22步骤中还包括：将所述预应力钢筋固定在所述预应力模具上，并在所述预应力钢筋上施加预载。

在本方案中，立柱钢筋包括设置有预应力的预应力钢筋，提前将预应力钢筋固定在预应力模具上，并在预应力钢筋上施加预载，在完成混凝土浇筑并拆除预应力模具后，预应力钢筋上的作用力从施加在预应力模具上转移到施加到混凝土结构上，通过设置预应力钢筋实现提高混凝土结构性能的作用。如立柱钢筋中包括设有拉伸预应力的钢筋，施工时，将预应力钢筋张拉并固定在预应力模具上，使预应力钢筋处于拉伸状态，在拆除预应力模具后，预应力钢筋因受力平衡需要，会在混凝土上施加压缩载荷，以提高混凝土的抗疲劳性能。

较佳地，所述S30步骤包括以下步骤：

S31：对所述横梁的零件的连接点进行定位；

S32：根据所述连接点连接所述横梁的零件。

在本方案中，对横梁零件的连接点进行定位包括横梁零件间连接位置的定位，和/或横梁零件相对立柱位置的定位。对横梁零件间连接位置进行定位，根据连接点进行零件的连接，可以保证连接位置的准确。对横梁零件相对立柱的位置进行定位，在施工过程中先将零件运输至连接点附近，再进行横梁的组装，可以减少横梁的运输。

较佳地，所述S20步骤和所述S30步骤同时进行，或所述S20、S30、S40步骤交叉进行。

在本方案中，立柱的施工和横梁的施工可以同时进行，加快施工进度。立柱、横梁、立柱和横梁的连接也可以交叉进行，加快施工进度。S20、S30、S40步骤的顺序根据海上风机基础的具体结构形式确定。

较佳地，在所述S30步骤完成后，若所述S20步骤尚未完成，则继续所述S20步骤，并同时开始进行所述S40步骤；或，在所述S20步骤完成后，若所述S30步骤尚未完成，则继续所述S30步骤，并同时开始进行所述S40步骤；或，在所述S20步骤和所述S30步骤尚未完成，并同时开始进行所述S40步骤。

在本方案中，立柱和横梁同时施工，立柱和横梁的连接施工根据立柱和横梁及其连接结构开展，以完成施工，加快施工进度。当立柱和横梁与其连接结构之间没有干涉，则在立柱或横梁施工完成后，开始进行立柱和横梁连接的施工，加快施工进度。当立柱和横梁与其连接结构之间有干涉，在立柱和横梁均未施工完成，就开始同步进行立柱和横梁的连接施工。

一种海上风机制造方法，所述海上风机包括基础、风机本体和锚固系统，其特征在于，所述海上风机的制造步骤依次如下：

S50：按权利要求5至10中任一项所述的海上风机基础制造方法组装所述海上风机基础；

S60：将所述风机本体组装到所述海上风机基础上，并形成组装体；

S70：将所述组装体湿拖至所述海上风机的工作海域，并用所述锚固系统固定。

在本方案中，海上风机的制造，首先按前述方法进行海上风机基础的制造，然后将风机本体组装到海上风机基础上，并湿拖到海域固定。将组装体湿拖至海域中固定，可用船进行牵引湿拖。

较佳地，所述S60步骤在所述施工沉槽结构上进行，在所述平台上将所述风机本体组装到所述海上风机基础上；所述S70步骤依次为：首先打开挡板，让水从所述开口处进入所述通道，使所述组装体漂浮在水中，然后将所述组装体湿拖至所述海上风机的工作海域，最后用所述锚固系统固定。

在本方案中，在平台上将风机本体组装到海上风机基础上形成组装体，海上风机的制造过程中只需要经过一次湿拖，即将组装体直接从施工沉槽结构拖到工作海域，运输方便。

较佳地，所述S60步骤依次包括以下步骤：

S61：打开挡板，让水从所述开口处进入所述通道；

S62：将所述海上风机基础湿拖至施工沉槽结构外的水域中；

S63：将所述风机本体安装在所述海上风机基础上。

在本方案中，打开挡板将水从开口引入通道后，海上风机基础漂浮起来，然后将海上风机基础从施工沉槽结构中拖出；海上风机基础处于漂浮状态，再将风机本体安装到海上风机基础上。在施工沉槽结构外安装风机本体，不需要在施工沉槽结构上设置大型吊装设备，将海上风机基础湿拖至有大型吊装设备的地方，以辅助完成风机本体在海上风机基础上的安装。其中将海上风机基础从施工沉槽结构中拖出，可以使用船进行湿拖。

