專利名稱：整體式海上升壓站結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種海上升壓站結構，尤其是一種整體式海上升壓站結構，適用于各種類型的海上風電場的電能輸出。
背景技術：
在我國，風力發電行業是一個新興的行業。上世紀八十年代起，我國引進國外技術逐步在國內建設風力發電場，2000年以后，由于國家鼓勵對可再生能源的開發和利用，使國內風力發電行業得到迅速發展。到目前為止，我國已經在內蒙古、新疆、河北及東部沿海地區建成了一大批陸上風電場。但隨著風電產業的大規模發展，土地資源緊張、與當地其它產業的予盾等問題已日漸顯現，而我國擁有漫長的海岸線，其近海區域蘊藏有豐富的風能資源，近年來，近海風電得到快速的發展。陸上的風電場升壓站一般為一個建筑群，里面主要包含生產綜合樓、生產輔助樓等建(構)筑物，站區內建筑物的布置符合相關規程規范及消防等要求。離岸較近的海上風電場同樣可以在陸上設置升壓站，但是如果海上風電場離岸較遠，電能損耗大時，一般電能需要通過海上升壓后再輸送到匯流站。由于海上風電場的升壓設備位于海上，無法像陸上那樣設計一個相應建筑群以實現其功能，因此海上升壓站需要在一個盡量小的平臺上集成陸上升壓站的主要功能，并且能夠滿足消防等要求；同時由于海上環境惡劣，普通的陸上施工機械和施工方法也無法在海上使用，需要采用船舶等進行施工，海上吊裝安裝等難度大，因此海上升壓站施工應盡量減少海上吊裝作業次數；海上施工的有效作業時間短，因此海上升壓站的施工等應盡量縮短海上作業時間。而目前缺乏近海風電場的建設經驗，尚沒有找到一種適用范圍廣、性能可靠、施工便捷的結構形式。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是針對上述問題，基于我國近海海域的自然條件， 提出一種適用泛圍廣、性能可靠、施工便捷的整體式海上升壓站結構。本實用新型所采用的技術方案是一種整體式海上升壓站結構，其特征在于它包括一組豎直布置的下端伸入至海床以下持力層的鋼管樁，鋼管樁上端通過灌漿材料或法蘭盤連有將樁支撐轉換為多柱結構的結構轉換層，并在該結構轉換層上面安裝一個整體式升壓站模塊。所述整體式升壓站模塊具有2 4層上下分布的承重及圍護結構。所述最頂層承重及圍護結構的頂部設有直升機平臺。所述結構轉換層的頂部為甲板平臺，并在結構轉換層中布置有電纜、事故儲油罐和消防設備。所述結構轉換層、各層承重及圍護結構以及直升機平臺之間由鋼質樓梯上下連通，并在結構轉換層和各層承重及圍護結構的外圍均設有欄桿。所述承重及圍護結構共有兩層，形狀為矩形，長3細、寬31m;下層的承重及圍護結構分為高壓設備區、中壓設備區和中低壓設備區；上層的承重及圍護結構分為高壓設備區和中壓設備區。所述鋼管樁共有4根，其直徑為1600mm，壁厚為20 25mm。本實用新型的有益效果是1)本實用新型將整個海上升壓站作為一個模塊——即整體式升壓站模塊，在陸上加工制作，整體運輸至海上安裝，該整體式升壓站模塊具有2 4層的承重及圍護結構，功能區區劃清晰，布置緊湊，在滿足使用功能和消防等要求的同時占用建筑面積小；2)本實用于海上鋼管樁基礎施工完成后只需進行一次吊裝即能完成升壓站的安裝工作，海上吊裝作業次數少，提高了安裝效率；3)可在陸上完成承重及圍護結構的制作，陸上施工技術成熟，質量控制容易，減小了海上升壓站結構的施工難度；4)整體式海上升壓站結構的電氣設備安裝和調試工作在陸上完成，海上升壓站吊裝完成以后即可投入使用，大大縮短了海上作業時間力)鋼管樁基礎和上部的整體式升壓站模塊之間設有一結構轉換層，將樁(一般為4樁)支撐轉換成多柱結構，鋼管樁和結構轉換層之間采用灌漿或者法蘭盤連接，安裝簡單方便。

