一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台的制作方法

1.本发明涉及水上作业平台技术领域，具体涉及一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台。


背景技术：

2.水上漂浮式光伏电站以其独特的优势，近年来发展较为速度，可大大节约土地使用成本，漂浮式光伏电站可利用水体对光伏组件冷却效应，有效抑制组件表面温升，同时漂浮式光伏电站的建成将有效抑制藻类繁殖，保护水资源。
3.漂浮式光伏电站需要在岸边搭建组装平台，完成主要结构组装后下水，随着漂浮式光伏电站进一步推广，装机容量也在不断增大，对组装平台的要求也越来越高，传统组装平台没有根据施工的先后顺序对功能区进行的合理划分，浮体和组件的安装速度会受到影响。同时需要指出的是，传统组装平台的下水区多采用回填施工，仅适用于水位变幅不超出2米的水域，水位变幅过大时无法进行组装工作。因此，设计一种具备全年施工能力的浮体组装平台成为急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，该平台结构简单，施工工期短，通过对功能区进行合理划分，提高浮体和组件的安装速度，能够适应高变幅水位，从而满足全年施工的要求。
5.本发明采用的技术方案如下：一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，包括依次衔接的周转区、拼装区、下水区和水上浮式平台，所述下水区包括至少两排钢管桩、支撑结构以及走道板，所述至少两排钢管桩设置在拼装区沿岸，所有钢管桩的下部锚固在水下持力层，上部通过支撑结构相互连接，支撑结构的顶部铺设有所述走道板；所述水上浮式平台与下水区之间通过柔性连接件连接，该水上浮式平台设有钢结构框架，钢结构框架的底部固定有一组作为浮体的油桶或浮筒。
6.作为优选，所述拼装区及周转区均搭设有半封闭车间，所述半封闭车间包括若干车间支撑件以及屋面，车间支撑件组合成框架结构并且固定在地面上，屋面固定铺设在框架结构顶部。
7.作为优选，所述车间支撑件为轻型方钢，所述屋面采用彩钢板制作。
8.作为优选，所述周转区的地面由级配碎石回填层和砼面层组成。
9.作为优选，所述拼装区的地面由砂袋回填层、级配碎石回填层、砼面层组成。
10.作为优选，所述支撑结构包括若干个可调节高度的竖向支撑，以及若干个横向钢管；各排钢管桩中，每个钢管桩的顶部固定有至少一个所述竖向支撑，前一排钢管桩上的竖向支撑的高度低于后一排钢管桩上的竖向支撑的高度，相邻两排钢管桩上的竖向支撑的上端通过倾斜布置的所述横向钢管一对一连接，所述走道板铺设在所述横向钢管的顶部。
11.作为优选，所述竖向支撑包括若干个竖向钢管、活性扣件以及加固件，各竖向钢管
之间、竖向钢管与横向钢管之间均通过活性扣件固定在一起，竖向钢管上开设有径向的穿孔，活性扣件上侧和/或下侧的穿孔内插设有所述加固件。
12.作为优选，所述竖向支撑最下端的竖向钢管通过角钢与所述钢管桩连接。
13.作为优选，所述加固件为螺栓或销子。
14.作为优选，所述钢结构框架上铺设有走道板。
15.本发明具有的有益效果是：
16.(1)本发明按照施工的先后顺序，合理地划分了周转区、拼装区、下水区和水上浮式平台，可以大幅提高组装效率，缩短组装工期；
17.(2)本发明的水上浮式平台自适应能力强，安全稳定性高，下水区可以通过竖向支撑调整走道板的高度，保持拼装区和水上浮式平台的衔接，受枯/汛期影响小，可全年施工，适用于大中型漂浮式光伏电站，具有很好的应用前景。
附图说明
18.图1为本发明实施例的平面结构图。
19.图2为本发明实施例的断面结构图。
20.图3为本发明实施例的下水区细节图。
21.图中有：周转区1、拼装区2、下水区3、水上浮式平台4、级配碎石回填层5、砼面层6、钢管桩7、支撑结构8、竖向支撑8.1、竖向钢管8.11、活性扣件8.12、穿孔8.13、横向钢管8.2、走道板9、钢结构框架10、轻型方钢11、屋面12、砂袋回填层13、角钢14。
具体实施方式
22.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，但本发明并不局限于以下实施例。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”\“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.本实施例主要分为陆地和水上两个部分，实施时可遵循以下程序，陆地施工：基础放样——原状土压实与砂袋护坡——级配碎石回填——砼硬化；水上施工：测量放样——桩机就位——钢管桩锤击成桩——钢管形成支撑结构——下水区走道板施工——水上浮筒/油桶——钢管固定连接成钢结构框架——布置水上浮式平台的走道板。
25.如图1、2所示，本实施例提供的适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其陆上部分由周转区1和拼装区2两部分组成，主要用于浮体/组件的临时堆放和拼装工作。