本发明的积极进步效果在于：

通过设置海上风机及海上风机基础制造的专用施工沉槽结构，以降低施工难度，减少海上风机基础或海上风机的制造、运输成本。具体为，通过在施工沉槽结构上设置通道和平台，在通道中组装立柱，在平台上组装横梁，并在平台上连接立柱和横梁，使得海上风机基础制造过程中不需要使用到大型吊装设备，降低海上风机基础制造施工的难度，节约制造成本；同时通道和平台上的施工可以同时进行，提高施工效率，节约施工成本。通过在通道上设置挡板，在通道内和/或平台上进行施工时，关闭挡板，阻隔水进入通道，在完成结构在施工沉槽结构的施工后，打开挡板，让水进入通道，将结构湿拖运走，便于结构的施工及运输。在完成海上风机基础组装后，可在平台上将风机本体组装到海上风机基础上，施工方便，同时组装好的组装体只需要经过一次湿拖运输到海域固定，运输成本低；也可以将海上风机基础拖出，在施工沉槽结构外将风机本体组装到海上风机基础上，不需要在施工沉槽结构上设置大型吊装设备。

附图说明

图1为本发明一实施例的施工沉槽结构第一状态的结构示意图。

图2为本发明一实施例的施工沉槽结构第二状态的结构示意图。

图3为本发明一实施例的海上风机基础在沉槽上进行制造时沉槽和基础的结构示意图。

图4为本发明一实施例的风机本体和基础形成的组装体的第一视角的结构示意图。

图5为本发明一实施例的海上风机的第一视角的结构示意图。

图6为图3中Ⅰ处的局部放大图。

图7为本发明一实施例的海上风机基础的第二视角的局部结构示意图。

图8为本发明一实施例的立柱的第三视角的剖视图。

图9为本发明一实施例的立柱本体的钢筋结构示意图。

图10为本发明一实施例的垂荡板的钢筋结构示意图。

图11为本发明一实施例的预应力钢筋模具示意图。

图12为本发明一实施例的立柱钢筋与预应力模具的连接示意图。

附图标记说明：

沉槽10(施工沉槽结构)，

第一面11，开口12，通道13，挡板14，平台15，

第一通道16，第二通道17，第三通道18，盖板19

基础20(海上风机基础)，

立柱30，

立柱本体34，垂荡板35，外连接筒36，内连接板37，螺栓38，钢管预应力系统39，空腔32，上部空腔33，

横梁40，连接点41，第一连接处42，第二连接处43，

风机50(海上风机)，风机本体51，锚固系统52，组装体53，塔架54、风轮55

立柱钢筋60，纵向主筋61，径向钢筋62，普通钢筋63，预应力模具64

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

下面所述的基础20，即为海上风机基础；风机50即为海上风机；沉槽10即施工沉槽结构；进行基础或风机的施工、组装即制造的意思；只存在表述的差异，没有实质的差别。

图1-12为本实施例提供的沉槽10、海上风机50及基础20、进行海上风机50及基础20制造的结构示意图。其中图1-2为沉槽10结构示意图，图4-10为一种风机结构及其基础20的结构示意图，图3、图11-12为风机50或基础20施工时使用的装置及施工时的结构示意图。

如图1-2所示，沉槽10的侧面有一面为第一面11，沉槽10的顶部具有一平台15，沉槽10上设置了三个通道13，通道13延伸至第一面11，并在第一面11上形成三个开口12，三个开口12处设置了三块挡板14，使得一块挡板14与一个通道13相匹配。

沉槽10设置在海边，或者连通至海面的区域，将其中的第一面11临海，通过打开挡板14，使海水可经由开口12处流入通道13中，而通过关闭挡板14，挡板14能阻挡海水进入通道13中。其中，如何开启或关闭挡板14，可以采用现有技术中存在的驱动器等结构来实现，也可依靠人工开启的方式来实现。在其他实施例中，沉槽10也可以设置在江边等便于水运的水岸。

如图3所示，在挡板14将开口12封闭后，将开口12内的水排出，以使用沉槽10进行基础20的制造，在通道13中组装立柱30，在平台15上组装横梁40，并在平台15上连接立柱30和横梁40。

