海上风机支撑结构的制作方法

本实用新型涉及海上风机技术领域，特别是涉及海上风机支撑结构。

背景技术：

近年来，风场逐渐向近海深水区扩展，在近海深水区建设风场时，会采用导管架和吸力筒构建海上风机支撑结构。

构建过程为：在建造场地建造导管架和吸力筒并将两者建造成一体，形成整体结构，运输设备将整体结构运输到海上施工现场，海上施工设备将整体结构吊起并将其沉放到水底。

这种海上风机支撑结构存在以下弊端：

(1)导管架和吸力筒形成的整体结构的高度一般在60至70m之间，结构重量一般在1400吨至2600吨之间，由于高度高、重量重，所以对建造场地、运输设备以及海上作业设备的要求高；

(2)由于对建造场地的要求高，所以符合要求的建造场地少，导致构件的建造速度赶不上海上施工进度，致使海上施工窝工。

(3)由于对运输设备以及海上作业设备的要求高，所以需要采用特殊的运输设备和海上作业设备进行运输和安装，导致风场建设成本高。

有鉴于此，如果规避上述弊端，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种海上风机支撑结构，包括用于沉到水底的支撑基础，以及，用于在所述支撑基础沉到海底后再组装在其上方的第一导管架；所述支撑基础是一体结构，所述支撑基础包括吸力筒和设置在所述吸力筒上方的第二导管架，所述第一导管架和所述第二导管架插接并灌浆固定。

该支撑结构施工过程中，可以分两次吊装支撑基础和第一导管架，相比背景技术一次吊装整体结构而言，由于支撑基础和第一导管架的高度和重量均小于整体结构，所以对海上施工设备的吊高和吊重要求低，所以可以选择一般的海上施工设备进行施工，因此海上施工费用低。

而且，该支撑结构的支撑基础和第一导管架可以分别在不同的场地建造，所以对建造场地的要求低，满足要求的建造场地多，因而，可以设置多个建造场地进行支撑基础和第一导管架的建造，因此，能够改善甚至完全规避因构件建造速度赶不上海上施工进度导致海上施工窝工的问题。

可选地，所述第一导管架和所述第二导管架均包括多根纵向主腿，所述主腿之间设有支撑杆，所述支撑杆的两端连接不同的所述主腿。这样设置，第一导管架和第二导管架的强度比较高。

可选地，所述第一导管架的每根主腿下方分别设有一根插腿，所述插腿一一对应地插装在所述第二导管架的主腿内部。

可选地，所述第一导管架的主腿的底部加粗，形成加粗部，所述加粗部的外径和与之相连的所述插腿的外径一致。

可选地，所述插腿和所述第二导管架的主腿均为沿竖直方向延伸的直腿。这样设置，便于插腿与第二导管架的主腿的插接。

可选地，所述第一导管架的各插腿长短不一，使各插腿的底端有高有低。这样，便于插腿与第二导管架的插接。

可选地，所述第一导管架的高度高于与之相连的所述第二导管架的高度。

可选地，所述第二导管架设置为高度不同的多种规格，不同规格的所述第二导管架能够与同一所述第一导管架插接。这样设置，一个风场的所有支撑结构可以采用同样的第一导管架，从而可以减小生产设计的工作量，提高结构备料及建造的效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的海上风机支撑结构一种具体实施例的示意视图；

图2为图1中第一导管架的示意图；

图3为图1中支撑基础的示意图。

附图标记说明如下：

1支撑基础，11第二导管架，12吸力筒；

2第一导管架；

a主腿，b支撑杆，c插腿，d过渡段。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

如图所示，该海上风机支撑结构(以下简称支撑结构)包括第一导管架2和支撑基础1。

支撑基础1是一体结构。支撑基础1包括第二导管架11和吸力筒12，第二导管架11固定在吸力筒12的上方，安装完成后，第一导管架2和第二导管架11相互插接并灌浆固定。

该支撑结构的施工方法包括以下步骤：

s1，将支撑基础1吊起并沉放到水底；

s2，将第一导管架2吊到第二导管架11的正上方，然后下放第一导管架2，使第一导管架2与第二导管架11插接；

s3，在第一导管架2和第二导管架11的插接位置进行灌浆作业，使第一导管架2和第二导管架11固定。

施工过程中，分两次吊装支撑基础1和第一导管架2，相比背景技术一次吊装整体结构而言，由于支撑基础1和第一导管架2的高度和重量均小于整体结构，所以对海上施工设备的吊高和吊重要求低，所以可以选择一般的海上施工设备进行施工，因此海上施工费用低。