26.所述周转区1的地面由级配碎石回填层5和砼面层6组成。拼装区2的地面由砂袋回填层13、级配碎石回填层5、砼面层6组成。原状土压实与砂袋护坡，可利用现场开挖的土方，机械装砂袋，人工摊铺，经济有效地防止水流和波浪冲刷堤岸，防止堤岸迎水面发生滑坡事故。对于原状土压实，粘性土可采用羊角碾压实，非粘性土可采用圆筒碾压实，压实度不小于0.9。宜采用粒径40-200mm的碎石进行分层回填，首先回填大石并压实，石间缝隙及面层
采用小石压实，摊铺厚度20-40cm，增强原状土之间的黏聚力和地基承载力。砼面层6浇筑c20素砼，厚度10-20cm，一方面保证工作面平整，防止割破/划伤浮体组件，另一方面适当提高地基承载力，拼装区2的砼面层6向水面一侧逐渐降低高度，形成斜坡面。
27.为保障项目全年施工，所述拼装区2及周转区1均搭设有半封闭车间。所述半封闭车间包括若干车间支撑件以及屋面12，车间支撑件组合成框架结构并且固定在地面上，屋面12固定铺设在框架结构顶部。一般地，所述车间支撑件为轻型方钢11，所述屋面12采用彩钢板制作。
28.本实施例的水上部分由下水区3和水上浮式平台4两部分组成，下水区3与拼装区2衔接，主要完成浮体阵列下水以及水面的连接，随后用拖船移动至永久方阵锚固区。
29.如图2所示，所述下水区3设有一前一后两排钢管桩7，后排钢管桩7沿岸边布置，前排钢管桩7与后排钢管桩7之间保持一段距离。两排钢管桩7的下部深入在水下持力层，上部通过支撑结构8相互连接，支撑结构8的顶部铺设有所述走道板9。所述水上浮式平台4与下水区3之间通过缆绳或其它类似的柔性连接件连接，从而将水上浮式平台4系泊于岸边。
30.如图3所示，所述支撑结构8包括若干个可调节高度的竖向支撑8.1，以及若干个横向钢管8.2。两排钢管桩7中，每个钢管桩7的顶部固定有三个所述竖向支撑8.1，并且所有竖向支撑8.1按照从前至后的顺序高度逐渐升高，即前面的竖向支撑8.1的高度低于后面的竖向支撑8.1的高度。相邻两排钢管桩7上的竖向支撑8.1的上端通过所述横向钢管8.2一对一连接，所述走道板9铺设在所述横向钢管8.2的顶部。由于两排钢管桩7上的竖向支撑8.1高度有高低，因此所述横向钢管8.2是倾斜布置，走道板9与横向钢管8.2基本平行，较高的一边与岸边平齐或接近，较低的一边与水面平齐、接近或略低于水面。
31.所述竖向支撑8.1包括若干个竖向钢管8.11、活性扣件8.12(如采用十字/直连扣件)以及加固件。最下端的竖向钢管8.11通过角钢14与所述钢管桩7连接。各竖向钢管8.11之间、竖向钢管8.11与横向钢管8.2之间均通过活性扣件8.12固定在一起，竖向钢管8.11上开设有径向的穿孔8.13，活性扣件8.12上侧和/或下侧的穿孔8.13内插设有所述加固件，所述加固件可以选用螺栓或销子。加固件可以进一步加固钢管连接间的稳定性。
32.钢管桩7的桩径不小于dn200，深入持力层不小于0.5m，水上部分桩顶标高不小于0.5m；竖向钢管8.11和横向钢管8.2的直径不小于48mm，所述角钢14可以采用50角钢14，起到连接和加固支撑的作用。
33.所述水上浮式平台4设有钢结构框架10，该钢结构框架10的底部固定有一组作为浮体的油桶或浮筒，钢结构框架10一方面可以有效固定浮体，另一方面钢结构框架10上铺设有走道板，为浮体方阵入水提供有效的工作平台。
34.水上浮式平台4对浮筒/油桶的要求是，横向及水平布置间距不大于3.0m，同时满足组件入水总重量的浮力要求。需要根据水上浮式平台4承重量的大小，合理布置浮筒的数量，避免出现浮力不足造成平台不稳的现象。
35.在缩短工期方面，本实施例利用现场已有场地或者土方开挖料直接回填，形成组装平台的陆上部分，按照先、后施工工序划分不同施工区域，可有效缩短施工工期及提高资源利用率。
36.在场区系统规划问题方面，本实施例按照不同功能进行分区，针对性地提出周转区1、拼装区2、下水区3、水上浮式平台4四个功能分区，充分结合光伏组件施工工序有效布
置场区，使得浮体和组件的安装更为高效便捷。
37.水上浮式平台4是通过浮筒/油桶串联而成的工作平台，主要依靠浮筒/油桶提供的浮力来平衡在其平台上拼装浮体/组件以及工作人员产生的重力等。下水区3与水上浮式平台4之间为缆绳系泊的柔性连接方式，以防止水面波动带来的下水区3的或支撑结构8刚性变形，下水区3为单个组好的浮体与组件提供运输通道，水上浮式平台4承担的工作主要有：浮体间的拼装，组件之间的电缆安装。
38.本实施例解决高水位变幅问题的方式是，第一，水上浮式平台4采用浮力较好的浮筒/油桶材料；高变幅水位发生时，浮力较强的水上浮式平台4会随着水位变化，同时上升和下降，最重要的是，平台始终为一个整体，为浮体/组件拼装提供了稳定可靠的工作面；第二，下水区3通过稳定的桩基础，在其上部采用支撑结构8，支撑结构8的竖向支撑8.1由竖向钢管8.11通过活性扣件8.12连接，如果水位上升，为了水上浮式平台4和拼装区2岸边的有效连接，则可以通过增加竖向钢管8.11数量、减少竖向钢管8.11之间的搭接长度的方式，改变横向钢管8.2的倾斜角度，最终改变下水区3的走道板9的倾斜角度，使走道板9较低的一边始终可以与水面平齐、接近或略低于水面。反之，如果水位下降，则可以通过卸去竖向钢管8.11或者增加钢管之间的搭接长度，改变横向钢管8.2的倾斜角度，最终改变下水区3的走道板9的倾斜角度，使走道板9较低的一边始终可以与水面平齐、接近或略低于水面。走道板9较高的一边始终与岸边平齐或接近。
