一种海上换流站桩腿布置结构的制作方法

1.本实用新型属于海上换流站建造技术领域，具体涉及一种海上换流站桩腿布置结构。


背景技术：

2.海上换流站负责海上风场电能送出，属于风场核心建筑，重量大(10000～30000吨)、重心高(海平面以上40～50米)，海上浮拖安装难度高，时刻面对风浪作用。浮拖安装时，需要降低海上换流站与基础导管架之间的冲击荷载，目前主要采用在基础导管架对接位置安装lmu(leg mating unit：桩腿接合装置)，下文简称“桩腿”。
3.如图1所示，该换流站本体设有三排桩腿101，分别位于前侧横舱壁102、中间横舱壁103和后侧横舱壁104，每排桩腿101由两个呈左右对称设置的组成。这种桩腿布置结构的缺点在于：
4.(1)中排桩腿荷载过大，桩腿产品无法做出厂验收试验：
5.海上换流站重量高度对称，以25000吨换流站为例：中间横舱壁位置的基础荷载是前侧横舱壁、后侧横舱壁位置的基础荷载的2倍，即中间横舱壁的基础反力约为：
6.25000/2/2＝6250吨；
7.一般桩腿承载力取基础反力的70％以上，则中排桩腿荷载约：
8.70％*6250＝4375吨；
9.该荷载远远超过国内大多数厂家桩腿验收试验能力(3000吨左右)，一般需要国外采购，采购周期长、费用高。
10.(2)中间横舱壁位置的基础荷载较大，导致基础导管架设计时，相应的桩基础设计难度大，尤其是地质条件不好时，整个平台设计风险高。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的是提供一种海上换流站桩腿布置结构，既能降低桩腿荷载值，保证桩腿能做出厂验收试验，又能降低基础导管架的单桩荷载，降低基础导管架的设计难度，并且建造工程量增加不明显。
12.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
13.一种海上换流站桩腿布置结构，其包括换流站本体，所述换流站本体设有前侧横舱壁、中间横舱壁、后侧横舱壁、左侧纵舱壁和右侧纵舱壁，所述前侧横舱壁、中间横舱壁和后侧横舱壁沿所述换流站本体的纵向等距间隔布置，所述前侧横舱壁的底部设有前排桩腿，所述前排桩腿由两个呈左右对称设置的桩腿组成，所述后侧横舱壁的底部设有后排桩腿，所述后排桩腿由两个呈左右对称设置的桩腿组成，所述中间横舱壁的底部设有中排桩腿和斜撑桁架，所述中排桩腿设有两排，且两排所述中排桩腿以中间横舱壁为中心线呈前后对称设置，每排所述中排桩腿由两个呈左右对称设置的桩腿组成，所述斜撑桁架连接在两排所述中排桩腿之间，所述中间横舱壁的底部与所述斜撑桁架的顶部相连。
14.作为本实用新型的优选方案，两排所述中排桩腿分别位于所述中间横舱壁两侧相邻的结构舱室横舱壁对应的位置上。
15.作为本实用新型的优选方案，所述前排桩腿的左侧桩腿、所述后排桩腿的左侧桩腿和所述中排桩腿的左侧桩腿均位于所述左侧纵舱壁相邻的结构舱室纵舱壁对应的位置上；所述前排桩腿的右侧桩腿、所述后排桩腿的右侧桩腿和所述中排桩腿的右侧桩腿均位于所述右侧纵舱壁相邻的结构舱室纵舱壁对应的位置上。
16.作为本实用新型的优选方案，所述斜撑桁架的斜撑呈x型。
17.作为本实用新型的优选方案，所述换流站本体为上下双层结构。
18.作为本实用新型的优选方案，所述换流站本体的上层结构设置为换流站阀厅，所述换流站本体的下层结构设置为辅助设备间和备用物品间。
19.实施本实用新型提供的一种海上换流站桩腿布置结构，与现有技术相比，其有益效果在于：
20.(1)所有桩腿最大工作荷载降低了50％，降低了桩腿采购和制造难度，降低了费用；
21.(2)基础导管架的最大承载力要求也降低了50％，有效降低了最大桩长或桩直径，大大降低了基础导管架的施工费用；