圖1是本實用新型實施例的立面圖。圖2是圖1的A-A向剖視圖。圖3是圖1的B-B向剖視圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例具有4根呈正方形(邊長15m)的布置的鋼管樁1。鋼管樁直徑1600mm，壁厚20 25mm，其下端伸入至海床以下持力層(最好以深層較好的土層為持力層)，樁長需根據海上升壓站所處的地質情況及海洋水文環境、上部設備的重量而定。鋼管樁的上端通過灌漿材料(或法蘭盤)連接有結構轉換層2 (其外圍布置有欄桿6，頂部為甲板平臺)，結構轉換層內設有多根立柱，將4樁支撐轉換為多柱結構。并在該結構轉換層中布置有電纜、事故儲油罐和消防設備等。以所述結構轉換層2為承載體，本例在該結構轉換層的上面布置了一個整體式升壓站模塊3 (所謂整體式升壓站模塊，是指將整個海上升壓站作為一個“大模塊”，在陸上加工制作，整體運輸至海上安裝，該“大模塊”即為所述的“整體式升壓站模塊”)。所述整體式升壓站模塊具有2 4層(本例為兩層)上下分布的承重及圍護結構3-1 (包括承重結構和圍護結構)，其內布置有主變壓器、高低壓開關和控制系統等設備。各層的承載及圍護結構呈矩形，其尺寸為31mX 3細，四周設有欄桿6，并在相鄰兩層承重及圍護結構之間以及下層的承重及圍護結構與結構轉換層之間連接鋼質樓梯4。如圖2、圖3所示，下層的承重及圍護結構分為三個功能區，分別為高壓設備區3-1-1、中壓設備區3-1-2和中低壓設備區3-1-3 ；上層的承載及圍護結構分為兩個功能區，分別為高壓設備區3-1-1和中壓設備區 3-1-2。各個功能區均按消防規定開門，設有逃生通道。此外，在上層承重及圍護結構的頂部還設有直升機平臺5，該直升機平臺與上層承重及圍護結構之間也通過鋼質樓梯4連通。
4[0020] 實施時，鋼管樁1在海洋大氣區的部位采用防腐涂層防腐蝕，泥下區采用預留腐蝕量防腐蝕，其余部位采用防腐蝕涂層和犧牲陽極聯合防腐蝕。整體式升壓模塊的承重結構采用型鋼、槽鋼、鋼管、花紋鋼板等組合連接，圍護結構采用輕質組合材料，部分模塊圍護結構采用防火防爆材料。整體式升壓站模塊在陸上工廠制作，完成焊接、涂裝、電氣設備安裝調試等工序后分別運輸至現場安裝。整體式升壓站模塊在其結構、建筑、暖通、電氣設備安裝等施工完成并調試結束后整體吊裝到升壓站樁基礎(包括鋼管樁和結構轉換層)上。 采用這些措施后，很好的適應了海上風電場的環境，保證了結構的耐久性而且滿足使用功能的要求。
權利要求1.一種整體式海上升壓站結構，其特征在于它包括一組豎直布置的下端伸入至海床以下持力層的鋼管樁(1)，鋼管樁上端通過灌漿材料或法蘭盤連有將樁支撐轉換為多柱結構的結構轉換層O)，并在該結構轉換層上面安裝一個整體式升壓站模塊(3)。
2.根據權利要求1所述的整體式海上升壓站結構，其特征在于所述整體式升壓站模塊(3)具有2 4層上下分布的承重及圍護結構(3-1)。
3.根據權利要求2所述的整體式海上升壓站結構，其特征在于所述最頂層承重及圍護結構(3-1)的頂部設有直升機平臺(5)。
4.根據權利要求1所述的整體式海上升壓站結構，其特征在于所述結構轉換層(2) 的頂部為甲板平臺，并在結構轉換層中布置有電纜、事故儲油罐和消防設備。
5.根據權利要求3所述的整體式海上升壓站結構，其特征在于所述結構轉換層O)、 各層承重及圍護結構(3-1)以及直升機平臺(5)之間由鋼質樓梯(4)上下連通，并在結構轉換層和各層承重及圍護結構的外圍設有欄桿(6)。
6.根據權利要求2所述的整體式海上升壓站結構，其特征在于所述承重及圍護結構(3-1)共有兩層，形狀為矩形，長3細、寬31m;下層的承重及圍護結構分為高壓設備區 (3-1-1)、中壓設備區(3-1-2)和中低壓設備區(3-1-3)；上層的承重及圍護結構分為高壓設備區(3-1-1)和中壓設備區(3-1-2)。
7.根據權利要求1所述的整體式海上升壓站結構，其特征在于所述鋼管樁共有4根， 其直徑為1600mm，壁厚為20 25mm。
專利摘要本實用新型涉及一種海上升壓站結構，尤其是一種整體式海上升壓站結構，本實用新型所要解決的技術問題是提出一種適用泛圍廣、性能可靠、施工便捷的整體式海上升壓站結構。解決該問題的技術方案是它包括一組豎直布置的下端伸入至海床以下持力層的鋼管樁，鋼管樁上端通過灌漿材料或法蘭盤連有將樁支撐轉換為多柱結構的結構轉換層，并在該結構轉換層上面安裝一個整體式升壓站模塊。本實用新型適用于各種類型的海上風電場的電能輸出。
文檔編號E02B17/00GK201943059SQ20102065698
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者俞華鋒, 馮衛江, 孫杏建, 施朝暉, 楊文斌, 郭士杰, 陳德春 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院