在完整组装之后，将挡板14开启，通过使通道13的底部低于海平面设置，使得海水流入沉槽10内，进而使基础20浮起，并能够湿拖至该施工沉槽结构的外部。

本实施例中，沉槽10上设置三个通道13，三个通道13依次为第一通道16、第二通道17和第三通道18，第二通道17比第一通道16和第三通道18短。通道13在水平方向沿直线延伸，且通道13垂直于第一面11设置；各通道13之间相互平行。

沉槽10上设置三个通道13，以适用于三立柱30的海上风机50或基础20的施工；或者用于具有三根周向立柱30和一根中心立柱30的四立柱30的海上风机50或基础20的施工。

第二通道17比第一通道16和第三通道18短，以便于在沉槽10平台15的中部形成较大的连通区域，便于施工的进行。同时第二通道17较短，在制造沉槽10时第二通道17处模具的安装也较少，便于施工。

通道13在水平方向沿直线设置，并垂直于第一面11设置，使得通道13到开口12的行程最短，施工方便；同时在海上风机50或基础20施工完成后，从通道13中湿拖至水域中的行程短，且将通道13设置为沿直线进行延伸，便于基础或组装体湿拖的进行，同时位于通道13中的立柱30在直线的通道13中移动较在曲线的通道13中移动更为方便。通道13之间相互平行，便于在海上风机50或基础20在从通道13湿拖至水域的过程中，位于通道13中的立柱30在通道13中顺畅的移动。

在其他实施例中，通道13的数量、各通道13的尺寸，通道13之间的相对位置关系、通道13与沉槽10其他部分的相对位置关系可以与本实施例不同，通道13的设置只要能满足立柱30在通道13内进行施工即可。通道13的数量可根据基础20的结构形式进行调整，沉槽10上也可以设置两个、四个等多个通道13；各通道13的长度等尺寸可以相同，也可以不同；通道13可以为非直线型，可以是曲线型或折线型等；各通道13可以平行，也可以不平行，如部分通道13为喇叭形，另一部分通道13为直线型等。

三个挡板14均靠近开口12设置，挡板14关闭时与水平面垂直。沉槽10的第一面11临水，挡板14关闭时与水平面垂直，挡板14受到的水压力最小。三个挡板14均靠近开口12设置，便于挡板14开启或关闭的统一控制，同时，挡板14位于平台15的边缘，对在平台15上进行横梁40组装等施工操作影响小。

在其他实施例中，挡板14也可以设置在其他位置，挡板14与通道13、水平面的相对位置关系等也可以和本实施例不同，挡板14的设置只要能实现阻止水从开口12进入通道13和将水从开口12引入通道13即可。在其他实施例中，挡板14也可以靠近通道13末端，即远离开口12的一侧设置，通道13中挡板14以内的部分容纳的水量较小，当需要把通道13中水排出时，需要排出的水量较小，排水较快。通道13中的水可以用抽水机抽出。

如图2所示，沉槽10上设置有盖板19。盖板19有两种状态，一种为展开状态，即盖在通道13的顶部；另一种为收纳状态，即不影响立柱30在通道13内的移动。如图2所示，当进行基础20或风机50施工时，将盖板19展开，方便人员在平台15上进行施工；如图1所示，施工结束，需要将基础20或组装体53运走时，将盖板19收纳起来，以保证立柱30可以在通道13内移动并可移动到沉槽10外。盖板19用一般的钢板直接铺搭在通道13顶部，不需要时挪走。在其他实施例中，盖板19也可以设置成一侧可转动的固定在平台15上，类似门一样的结构形式；盖板19也可以采用其他的结构形式，只要能实现前述收纳状态和展开状态即可。在其他实施例中，沉槽10上也可以不设置盖板19结构，沉槽10也可以满足风机50或基础20的制造。

图4-10为一种风机50及其基础20的结构示意图。在本实施例中，以图4-10所示的风机50及基础20来说明利用沉槽10进行基础20或风机50制造的方法。在其他实施例中，沉槽10也可以用于其他结构形式的风机50或基础20的制造。

如图6所示，海上风机50包括风机本体51、锚固系统52、基础20。其中风机本体51包括塔架51和风轮55，安装在基础20的其中一根立柱30的上方，锚固系统52的一端固定在立柱30的上部。

