一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础

本发明涉及海上风电基础结构，特别是涉及一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础。

背景技术：

1、在过去的几十年里，人们充分认识到了发展新能源的必要性。风力能源和其他清洁可再生能源一样受到重视，在各国政府的支持下，风力发电的增长非常迅猛，开发技术日臻成熟，且商业化程度高，成为最适宜规模化开发的新能源之一。

2、随着水深的增加，海上固定式风机支撑基础的设计难度和投资成本急剧增加，浮式风机的优势逐渐突显。海上浮式风机可看作浮式平台与风力发电机的结合，平台作为支撑，控制了风机的位置和姿态，从而保证能量的捕获。

3、传统的浮式结构主要是由钢结构组成，材料成本较高。随着我国风电平价上网的实施，对风电工程的造价提出了更高的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础，从而实现基础结构用钢量减少，整体造价降低。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础，由立柱、水平连接钢管、过渡段、锚链和锚组成，所述立柱设置有3～4个且均匀分布设置于过渡段周围，所述立柱与过渡段之间及相邻的立柱之间均通过相互平行的两根水平连接钢管相互连接；

4、所述的过渡段为上部直径大，下部直径小的倒圆锥型钢管；所述过渡段的上部能够通过法兰与风机塔筒连接；

5、所述的立柱、过渡段、水平连接钢管采用焊接方式连接为一整体；

6、所述的锚链的一端与各个立柱顶部进行连接，另一段与海床上的锚进行连接，将整个漂浮式基础平台限制在指定区域；

7、所述立柱为中部直径小、两端直径大的哑铃型结构，包括内钢板、外钢板和分舱钢板，所述内钢板与外钢板之间填充有混凝土，所述立柱内部的内钢板壁上从上到下设置有若干个所述分舱钢板；所述立柱的顶部和底部分别固接有顶钢板和底钢板实现对内钢板、外钢板及立柱内部的密封。

8、进一步的，所述立柱中部的外径为8～12m，两端的外径为13～17m，内钢板和外钢板的厚度均为8～12mm。

9、进一步的，所述混凝土的壁厚为320～380mm；分舱钢板、顶钢板、底钢板的厚为18～22mm。

10、进一步的，相邻立柱的中心距离为38～42m。

11、与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

12、本发明相较于传统的立柱结构，水线附近为哑铃型立柱的中间部位，可以减小波浪的作用力；哑铃型立柱的下部为扩大端，可增加水力的附加质量，减小整体结构垂荡；哑铃型立柱的上部逐渐扩大，当基础倾斜如水时，可逐步增大恢复力，有利于基础的稳定；整体结构采用钢混组合结构，可以减少整体结构的用钢量。

13、此外本发明提供的漂浮式基础设计会提供增加的柱顶承载力；降低水位的变化制约系数：增加支撑结构，增加柱顶支撑力；减少安全风险：采用钢混组合多立柱之间混凝土支撑，可以充分利用承载结构。

技术特征：

1.一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础，其特征在于，由立柱、水平连接钢管、过渡段、锚链和锚组成，所述立柱设置有3～4个且均匀分布设置于过渡段周围，所述立柱与过渡段之间及相邻的立柱之间均通过相互平行的两根水平连接钢管相互连接；

2.根据权利要求1所述一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础，其特征在于，所述立柱中部的外径为8～12m，两端的外径为13～17m，内钢板和外钢板的厚度均为8～12mm。

3.根据权利要求1所述一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础，其特征在于，所述混凝土的壁厚为320～380mm；分舱钢板、顶钢板、底钢板的厚为18～22mm。

4.根据权利要求1所述一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础，其特征在于，相邻立柱的中心距离为38～42m。

技术总结
本发明公开一种钢混组合多立柱支撑的漂浮式基础，由立柱、水平连接钢管、过渡段、锚链和锚组成，所述立柱设置有3～4个且均匀分布设置于过渡段周围，立柱与过渡段之间及相邻的立柱之间均通过相互平行的两根水平连接钢管相互连接；过渡段为上部直径大，下部直径小的倒圆锥型钢管；过渡段的上部能够通过法兰与风机塔筒连接；立柱、过渡段、水平连接钢管采用焊接方式连接为一整体；锚链的一端与各个立柱顶部进行连接，另一段与海床上的锚进行连接，将整个漂浮式基础平台限制在指定区域。

技术研发人员：方龙,练继建,翟恩地,李荣富,王海军
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12