一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法与流程

1.本发明属于海上风电设施结构技术领域，尤其是一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法。


背景技术：

2.目前漂浮式风电的研究和示范项目已在快速的推进，国外已有商业化运营的漂浮式海上风电场，但海上升压一般还是采用固定式，随着水深和离岸距离的增加，固定式海上升压站的高度和重量会越来越重，采用的固定式基础往往经济性较差或不再适用。如采用漂浮式海上升压站，常规的施工方法是分体式安装，即上部组件和浮体、锚链、锚固基础分别分别安装，再进行连接调试，施工工序较多，工期较长，施工成本也比较高。同时，深海海洋环境恶劣，海上施工时间长也相应的增加的安全风险。
3.授权公告号为cn216994755u一种锚固漂浮式光伏发电升压站的装置，包括升压站和锚固结构，所述升压站包括安装平台、若干锚固浮体和若干固定卡块，若干所述锚固浮体等距分布安装在所述安装平台的下表面上，相邻的两个所述锚固浮体通过所述固定卡块相连接；所述锚固结构包括锚块、铰接组件、锚杆、锚链、收卷架、收卷辊组件和棘轮组件，所述锚块通过所述铰接组件与所述锚杆相连接，所述锚链的一端固定安装在所述锚杆上，且另一端安装在所述收卷辊组件上。
4.上述技术方案增强了安装平台的稳定性，可调节锚链的长度；但整体结构复杂，不易安装。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法。
6.本发明的技术方案如下：本海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，包括上部组件、浮体、锚链和锚固基础件：所述浮体包括相互连接的支撑组件和浮筒，所述支撑组件上部固定连接有上部组件；所述浮筒下部与所述锚链相连接；所述锚链的下部与锚固基础件相连接；所述锚固基础件内部设置有可进行填料的空舱，所述锚固基础上方与锚链相连接。
7.进一步的，所述上部组件包括升压站的上部组块。
8.进一步的，所述上部组件包括塔筒和风电机组，塔筒下方与支撑组件固定连接，塔筒顶部与风电机组连接。
9.进一步的，所述锚链的材料采用高分子纤维绳、铁链或者钢丝绳。
10.进一步的，锚固基础件为钢结构或钢筋混凝土结构，空舱设置为一个或多个。
11.进一步的，所述锚固基础件的空舱内可填充砂石或混凝土材料。
12.进一步的，所述锚固基础件上固定有锚杆。
13.进一步的，所述锚固基础件下部设置有若干个吸力桩。
14.进一步的，所述锚固基础件下部设置有中部具有隔舱的吸力筒。
15.进一步的，本发明一体化运输和安装方法：步骤1，在建造厂将上部组件、浮体和箱型锚固基础件加工完成，并进行上部组件设备调试，验收合格后港口码头或者船坞将海上升压站上部组件安装在浮体上，再将上部组件和浮体整体放置到锚固基础件上方，并进行临时海绑固定；锚固基础件此时作为浮体；将锚链底端与锚固基础件连接，将锚链的顶端与浮体连接；
16.步骤2，调整锚固基础件内部空舱情况，维持系统稳定性，利用拖轮将整体结构拖航到指定安装海域；
17.步骤3，逐步排出锚固基础件内部的空气，使锚固基础件下沉达到预定位置；
18.步骤4，在浮体的浮筒上调节锚链，形成设计要求的张力，保证整体结构稳定运行。
19.本发明具有如下有益效果：本发明提供一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，在锚固基础件内部空舱内填充材料，或在锚固基础件上打入锚杆，吸力桩沉贯，增加基础承载力和稳定性；且采用漂浮式升压站一体化安装，极大地简化了运输和安装过程，减少了海上作业时间，降低了安装成本。
附图说明
20.图1为本发明具体实施例的整体示意图；
21.图2为本发明具体实施例的正视图；
22.图3为本发明具体实施例的风电机组的示意图；
23.图中附图标记表示为：
24.1、上部组件；2、支撑组件；3、浮筒；4、锚链；5、锚固基础件；6、锚杆；7、吸力桩；8、吸力筒；9风电机组；10、塔筒。
25.下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
26.请参见图1-3所示，本发明一实施例，包括上部组件1、浮体、锚链4和锚固基础件5：所述浮体包括相互连接的支撑组件2和浮筒3，所述支撑组件2上部固定连接有上部组件1；所述浮筒3下部与所述锚链4相连接；所述锚链4的下部与锚固基础件5相连接；所述锚固基础件5内部设置有可进行填料的空舱，所述锚固基础上方与锚链4相连接。
27.锚固基础件5采用重力式空心箱型锚固基础，充当整体结构的运输浮体，从而使上部组件1、浮体、锚链4和锚固基础件5在码头或船坞装配后整体出运，实现海上风电场漂浮式装置的整体浮运；锚链4采用悬链线式或是张紧式，锚链4上部与浮筒3相连，下部与锚固基础件5相连，调整锚链4的拉力，保持装置的平稳性；到达指定安装海域后，对锚固基础件5的排气调整下沉到位，选填充材料、打入锚杆6或沉贯，完成海上风电场漂浮式装置一体化安装。
28.请参见图1-2所示，本发明一实施例，所述上部组件1包括升压站的上部组块；支撑组件2的上部与上部组块相连，上部组块通过吊装在码头或船坞装配后整体出运，完成海上漂浮式升压站的安装，简化了运输和安装过程。