如图6所示，基础20包括三根立柱30和3组横梁40，立柱30和横梁40连接形成图6所示的三角形的平台15。立柱30为钢筋混凝土结构，横梁40为钢制的桁架结构。如图7所示，基础20还包括设置在立柱30上部的外连接筒36和内连接板37，外连接筒36位于立柱30外部，内连接板37设置在立柱30的上部空腔33内，外连接筒36和内连接板37夹持在立柱30上并通过螺栓38连接。如图8所示，立柱30包括立柱本体34和垂荡板35，垂荡板35贯穿立柱本体34并与立柱本体34形成多个空腔32，其中最上面一个空腔32为上部空腔33。如图9、10所示，立柱中的立柱钢筋60包括预应力钢筋和普通钢筋63，其中预应力钢筋上设置有拉伸预应力，预应力钢筋包括设置在立柱本体34中的纵向主筋61和设置在垂荡板35中的径向钢筋62。

其中，利用沉槽10进行基础20制造，包括如下步骤：

S10：关闭挡板14，阻挡水从开口12处进入通道13，并保持通道13内没有积水；

S20：在通道13内组装立柱30；

S30：在平台15上组装横梁40；

S40：在平台15上连接立柱30和横梁40；

S10步骤在S20、S30、S40之前进行。关闭挡板14，阻挡水从开口12流入通道13中，并保持通道13内没有积水，便于后续在通道13中进行施工；若通道13内有积水，可以用抽水机将水排出。S20、S30、S40步骤可以依次进行，也可以交叉进行。

其中S20步骤包括以下步骤：

S21：安装预应力模具64；

S22：布置立柱钢筋60；包括将预应力钢筋，即纵向主筋61、径向钢筋62固定在预应力模具64上，并在纵向主筋61、径向钢筋62上施加预载；

S23：放置预埋件，绑扎立柱钢筋60；

S24：在下部安装滑模模架，进行混凝土滑模施工，逐步进行直至完成立柱30的全部浇筑(其中，利用滑模施工为钢筋混凝土浇筑的常规手段，滑模模架在附图中未示出)；

S25：拆掉滑模模架；

在立柱30施工时，先进行钢筋的布置，然后再绑扎钢筋。在本实施例中，螺栓38、内连接板37等为预埋件，放置预埋件的步骤根据预埋件尺寸相对钢筋绑扎后的空隙尺寸大小灵活安排；螺栓38尺寸较小，在绑扎完钢筋后再布置；内连接板37的尺寸较大，先放入，再进行钢筋绑扎。

预应力模具64如图11所示。如图12所示，将纵向主筋61、径向钢筋62固定在预应力模具64上，并在纵向主筋61、径向钢筋62上施加预载。将纵向主筋61、径向钢筋62张拉并固定在预应力模具64上，使纵向主筋61、径向钢筋62处于拉伸状态，在完成混凝土浇筑并拆除预应力模具64后，纵向主筋61、径向钢筋62因受力平衡需要，会在混凝土上施加压缩载荷，以提高混凝土的抗疲劳性能。

在其他实施例中，S20步骤的具体操作也可以为其他形式，具体根据立柱30的结构形式进行设置。在其他实施例中，立柱30中没有设置预应力钢筋(本实施例中：纵向主筋61、径向钢筋62)，S20步骤中，不需要S21步骤的安装预应力模具64，也不需要S22步骤的将预应力钢筋(纵向主筋61、径向钢筋62)固定在预应力模具64上，并在预应力钢筋(纵向主筋61、径向钢筋62)上施加预载。

S30步骤包括以下步骤：

S31：对横梁40的零件的连接点41进行定位；

S32：根据连接点41连接横梁40的零件。

横梁40零件间连接位置为第一连接处42，横梁40零件与立柱30的连接处为第二连接处43，对横梁40零件的连接点41进行定位包括对第一连接处42和第二连接处43进行定位。对第一连接处42进行定位，根据连接点41进行零件的连接，可以保证连接位置的准确。对第二连接处43进行定位，在施工过程中先将零件运输至连接点41附近，再进行横梁40的组装，可以减少横梁40的运输。其中S31步骤和S32步骤可以依次进行，也可以交叉进行。

风机50的制造，依次包括如下步骤：

S50：利用沉槽10组装基础20；

S60：将风机本体51组装到基础20上，并形成组装体53；

S70：将组装体53湿拖至风机50的工作海域，并用锚固系统52固定。

其中，S60步骤依次包括以下步骤：

S61：打开挡板14，让水从开口12处进入通道13，使基础20漂浮在水中；

S62：用船从外部牵引将基础20湿拖至沉槽10外；

S63：基础20处于漂浮状态，将风机本体51安装在基础20上。

在沉槽10外安装风机本体51，不需要在沉槽10上设置大型吊装设备，将基础20湿拖至有大型吊装设备的地方，以辅助完成风机本体51在基础20上的安装。在其他实施例中，S60步骤也可以和本实施例不同，具体操作方法只要能实现将风机本体51组装到基础20上并形成组装体53即可。