而且，该支撑结构的支撑基础1和第一导管架2可以分别在不同的场地建造，所以对建造场地的要求低，满足要求的建造场地多，因而，可以设置多个建造场地进行支撑基础1和第一导管架2的建造，因此，能够改善甚至完全规避因构件建造速度赶不上海上施工进度导致海上施工窝工的问题。

具体的，第一导管架2包括多根纵向主腿a，较优的选择是设置三根或四根。第一导管架2的主腿a顶部设有用于支撑风机的过渡段d。图示方案中，第一导管架2的主腿a是顶部向第一导管架2的竖直中心线倾斜的斜腿，这样设置，第一导管架2的稳定性比较好。

第一导管架2的每根主腿a下方分别设有一根插腿c。图示方案中，第一导管架2的主腿a底部加粗，形成加粗部，加粗部的外径和设在其下方的插腿c的外径基本一致，这样设置，能够保证第一导管架2的主腿a和插腿c过渡处的强度，当然实际实施时，也可不设置加粗部。

第二导管架11也包括多根纵向主腿a，第二导管架11的主腿a的数目与第一导管架2的主腿a的数目一致。插腿c一一对应地插装在第二导管架11的主腿a内部。图示方案中，插腿c和第二导管架11的主腿a均是沿竖直方向延伸的直腿，这样便于两者的插接。

第一导管架2的各插腿c可以设置得长短不一，使各插腿c的底端有高有低。图2中，左侧插腿c的底端低于右侧插腿c的底端，这样，更便于第一导管架2和第二导管架11的插接。详细的，当设置三根插腿c时，一根插腿c长一些，另两根插腿c一样长，但长度短一些，使三根插腿c具有两种长度；当设置四根插腿c时，第一条对角线上的两根插腿c设计成一长一短，第二条对角线上的两根插腿c设计成一样长，但长度小于第一对角线上两根插腿c的长度，使四根插腿c具有三种长度。

第二导管架11的每根主腿a下方分别设置一个吸力筒12，吸力筒12的顶部由封板封闭、底部开口，沉放支撑基础1时，用泵撬块从筒内向外抽水，待支撑结构达到服役年限后，向筒内注水即可将整个支撑结构顶出水面。采用吸力筒12作为支撑基础1的一部分，既便于支撑基础1的安装，也便于支撑基础1的拆卸。吸力筒12安装完成后筒壁贯至泥面以下，顶部封板位于泥面上部，吸力筒12的规格由吸力筒12上的荷载及风场的地质条件决定。

第一导管架2的主腿a之间以及第二导管架11的主腿a之间均设有支撑杆b，支撑杆b的两端连接不同的支腿，起到连接主腿a和提升导管架强度的作用。

图示方案中，支撑杆b是与竖直方向和水平方向均呈一定夹角的斜支撑杆，且支撑杆b两两交叉形成“×”形结构，这样设置，支撑杆b能够较好地发挥提升导管架强度的作用。

图示方案中，以大致位于同一高度的支撑杆b为一层，第一导管架2设置了三层支撑杆b，第二导管架11设置了一层支撑杆b。实际实施时，支撑杆b的层数可以根据主腿a的长度灵活调整。较优的选择是，使第一导管架2的高度在30m至50m之间并在其主腿a之间设置两层或三层支撑杆b，使第二导管架11的高度在15m至20m之间并在其主腿a之间设置一层或两层支撑杆b。

具体的，可以将第二导管架11设置成高度不同的多种规格，不同规格的第二导管架11的主腿a的数目和主腿a的间距相同，以便能够与同一第一导管架2插接。这样设置，一个风场的所有支撑结构可以采用同样的第一导管架2，这种可以减小生产设计的工作量，提高结构备料及建造的效率。一个风场采用同样的第一导管架2时，在水深较深的位置，采用高度较高的第二导管架11，在水深较浅的位置，采用高度较低的第二导管架11，这样能够保证支撑结构的高度符合水深要求。

以上对本实用新型所提供的海上风机支撑结构及海上风机支撑结构的施工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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