22.(3)中排桩腿采用双排桩腿设计，并通过斜撑桁架转换支撑中间横舱壁，能够合理布置工艺舱室，使双排桩腿对应的桩间距大于群桩效应最小间距，不用考虑群桩效应，提高了桩的承载力；
23.(4)中排桩腿采用双排桩腿设计，整个换流站所有桩的荷载比较接近，降低了桩沉降对平台造成的位移荷载，安全性更高。
24.(5)该海上换流站桩腿布置结构还可以适用于其它海上大型平台项目。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
26.图1是现有的海上换流站桩腿布置结构的结构示意图；
27.图2是本实用新型提供的一种海上换流站桩腿布置结构的结构示意图；
28.图3是本实用新型提供的一种海上换流站桩腿布置结构的侧视图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息
也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
31.如图2和图3所示，本实用新型优选实施例提供的一种海上换流站桩腿布置结构，其包括换流站本体1，所述换流站本体1设有前侧横舱壁2、中间横舱壁3、后侧横舱壁4、左侧纵舱壁5和右侧纵舱壁6，所述前侧横舱壁2、中间横舱壁3和后侧横舱壁4沿所述换流站本体1的纵向等距间隔布置，所述前侧横舱壁2的底部设有前排桩腿7，所述前排桩腿7由两个呈左右对称设置的桩腿组成，所述后侧横舱壁4的底部设有后排桩腿8，所述后排桩腿8由两个呈左右对称设置的桩腿组成，所述中间横舱壁3的底部设有中排桩腿9和斜撑桁架10，所述中排桩腿9设有两排，且两排所述中排桩腿9以中间横舱壁3为中心线呈前后对称设置，每排所述中排桩腿9由两个呈左右对称设置的桩腿组成，所述斜撑桁架10连接在两排所述中排桩腿9之间，所述中间横舱壁3的底部与所述斜撑桁架10的顶部相连。
32.海上换流站重量高度对称，以25000吨换流站为例：中间横舱壁3位置的基础荷载是前侧横舱壁2、后侧横舱壁4位置的基础荷载的2倍，中间横舱壁3的基础反力约为：
33.25000/2/2＝6250吨；
34.一般桩腿承载力取基础反力的70％以上，则每一排中排桩腿9荷载约：
35.70％*6250/2＝2187.5吨；
36.可见，每一排中排桩腿9荷载满足桩腿出厂验收试验能力(3000吨左右)。故所有桩腿最大工作荷载降低了50％，降低了桩腿采购和制造难度，降低了费用；基础导管架的最大承载力要求也降低了50％，有效降低了最大桩长或桩直径，大大降低了基础导管架的施工费用。
37.还需要说明的是，中排桩腿9采用双排桩腿设计，并通过斜撑桁架10转换支撑中间横舱壁3，能够合理布置工艺舱室，使双排桩腿对应的桩间距大于群桩效应最小间距，不用考虑群桩效应，提高了桩的承载力；而且整个换流站所有桩的荷载比较接近，降低了桩沉降对平台造成的位移荷载，安全性更高；该海上换流站桩腿布置结构还可以适用于其它海上大型平台项目。
38.示例性的，为使换流站本体1的荷载更好地传递到桩腿上，两排所述中排桩腿9分别位于所述中间横舱壁3两侧相邻的结构舱室横舱壁11对应的位置上。所述前排桩腿7的左侧桩腿、所述后排桩腿8的左侧桩腿和所述中排桩腿9的左侧桩腿均位于所述左侧纵舱壁5相邻的结构舱室纵舱壁12对应的位置上；所述前排桩腿7的右侧桩腿、所述后排桩腿8的右侧桩腿和所述中排桩腿9的右侧桩腿均位于所述右侧纵舱壁6相邻的结构舱室纵舱壁12对应的位置上。
39.示例性的，所述斜撑桁架10的斜撑呈x型，结构稳定可靠。
40.示例性的，所述换流站本体1为上下双层结构。其中，所述换流站本体1的上层结构设置为换流站阀厅，所述换流站本体1的下层结构设置为辅助设备间、备用物品间等次要结构舱室。这样的布置结构，能方便斜撑桁架10搭建施工。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。