專利名稱：模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海上升壓站結(jié)構(gòu)，尤其是一種模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)， 適用于各種類型的海上風(fēng)電場的電能輸出。
背景技術(shù)：
在我國，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)是一個(gè)新興的行業(yè)。上世紀(jì)八十年代起，我國引進(jìn)國外技術(shù)逐步在國內(nèi)建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場，2000年以后，由于國家鼓勵(lì)對可再生能源的開發(fā)和利用，使國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)得到迅速發(fā)展。到目前為止，我國已經(jīng)在內(nèi)蒙古、新疆、河北及東部沿海地區(qū)建成了一大批陸上風(fēng)電場。但隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，土地資源緊張、與當(dāng)?shù)仄渌a(chǎn)業(yè)的予盾等問題已日漸顯現(xiàn)，而我國擁有漫長的海岸線，其近海區(qū)域蘊(yùn)藏有豐富的風(fēng)能資源，近年來，近海風(fēng)電得到快速的發(fā)展。陸上的風(fēng)電場升壓站一般為一個(gè)建筑群，里面主要包含生產(chǎn)綜合樓、生產(chǎn)輔助樓等建(構(gòu))筑物，站區(qū)內(nèi)建筑物的布置符合相關(guān)規(guī)程規(guī)范及消防等要求。離岸較近的海上風(fēng)電場同樣可以在陸上設(shè)置升壓站，但是如果海上風(fēng)電場離岸較遠(yuǎn)，電能損耗大時(shí)，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(fēng)電場的升壓設(shè)備位于海上，無法像陸上那樣設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)建筑群以實(shí)現(xiàn)其功能，因此海上升壓站需要在一個(gè)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(shí)由于海上環(huán)境惡劣，普通的陸上施工機(jī)械和施工方法也無法在海上使用，需要采用船舶等進(jìn)行施工，海上吊裝安裝等難度大，因此海上升壓站施工應(yīng)盡量減少海上吊裝作業(yè)次數(shù)；海上施工的有效作業(yè)時(shí)間短，因此海上升壓站的施工等應(yīng)盡量縮短海上作業(yè)時(shí)間。而目前缺乏近海風(fēng)電場的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，尚沒有找到一種適用范圍廣、性能可靠、施工便捷的結(jié)構(gòu)形式。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)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、施工便捷的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)換為多柱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，并在該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上布置2 4層上下分布的由若干個(gè)升壓站模塊拼裝而成的模塊層，相鄰兩模塊層之間由樓梯連通。所述各升壓站模塊均具有獨(dú)立的鋼質(zhì)承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，升壓站模塊內(nèi)放置有主變壓器、高低壓開關(guān)或控制系統(tǒng)等。所述海上升壓站結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有直升機(jī)平臺，該直升機(jī)平臺與最頂層的模塊層之間由樓梯連通。所述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的頂部為甲板平臺，它與底層的模塊層之間由樓梯連通，且結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中布置有電纜、事故儲油罐和消防設(shè)備。 所述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和各模塊層的外圍設(shè)有欄桿。所述模塊層共有兩層，形狀為矩形，長；Mm、寬31m;下方的模塊層分為高壓設(shè)備區(qū)、中壓設(shè)備區(qū)和中低壓設(shè)備區(qū)，其中高壓設(shè)備區(qū)內(nèi)布置兩臺主變壓器；上方的模塊層分為高壓設(shè)備區(qū)和中壓設(shè)備區(qū)。所述鋼管樁共有4根，其直徑為1600mm，壁厚為20 25mm。本實(shí)用新型的有益效果是(1)本實(shí)用將升壓站分成多個(gè)獨(dú)立的模塊，各個(gè)模塊均具有相對獨(dú)立的功能，單個(gè)模塊重量和體積較小，運(yùn)輸和安裝方便；( 各個(gè)升壓站模塊均具有獨(dú)立的鋼質(zhì)承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，功能區(qū)區(qū)劃清晰，布置緊湊，在滿足使用功能和消防等要求的同時(shí)占用建筑面積?。?3)可在陸上完成鋼質(zhì)承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的制作，陸上施工技術(shù)成熟，質(zhì)量控制容易，減小了施工難度；(4)各個(gè)升壓站模塊的電氣設(shè)備安裝和調(diào)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(yè)時(shí)間； (5)鋼管樁基礎(chǔ)和上部各升壓站模塊之間設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，將樁(優(yōu)選4樁)支撐轉(zhuǎn)換成多柱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層與基樁之間采用灌漿材料或者法蘭盤連接，連接點(diǎn)少，安裝簡單方便。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)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(一般以深層較好的土層為持力層)，樁長需根據(jù)海上升壓站所處的地質(zhì)情況及海洋水文環(huán)境、上部設(shè)備的重量而定。鋼管樁的上端通過灌漿材料(也可采用法蘭盤)連接有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層2 (其頂部為甲板平臺)， 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層內(nèi)設(shè)有多根立柱，將4樁支撐轉(zhuǎn)換為多柱結(jié)構(gòu)。并在該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中布置有電纜、事故儲油罐和消防設(shè)備等。