一种半潜式风机基础结构的制作方法

本发明涉及海上风电，具体为一种半潜式风机基础结构。

背景技术：

1、半潜式风机基础主要由浮式立柱、旁通和连接结构组成。从已有的设计来看，浮式立柱一般分为三立柱、四立柱为主，截面为圆或者四边形为主；旁通有的设置特别厚成箱体状，有的不设置；连接结构也是有的设置有，有的当旁通设置特别大的时候就没有连接结构。

2、由于绝大部分项目都是商业项目，开发者没有公布选型的依据和考量，我们无法得到一个结论：哪种半潜式基础的设计才是最优的。并且，由于海况的不同导致了各个海域的控制工况不同，所以也很难给出一个通用的最优的结构来。

技术实现思路

1、针对现有技术中漂浮式风机基础无法通用的问题，本发明提供一种半潜式风机基础结构。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种半潜式风机基础结构，包括：三个独立且呈三角形设置的浮式立柱，浮式立柱的横截面呈多边形，相邻的两个浮式立柱顶端之间设置连接结构进行连接，相邻的两个浮式立柱的底部之间设置旁通进行连接，浮式立柱的底部外侧设有垂荡板。

4、优选的，旁通与浮式立柱呈中空设置，且旁通的内部与俯视立柱的内部均通过加载设备进行海水加载。

5、优选的，三个浮式立柱根据横截面积大小记为主立柱和两个副立柱，主立柱的横截面积大于副立柱的横截面积。

6、优选的，连接结构的横截面积小于旁通的横截面积。

7、优选的，浮式立柱的横截面呈六边形，且六边形中边长满足条件：最长边的长度≤1.5×最短边的长度。

8、优选的，旁通和连接结构均与浮式立柱的直线边连接。

9、优选的，旁通呈箱型，且外缘与浮式立柱贴合。

10、优选的，旁通与浮式立柱的连接处和连接结构与浮式立柱的连接处均设置有加筋倒角。

11、优选的，垂荡板由三个浮式立柱形成的三角形的角点外侧延展而成，且垂荡板的板面位于浮式立柱与旁通所在的三角形范围内。

12、优选的，浮式立柱的顶端设有锚链连接结构。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明一种半潜式风机基础结构采用多边形截面的浮式立柱代替现有的圆形立柱，这是因为圆形截面的立柱在直径超过15m时难以保证分段弧形之间的焊接同轴、同圆，有助于降低制造难度、缩减工期和降低建造成本。同时，设置旁通用于进行平衡配载，连接结构用以实现浮式立柱的连接，减少底部旁通受到的载荷，减小连接处所受的应力集中。垂荡板则有利于提高整个浮式基础的阻尼，增加了整个风机基础的稳定性。

15、进一步的，连接结构的尺寸比旁通小，因为旁通需要提供浮力、内部需要关注压载水；而连接结构只需要提供表面人员可以行走，不需要提供其他功能。

16、进一步的，浮式立柱的截面大小不同，这是因为主立柱上要安装塔筒和基础，因此横截面积比另外两个副立柱要大。

17、进一步的，箱型的旁通外缘与浮式立柱贴合，以便于进行加工和施工。

18、进一步的，加筋倒角用以减少应力集中，提高结构承载力。

19、进一步的，垂荡板有利于提高整个浮式基础的阻尼，增加稳定性。

20、进一步的，垂荡板的板面不宜超过浮式立柱与旁通所在的三角形范围内，这样当锚链设置在浮式立柱上部的时候，锚链的下垂段不会与垂荡板发生干涉。

技术特征：

1.一种半潜式风机基础结构，其特征在于，包括：三个独立且呈三角形设置的浮式立柱(3)，浮式立柱(3)的横截面呈多边形，相邻的两个浮式立柱(3)顶端之间设置连接结构(4)进行连接，相邻的两个浮式立柱(3)的底部之间设置旁通(5)进行连接，浮式立柱(3)的底部外侧设有垂荡板(6)。

2.根据权利要求1所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，旁通(5)与浮式立柱(3)呈中空设置，且旁通(5)的内部与俯视立柱的内部均通过加载设备进行海水加载。

3.根据权利要求2所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，三个浮式立柱(3)根据横截面积大小记为主立柱和两个副立柱，主立柱的横截面积大于副立柱的横截面积。

4.根据权利要求1所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，连接结构(4)的横截面积小于旁通(5)的横截面积。

5.根据权利要求1所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，浮式立柱(3)的横截面呈六边形，且六边形中边长满足条件：最长边的长度≤1.5×最短边的长度。

6.根据权利要求5所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，旁通(5)和连接结构(4)均与浮式立柱(3)的直线边连接。

7.根据权利要求6所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，旁通(5)呈箱型，且外缘与浮式立柱(3)贴合。

8.根据权利要求6所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，旁通(5)与浮式立柱(3)的连接处和连接结构(4)与浮式立柱(3)的连接处均设置有加筋倒角(7)。

9.根据权利要求5所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，垂荡板(6)由三个浮式立柱(3)形成的三角形的角点外侧延展而成，且垂荡板(6)的板面位于浮式立柱(3)与旁通(5)所在的三角形范围内。

10.根据权利要求9所述的半潜式风机基础结构，其特征在于，浮式立柱(3)的外侧设有锚链连接结构(4)，且锚链连接结构(4)位于浮式立柱(3)与旁通(5)所在的三角形范围之外。

技术总结本发明涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种半潜式风机基础结构，包括三个独立且呈三角形设置的浮式立柱，浮式立柱的横截面呈多边形，相邻的两个浮式立柱顶端之间设置连接结构进行连接，相邻的两个浮式立柱的底部之间设置旁通进行连接，浮式立柱的底部外侧设有垂荡板。本发明采用多边形截面的浮式立柱代替现有的圆形立柱，这是因为圆形截面的立柱在直径超过15m时难以保证分段弧形之间的焊接同轴、同圆，有助于降低制造难度、缩减工期和降低建造成本。同时，设置旁通用于进行平衡配载，连接结构用以实现浮式立柱的连接，减少底部旁通受到的载荷，减小连接处所受的应力集中。垂荡板则有利于提高整个浮式基础的阻尼，增加了整个风机基础的稳定性。技术研发人员：周昳鸣,刘鑫,陈建军,刘瑞超,毕成,温栋斌,胡合文,郭晓辉受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18