在其他实施例中，S60步骤可以和本实施例不同。在其他事实例中，也可以在沉槽10的平台15上将风机本体51安装在基础20上；S60步骤在沉槽10上进行，在平台15上将风机本体51组装到基础20上；S70步骤依次为：首先打开挡板14，让水从开口12处进入通道13，使组装体53漂浮在水中，然后将组装体53湿拖至风机50的工作海域，最后用锚固系统52固定。在平台15上将风机本体51组装到基础20上形成组装体53，风机50的制造过程中只需要经过一次湿拖，即将组装体53直接从沉槽10拖到工作海域，运输方便。

使用沉槽10进行基础20和风机50的制造，S10-S70步骤的基本工序为：沉槽10挡板14关闭→平台15现场焊接横梁40→布置钢管预应力系统39→横梁40防腐处理→安装预应力模具64→安装立柱钢筋60，包括张拉纵向主筋61、径向钢筋62→绑扎钢筋及预埋件→滑模现浇立柱30→横梁40和立柱30连接，安装内连接板37和螺栓38→沉槽10挡板14打开放水→基础20沿沉槽10湿拖→海边安装塔架51→张拉锚栓→安装风轮55→湿拖到工作海域的机位点锚固。

S10-S70步骤的具体操作如下：

首先，沉槽10挡板14关闭，封堵通道13，并将通道13内的水用抽水机抽干(S10)；并将盖板19展开，盖在通道13的顶部；

然后，组装横梁40(S30)；在平台15上，备好横梁40的零部件、外连接筒36，使用工装和放线进行桁架焊接组对定位，即对连接点41进行定位(S31)；待各个零件组对点焊确认完成后开始横梁40的焊接施工(S32)、横梁40和外连接筒36的焊接施工(S40)；完成焊接后，因立柱30保持不动，通过滚轮移动工具，调整横梁40的位置，使得第一连接处42精确(S31)；横梁40位置调整好后，开始进行钢管中预应力系统的安装(S32)；横梁40焊接完成后，涂刷防腐涂料；

在组装横梁40完成后，开始进行立柱30的施工；进行立柱30施工时，先安装预应力模具64(S21)，张拉纵向主筋61、径向钢筋62，并绑扎其他立柱钢筋60(S22)；其中内连接板37提前放入预应力模具64中(S31)；布置完立柱钢筋60后，布置螺栓38等小尺寸的预埋件(S23)；检查无误后，在立柱30下部安装滑模模架，开始进行混凝土现浇滑模施工，逐步进行直到完成整个立柱30(22)浇筑(S24)；其中在浇筑立柱30上部结构时，外连接筒36作为模架的一部分；完成立柱30浇筑后，拆模(S25)；

完成立柱30浇筑后，继续组装立柱30和横梁40(S40)；拆模后、待混凝土强度达到要求，安装内连接板37，并完成螺栓38连接；

完成基础20组装后(S50)，将风机本体51安装到基础20上形成组装体53(S60)，并将组装体53湿拖到风机50的工作海域，并用锚固系统52固定(S70)；具体操作位为，完成基础20组装后，打开挡板14，让水从开口12处进入通道13，使基础20漂浮在水中，并收纳盖板19，用船将基础20从通道13中牵引湿拖至海边，将塔架51安装在其中一根立柱30上，并用锚栓固定，再安装风轮55，形成组装体53，最后将组装体53用船牵引湿拖至风机50的工作海域的机位点，用锚固系统52进行固定，并在立柱30的上部空腔33内放置配重块，以调节风机50的平衡，包括调节在水平方向的平衡和在垂直方向的吃水线。

其中立柱30、桁架无整体吊装操作，只是小零件、模板等吊装作业。其中纵向主筋61、径向钢筋62的长度较预应力模具64的长，便于钢筋在预应力模具64上的固定和预应力的施加，在完成浇筑后，剪去多余部分钢筋。