以所述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層2為承載體，本例在該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的上面布置了多個(gè)拼裝在一起的升壓站模塊(所謂升壓站模塊，是指先將整個(gè)海上升壓站分為多個(gè)具有相對獨(dú)立功能的“小模塊”，分別在陸上加工，各模塊內(nèi)分別放置主變壓器、高低壓開關(guān)、控制系統(tǒng)等設(shè)備，再運(yùn)輸至海上拼裝后形成具有整體功能的升壓站結(jié)構(gòu)，該“小模塊”即為所述的“升壓站模塊”)。各升壓站模塊均具有獨(dú)立的鋼質(zhì)承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，拼裝完成后，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的上面形成兩個(gè)上下分布的形狀呈矩形的模塊層3，其尺寸為；MmX31m，四周設(shè)有欄桿 6，并在兩模塊層之間以及下方模塊層與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層之間連接鋼質(zhì)的樓梯4。如圖2、圖3所示，下方的模塊層3分為三個(gè)功能區(qū)，分別為高壓設(shè)備區(qū)3-1、中壓設(shè)備區(qū)3-2和中低壓設(shè)備區(qū)3-3，由四個(gè)獨(dú)立升壓站模塊組成，其中高壓設(shè)備區(qū)布置主變兩臺，分為兩個(gè)獨(dú)立升壓站模塊；上方的模塊層3分為兩個(gè)功能區(qū)，分別為高壓設(shè)備區(qū)3-1和中壓設(shè)備區(qū)3-2，由兩個(gè)獨(dú)立模塊組成。各個(gè)功能區(qū)均按消防規(guī)定開門，設(shè)有逃生通道。此外，在上方模塊層的頂部 (即本海上升壓站結(jié)構(gòu)的頂部)還設(shè)有直升機(jī)平臺5，該直升機(jī)平臺與上方模塊層也通過鋼質(zhì)的樓梯4連通。本實(shí)施例的模塊層也可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置為3層或4層，其結(jié)構(gòu)與上述結(jié)構(gòu)類似， 不再--描述。實(shí)施時(shí)，鋼管樁1在海洋大氣區(qū)的部位采用防腐涂層防腐蝕，泥下區(qū)采用預(yù)留腐蝕量防腐蝕，其余部位采用防腐蝕涂層和犧牲陽極聯(lián)合防腐蝕。各升壓站模塊的鋼質(zhì)承重結(jié)構(gòu)采用型鋼、槽鋼、鋼管、花紋鋼板等組合連接，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用輕質(zhì)組合材料，部分模塊圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用防火防爆材料。各升壓站模塊在陸上工廠制作，完成焊接、涂裝、電氣設(shè)備安裝調(diào)試等工序后分別運(yùn)輸至現(xiàn)場安裝。在各升壓站模塊的結(jié)構(gòu)、建筑、暖通、電氣設(shè)備安裝等施工完成并調(diào)試結(jié)束后分別起吊裝配到升壓站樁基礎(chǔ)上。采用這些措施后，很好的適應(yīng)了海上風(fēng)電場的環(huán)境，保證了結(jié)構(gòu)的耐久性而且滿足使用功能的要求。
權(quán)利要求1.一種模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)換為多柱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層O)，并在該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上布置2 4層上下分布的由若干個(gè)升壓站模塊拼裝而成的模塊層(3)，相鄰兩模塊層之間由樓梯(4)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，其特征在于所述各升壓站模塊均具有獨(dú)立的鋼質(zhì)承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，升壓站模塊內(nèi)放置有主變壓器、高低壓開關(guān)或控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，其特征在于所述海上升壓站結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有直升機(jī)平臺(5)，該直升機(jī)平臺與最頂層的模塊層C3)之間由樓梯(4)連ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層 (2)的頂部為甲板平臺，它與底層的模塊層(3)之間由樓梯(4)連通，且結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中布置有電纜、事故儲油罐和消防設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層 (2)和各模塊層(3)的外圍設(shè)有欄桿(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，其特征在于所述模塊層(3) 共有兩層，形狀為矩形，長3細(xì)、寬31m;下方的模塊層分為高壓設(shè)備區(qū)(3-1)、中壓設(shè)備區(qū) (3-2)和中低壓設(shè)備區(qū)(3-3)，其中高壓設(shè)備區(qū)內(nèi)布置兩臺主變壓器；上方的模塊層分為高壓設(shè)備區(qū)(3-1)和中壓設(shè)備區(qū)(3-2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，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(shí)用新型涉及一種海上升壓站結(jié)構(gòu)，尤其是一種模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是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、施工便捷的模塊裝配式海上升壓站結(jié)構(gòu)。解決該問題的技術(shù)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(zhuǎn)換為多柱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，并在該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上布置2～4層上下分布的由若干個(gè)升壓站模塊拼裝而成的模塊層，相鄰兩模塊層之間由樓梯連通。本實(shí)用新型適用于各種類型的海上風(fēng)電場的電能輸出。
文檔編號E02B17/00GK201962660SQ20102065700
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者俞華鋒, 馮衛(wèi)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(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院