一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构的制作方法

1.本实用新型涉及海上风电的技术领域，尤其是指一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构。

背景技术：

2.目前，漂浮式风电机组应用最多的钢结构浮式平台具有造价高、易腐蚀、施工工艺要求高等缺点。随着混凝土性能的不断改善和提高，特别是轻质、高强度等高性能混凝土的出现及应用，使钢筋混凝土的海洋工程结构成为可能。研究表明，相较于钢材混凝土材料价格具有明显的优势，而且就地取材，能使整机成本更具有优势，越来越多的浮式基础结构开始尝试采用混凝土作为主要材料。
3.但是随着风电机组不断大型化，浮式基础所承受的载荷越来越大。混凝土构件尺寸越来越大，给现场施工、转运及安装带来极大挑战。例如我们需要设计一个风轮直径为240m以上的漂浮式风电机组，经过测算基础截面尺寸将达到长20m，高10m以上，每节混凝土构件重量约400t，这会给生产带来一系列问题。首先，如此大的混凝土构件对场地无论是空间尺寸还是地面承载能力都是极大挑战；其次重达400t的混凝土构件无论是场地内转运还是场外运输，都是极其困难，相关吊装设备及运输设备很难满足要求。本专利基于此提出一种模块化设计的新型浮式基础结构，解决大机型浮式基础结构混凝土构件尺寸大难以制作、转运和安装的问题。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构，可有效解决机组大型化过程中对浮式基础结构大尺寸带来的一系列问题。
5.为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构，包括基础本体，所述基础本体的每个混凝土臂均由至少2个小尺寸混凝土臂构件并排或叠置而成，且每个小尺寸混凝土臂构件尺寸一样，达到模块化生产目的。
6.进一步，所述小尺寸混凝土臂构件通过预应力筋预紧。
7.进一步，所述基础本体包括浮筒、端部连接件、混凝土臂、中心连接件和塔架连接段，所述混凝土臂有三个，该三个混凝土臂的一端通过中心连接件相连接并构成y形结构，所述塔架连接段安装在中心连接件的顶部，该三个混凝土臂的另一端均连接有一个端部连接件，每个端部连接件上均安装有一个浮筒；其中，每个混凝土臂的小尺寸混凝土臂构件通过预应力筋的预紧力使所有构件与端部连接件和中心连接件连接起来形成一个整体。
8.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
9.1、在常规设计中，对于混凝土臂通常设计成一整个混凝土臂构件，这样就会出现由于截面尺寸过大对结构件本身制作及相关配套生产设备带来的一系列问题，使方案在现有条件下不具备可行性或者需要花费巨大代价，但通过本专利技术就可以使原本不具备可行性或者需要花费巨大代价来实现的技术方案，在现有设备条件下即可实现。
10.2、解决了生产、转运及现场安装对场地及相关设备的要求，有利于控制构件质量和节省生产制造成本。
11.3、模块化生产制造，有利于控制生产质量和节省成本。
12.4、保证结构整体承载力同时解决生产制造困难。
13.5、节省生产制造成本，提升机组经济性。
附图说明
14.图1为本实施例公开的模块化设计的漂浮式风电机组基础结构立体图。
15.图2为本实施例公开的模块化设计的漂浮式风电机组基础结构俯视图。
16.图3为本实施例公开的混凝土臂截面图。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明,但本实用新型的使用方式不限于此。
18.如图1至图3所示，本实施例公开了一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构，主要由浮筒1、端部连接件2、混凝土臂3、中心连接件4和塔架连接段5组成，所述混凝土臂3有三个，该三个混凝土臂3的一端通过中心连接件4相连接并构成y形结构，所述塔架连接段5安装在中心连接件4的顶部，该三个混凝土臂3的另一端均连接有一个端部连接件2，每个端部连接件2上均安装有一个浮筒1，为基础提供浮力及恢复力矩；其中，每个混凝土臂3均由2个小尺寸混凝土臂构件31并排而成(当然，该混凝土臂3的实现方案不局限于附图中的形式，小尺寸混凝土臂构件31可以水平排列，也可以叠置在一起，以及2个、3个或者更多小尺寸混凝土臂构件31组合应都在本专利保护范围内)，截面如图3所示，截面宽和高根据载荷确定，长度方向根据构件重量，满足现场现有设备起重能力条件确定，每个小尺寸混凝土臂构件31尺寸一样，达到模块化生产目的，且每个混凝土臂3的小尺寸混凝土臂构件31通过预应力筋的预紧力使所有构件与端部连接件2和中心连接件4连接起来形成一个整体。
19.尤其是当现场已经具备小尺寸混凝土臂构件混凝土生产模具后，后期需要机组大型化，使用本专利方案可节省混凝土模具开发周期及混凝土模具生产制造成本，进一步提升机组经济性。
20.以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构，包括基础本体，其特征在于：所述基础本体的每个混凝土臂均由至少2个小尺寸混凝土臂构件并排或叠置而成，且每个小尺寸混凝土臂构件尺寸一样，达到模块化生产目的。2.根据权利要求1所述的一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构，其特征在于：所述小尺寸混凝土臂构件通过预应力筋预紧。3.根据权利要求1所述的一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构，其特征在于：所述基础本体包括浮筒、端部连接件、混凝土臂、中心连接件和塔架连接段，所述混凝土臂有三个，该三个混凝土臂的一端通过中心连接件相连接并构成y形结构，所述塔架连接段安装在中心连接件的顶部，该三个混凝土臂的另一端均连接有一个端部连接件，每个端部连接件上均安装有一个浮筒；其中，每个混凝土臂的小尺寸混凝土臂构件通过预应力筋的预紧力使所有构件与端部连接件和中心连接件连接起来形成一个整体。

技术总结

本实用新型公开了一种模块化设计的漂浮式风电机组基础结构，包括基础本体，所述基础本体的每个混凝土臂均由至少2个小尺寸混凝土臂构件并排或叠置而成，且每个小尺寸混凝土臂构件尺寸一样，达到模块化生产目的，有利于控制生产质量和节省成本。本实用新型可有效解决机组大型化过程中对浮式基础结构大尺寸带来的一系列问题，比如解决了生产、转运及现场安装对场地及相关设备的要求，有利于控制构件质量和节省生产制造成本。量和节省生产制造成本。量和节省生产制造成本。