在其他实施例中，也可以通过其他方式调节风机50在海域中的平衡。

在其他实施例中，立柱30和横梁40的组装也可以同时进行，提高施工效率。在其他实施例中，同时开始立柱30和横梁40的组装，在立柱30组装完后，横梁40还未组装完，继续组装横梁40，并同时开始立柱30和横梁40的连接；或者在横梁40组装完后，立柱30还未组装完，继续组装立柱30，并同时开始立柱30和横梁40的连接；或立柱30和横梁40均还未组装完，继续组装立柱30和横梁40，并同时开始立柱30和横梁40的连接。在其他实施例中，立柱30、横梁40、立柱30和横梁40的连接可依次进行，也可以交叉进行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种海上风机基础制造方法，所述海上风机基础包括立柱和横梁，其特征在于，在所述海上风机基础的制造过程中使用了施工沉槽结构，所述施工沉槽结构具有位于侧面的第一面，所述施工沉槽结构上开设有多个通道，所述通道延伸至所述第一面，并在所述第一面上形成开口，所述施工沉槽结构的顶部具有平台，所述通道顶部连通所述平台，所述施工沉槽结构还包括多个与所述通道相对应的挡板，所述挡板可活动地设置在所述通道上，并控制所述通道和所述开口的连通或阻断，所述海上风机基础的制造方法包括如下步骤：

S10：关闭所述挡板，阻挡水从所述开口处进入所述通道，并保持所述通道内没有积水；

S20：在所述通道内组装所述立柱；

S30：在所述平台上组装所述横梁；

S40：在所述平台上连接所述立柱和所述横梁；

所述S10步骤在所述S20步骤、所述S30步骤和所述S40步骤之前进行。

2.如权利要求1所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，所述通道的数量为三个。

3.如权利要求2所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，三个所述通道依次为第一通道、第二通道和第三通道，所述第二通道的长度较所述第一通道和所述第三通道短。

4.如权利要求1所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，所述通道在水平方向沿直线延伸，且所述通道垂直于所述第一面设置；各所述通道之间相互平行。

5.如权利要求1所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，所述立柱为钢筋混凝土结构，制造过程中需要使用模架，所述模架包括滑模模架，所述S20步骤包括以下步骤：

S22：布置立柱钢筋；

S23：放置预埋件，绑扎所述立柱钢筋；

S24：在下部安装滑模模架，进行混凝土滑模施工，逐步进行直至完成所述立柱的全部浇筑；

S25：拆掉所述模架。

6.如权利要求5所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，所述立柱钢筋包括设置有预应力的预应力钢筋，所述模架还包括预应力模具，所述S20步骤还包括S21：安装预应力模具；

所述S21步骤在所述S22步骤前进行，在所述S22步骤中还包括：将所述预应力钢筋固定在所述预应力模具上，并在所述预应力钢筋上施加预载。

7.如权利要求1所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，所述S30步骤包括以下步骤：

S31：对所述横梁的零件的连接点进行定位；

S32：根据所述连接点连接所述横梁的零件。

8.如权利要求5-6中任一项所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，所述S20步骤和所述S30步骤同时进行，或所述S20、S30、S40步骤交叉进行。

9.如权利要求8所述的海上风机基础制造方法，其特征在于，

在所述S30步骤完成后，若所述S20步骤尚未完成，则继续所述S20步骤，并同时开始进行所述S40步骤；

或，在所述S20步骤完成后，若所述S30步骤尚未完成，则继续所述S30步骤，并同时开始进行所述S40步骤；

或，在所述S20步骤和所述S30步骤尚未完成，并同时开始进行所述S40步骤。

10.一种海上风机制造方法，所述海上风机包括基础、风机本体和锚固系统，其特征在于，所述海上风机的制造步骤依次如下：

S50：按权利要求1至9中任一项所述的海上风机基础制造方法组装所述海上风机基础；

S60：将所述风机本体组装到所述海上风机基础上，并形成组装体；

S70：将所述组装体湿拖至所述海上风机的工作海域，并用所述锚固系统固定。

11.如权利要求10所述的海上风机制造方法，其特征在于，

所述S60步骤在所述施工沉槽结构上进行，在所述平台上将所述风机本体组装到所述海上风机基础上；

所述S70步骤依次为：首先打开挡板，让水从所述开口处进入所述通道，使所述组装体漂浮在水中，然后将所述组装体湿拖至所述海上风机的工作海域，最后用所述锚固系统固定。

12.如权利要求10所述的海上风机制造方法，其特征在于，所述S60步骤依次包括以下步骤：

S61：打开挡板，让水从所述开口处进入所述通道；

S62：将所述海上风机基础湿拖至施工沉槽结构外的水域中；

S63：将所述风机本体安装在所述海上风机基础上。

Images