39.在高变幅水位问题方面，本实施例提出钢管桩7与支撑结构8的组合方案，通过控制支撑结构8的竖向的高度从而调节下水区3平台的不同工作高程，用浮筒/油桶适应高水位变幅，并提供足够的浮力，两者有效结合解决高水位变幅问题。拼装好的光伏浮体和组件可借助水上拖船移动至永久锚固方阵。
40.以上所述仅为本发明的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：包括依次衔接的周转区(1)、拼装区(2)、下水区(3)和水上浮式平台(4)，所述下水区(3)包括至少两排钢管桩(7)、支撑结构(8)以及走道板(9)，所述至少两排钢管桩(7)设置在拼装区(2)沿岸，所有钢管桩(7)的下部锚固在水下持力层，上部通过支撑结构(8)相互连接，支撑结构(8)的顶部铺设有所述走道板(9)；所述水上浮式平台(4)与下水区(3)之间通过柔性连接件连接，该水上浮式平台(4)设有钢结构框架(10)，钢结构框架(10)的底部固定有一组作为浮体的油桶或浮筒。2.如权利要求1所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述拼装区(2)及周转区(1)均搭设有半封闭车间，所述半封闭车间包括若干车间支撑件以及屋面(12)，车间支撑件组合成框架结构并且固定在地面上，屋面(12)固定铺设在框架结构顶部。3.如权利要求2所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述车间支撑件为轻型方钢(11)，所述屋面(12)采用彩钢板制作。4.如权利要求1所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述周转区(1)的地面由级配碎石回填层(5)和砼面层(6)组成。5.如权利要求1所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述拼装区(2)的地面由砂袋回填层(13)、级配碎石回填层(5)、砼面层(6)组成。6.如权利要求1～5任一项所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述支撑结构(8)包括若干个可调节高度的竖向支撑(8.1)，以及若干个横向钢管(8.2)；各排钢管桩(7)中，每个钢管桩(7)的顶部固定有至少一个所述竖向支撑(8.1)，前一排钢管桩(7)上的竖向支撑(8.1)的高度低于后一排钢管桩(7)上的竖向支撑(8.1)的高度，相邻两排钢管桩(7)上的竖向支撑(8.1)的上端通过倾斜布置的所述横向钢管(8.2)一对一连接，所述走道板(9)铺设在所述横向钢管(8.2)的顶部。7.如权利要求6所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述竖向支撑(8.1)包括若干个竖向钢管(8.11)、活性扣件(8.12)以及加固件，各竖向钢管(8.11)之间、竖向钢管(8.11)与横向钢管(8.2)之间均通过活性扣件(8.12)固定在一起，竖向钢管(8.11)上开设有径向的穿孔(8.13)，活性扣件(8.12)上侧和/或下侧的穿孔(8.13)内插设有所述加固件。8.如权利要求7所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述竖向支撑(8.1)最下端的竖向钢管(8.11)通过角钢(14)与所述钢管桩(7)连接。9.如权利要求7所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述加固件为螺栓或销子。10.如权利要求1～5任一项所述的一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，其特征在于：所述钢结构框架(10)上铺设有走道板(9)。

技术总结
本发明涉及一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台。本发明适用于水上作业平台技术领域。本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台。本发明所采用的技术方案是：一种适用于漂浮式光伏电站的浮体组装平台，包括依次衔接的周转区、拼装区、下水区和水上浮式平台，所述下水区包括至少两排钢管桩、支撑结构以及走道板，所述至少两排钢管桩设置在拼装区沿岸，所有钢管桩的下部锚固在水下持力层，上部通过支撑结构相互连接，支撑结构的顶部铺设有所述走道板；所述水上浮式平台与下水区之间通过柔性连接件连接，该水上浮式平台设有钢结构框架，钢结构框架的底部固定有一组作为浮体的油桶或浮筒。底部固定有一组作为浮体的油桶或浮筒。底部固定有一组作为浮体的油桶或浮筒。


技术研发人员：汪亚军 孙鹏 李鹏 陆晨 陈福新 王亮亮 古玉峰 张森
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/6/26