29.请参见图3所示，本发明又一实施例中，所述上部组件1包括塔筒10和风电机组9，塔筒10下方与支撑组件2固定连接，塔筒10顶部与风电机组9连接；风电机组9的塔筒10竖直插入并固定在上部组件1内，保证风电机组9能正常工作。
30.请参见图1-3所示，本发明又一实施例中，所述锚链4的材料采用高分子纤维绳、铁链或者钢丝绳。
31.请参见图1-3所示，本发明又一实施例中，所述锚固基础件5为钢结构或钢筋混凝土结构，空舱设置为一个或多个；以便于进一步提高升压站平台的稳定性。
32.请参见图1-3所示，本发明又一实施例中，所述锚固基础件5的空舱内可填充砂石或混凝土材料。
33.请参见图1-3所示，本发明又一实施例中，所述锚固基础件5上固定有锚杆6；形成锚杆6复合式重力筒基础结构，增加锚固基础件5的基础承载力和稳定性。
34.请参见图1-3所示，本发明又一实施例中，所述锚固基础件5下部设置有若干个吸力桩7；形成吸力桩7复合式重力筒基础结构，保持安装平台的稳定性。
35.请参见图1-3所示，本发明又一实施例中，所述锚固基础件5下部设置有中部具有隔舱的吸力筒8；形成吸力筒8复合式重力结构，有利于锚固基础件5与浮体进行连接固定。
36.本发明上述任意一实施例中的一体化运输和安装方法：步骤1，在建造厂将上部组件1、浮体和箱型锚固基础件5加工完成，并进行上部组件1设备调试，验收合格后港口码头或者船坞将海上升压站上部组件1安装在浮体上，再将上部组件1和浮体整体放置到锚固基础件5上方，并进行临时海绑固定；锚固基础件5此时作为浮体；将锚链4底端与锚固基础件5连接，锚链4的顶端与浮体连接；
37.步骤2，调整锚固基础件5内部空舱情况，维持系统稳定性，利用拖轮将整体结构拖航到指定安装海域；
38.步骤3，逐步排出锚固基础件5内部的空气，使锚固基础件5下沉达到预定位置；
39.步骤4，在浮体的浮筒3上调节锚链4，形成设计要求的张力，保证整体结构稳定运行。
40.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：包括上部组件、浮体、锚链和锚固基础件：所述浮体包括相互连接的支撑组件和浮筒，所述支撑组件上部固定连接有上部组件；所述浮筒下部与所述锚链相连接；所述锚链的下部与锚固基础件相连接；所述锚固基础件内部设置有可进行填料的空舱，所述锚固基础上方与锚链相连接。2.根据权利要求1所述的一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：所述上部组件包括升压站的上部组块。3.根据权利要求1所述的一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：所述上部组件包括塔筒和风电机组，塔筒下方与支撑组件固定连接，塔筒顶部与风电机组连接。4.根据权利要求1所述的一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：所述锚链的材料采用高分子纤维绳、铁链或者钢丝绳。5.根据权利要求1所述的一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：锚固基础件为钢结构或钢筋混凝土结构，空舱设置为一个或多个。6.根据权利要求1所述的一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：所述锚固基础件的空舱内可填充砂石或混凝土材料。7.根据权利要求1所述的一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：所述锚固基础件上固定有锚杆。8.根据权利要求1所述的一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，其特征在于：所述锚固基础件下部设置有若干个吸力桩。9.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式升压站结构方案，其特征在于：所述锚固基础件下部设置有中部具有隔舱的吸力筒。10.一种利用权力要求1-9任意一项所述海上漂浮式升压站结构方案的一体化运输和安装方法：步骤1，在建造厂将上部组件、浮体和箱型锚固基础件加工完成，并进行上部组件设备调试，验收合格后港口码头或者船坞将海上升压站上部组件安装在浮体上，再将上部组件和浮体整体放置到锚固基础件上方，并进行临时海绑固定；锚固基础件此时作为浮体；将锚链底端与锚固基础件连接，将锚链的顶端与浮体连接；步骤2，调整锚固基础件内部空舱情况，维持系统稳定性，利用拖轮将整体结构拖航到指定安装海域；步骤3，逐步排出锚固基础件内部的空气，使锚固基础件下沉达到预定位置；步骤4，在浮体的浮筒上调节锚链，形成设计要求的张力，保证整体结构稳定运行。

技术总结
本发明一种海上风电场漂浮式装置的整体运输和安装方法，包括上部组件、浮体、锚链和锚固基础件：所述浮体包括相互连接的支撑组件和浮筒，所述支撑组件上部固定连接有上部组件；所述浮筒下部与所述锚链相连接；所述锚链的下部与锚固基础件相连接；所述锚固基础件内部设置有可进行填料的空舱，所述锚固基础上方与锚链相连接；本发明简化了运输和安装过程，减少了海上作业时间，降低了安装成本。降低了安装成本。降低了安装成本。


技术研发人员：钟林悦 宋启明 刘蔚 陈志冰
受保护的技术使用者：福建永福电力设计股份有限公司
技术研发日：2023.01.18
技术公布日：2023/5/9