專利名稱：一種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)電測(cè)風(fēng)塔，特別是一種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，安裝在海上風(fēng)場(chǎng)，獲得海上風(fēng)資源數(shù)據(jù)，為建立海上風(fēng)電場(chǎng)收集數(shù)據(jù)資料。
背景技術(shù)：
隨著世界能源消耗量的持續(xù)增加，全球范圍內(nèi)的能源危機(jī)形勢(shì)愈發(fā)明顯，緩解能源危機(jī)、開發(fā)可再生能源、實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展成為世界各國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措。風(fēng)能作為可再生能源的重要類別，在地球上是最古老、最重要的能源之一，全球范圍內(nèi)的巨大蘊(yùn)藏量、可再生、分布廣、無污染的特性，使風(fēng)能發(fā)電成為世界可再生能源發(fā)展的重要方 向。由于海上風(fēng)能資源豐富而且穩(wěn)定，風(fēng)況優(yōu)于陸地，且受土地利用、噪聲污染、鳥類保護(hù)、電磁波干擾等方面的影響較少，許多大型風(fēng)電轉(zhuǎn)向海上。開發(fā)海上風(fēng)能首先需要弄清近海區(qū)域風(fēng)的變化規(guī)律及特征。近岸陸地氣象站所測(cè)風(fēng)速由于受到地面粗糙度及大氣穩(wěn)定度等因素的影響，與海上風(fēng)速有一定差異，不能直接用來代表海上風(fēng)況。獲得海上風(fēng)資源數(shù)據(jù)的最直接方法就是在海上建立測(cè)風(fēng)塔。常見的測(cè)風(fēng)塔結(jié)構(gòu)形式有自立式和拉線式兩種。自立式測(cè)風(fēng)塔塔體下部較寬，采用三棱錐體構(gòu)架，塔架材料用量相對(duì)較大，對(duì)基礎(chǔ)要求也較高。目前海上測(cè)風(fēng)塔的安裝方法是，通過打樁船將鋼管樁基打好，然后在樁基頂部架設(shè)鋼模板，安裝混凝土鋼筋籠子，再通過混凝土攪拌船把混凝土送到樁基頂部的模板箱內(nèi)，形成鋼筋混凝土基礎(chǔ)平臺(tái)。另也有在樁基鋼管內(nèi)再套插鋼管，在管與管的環(huán)形空間加注混凝土穩(wěn)固的方式。不僅要調(diào)用費(fèi)用昂貴的混凝土攪拌船，還都要等數(shù)天后混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，方可進(jìn)行安裝上部塔架，施工周期長(zhǎng)，造價(jià)成本高。拉線式測(cè)風(fēng)塔受カ較為合理，可靠性高，塔體截面小，塔架材料用量小，但拉線基礎(chǔ)數(shù)量多，施工エ藝復(fù)雜，尤其在海上受海洋環(huán)境及對(duì)航行船舶的影響，更不可取，故通常還是選用鋼桁架自立式測(cè)風(fēng)塔。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，優(yōu)化測(cè)風(fēng)塔的結(jié)構(gòu)，改變測(cè)風(fēng)塔在海上的安裝方式，降低建造成本。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔包括樁基和塔架，樁基和塔架的橫截面均是正方形，在樁基和塔架之間焊接塔基，將塔基焊接在樁基與塔架之間，改變了打混凝土安裝塔架的安裝方式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是根據(jù)結(jié)構(gòu)受カ分析計(jì)算以及施工難度、造價(jià)性能比較，采用正方形桁架結(jié)構(gòu)形式較之三角形結(jié)構(gòu)更好。本實(shí)用新型改變了現(xiàn)有測(cè)風(fēng)塔在海上的安裝方式，在樁基上端焊接塔基，通過塔基的塔基過渡立管逐步縮小體積與塔架對(duì)焊在一起，完成測(cè)風(fēng)塔在海上的建造和安裝?？梢詼p少測(cè)風(fēng)塔混凝土底座的制造成本，大大降低測(cè)風(fēng)塔的建造成本。同時(shí)施工方便，塔架和塔基均可在陸上預(yù)制加工，通過駁船運(yùn)至海上，在海上打樁完成后焊接即可。施工周期短、成本造價(jià)低，測(cè)風(fēng)塔也能盡快投入運(yùn)營(yíng)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中A — A處的橫截面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步描述。參見圖I和圖2，一種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，包括樁基和塔架，樁基和塔架的橫截面均是正方形，在樁基和塔架之間焊接塔基。塔基包括塔基橫撐4、塔基斜撐13、塔基立管和塔基過渡立管5，塔基立管上端與塔基過渡立管5焊接，下端與樁基鋼管I焊接，塔基橫撐4和塔基斜撐13焊接在塔基過渡立管5下方的塔基立管上。塔基過渡立管5包括下段、中段和上段，下段和上段均是錐形過渡段，其中段是直管段，下段的下端與塔基立管焊接，上段的上端與塔架的下端焊接；塔基立管的 直徑與樁基鋼管I和塔基過渡立管5的下端相符。塔架包括塔架立柱鋼管9、塔架橫撐12和塔架斜撐，塔架橫撐12和塔架斜撐均焊接在塔架立柱鋼管9上；塔架橫撐12焊接在塔架立柱鋼管9上構(gòu)成正方形，按設(shè)計(jì)要求分層焊接，塔架斜撐交叉焊接在塔架橫撐12之間；塔架形成一座四棱錐體，塔架的任意橫斷面呈正方形。塔架橫撐12外側(cè)按照測(cè)風(fēng)設(shè)計(jì)要求分層焊接測(cè)風(fēng)儀橫撐連接桿和測(cè)風(fēng)儀斜撐連接桿，在測(cè)風(fēng)儀橫撐連接桿和測(cè)風(fēng)儀斜撐連接桿的外端部安裝連接法蘭14，并通過連接法蘭14與測(cè)風(fēng)儀橫撐7和測(cè)風(fēng)儀斜撐6連接，在測(cè)風(fēng)儀橫撐7的外端端部安裝測(cè)風(fēng)儀8。在測(cè)風(fēng)儀橫撐7連接處的塔架橫撐12上焊接操作平臺(tái)15，見圖2。塔架側(cè)面焊接人梯10，人梯10的下部焊接在塔基橫撐4上，方便施工人員上下。測(cè)風(fēng)塔制造可在エ廠分段完成，運(yùn)到碼頭后再組合成一體，也可以在碼頭基地直接制造成一體，塔架整體涂刷橘黃色防銹漆。樁基鋼管I到海上通過專用打樁設(shè)備將其打入海底泥面2以下設(shè)計(jì)位置，并保證露出海平面3以上2 — 3米。然后通過浮吊將焊接在一起的塔架和塔基整體將吊到四根樁基鋼管I上面焊接成為一體，形成完整的一座海上測(cè)風(fēng)塔，在塔架頂部安裝避雷針11。
權(quán)利要求1.一種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，包括樁基和塔架，其特征是樁基和塔架的橫截面均是正方形，在樁基和塔架之間焊接塔基。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，其特征是，所述塔基包括塔基橫撐(4)、塔基斜撐(13)、塔基立管和塔基過渡立管(5)，塔基立管上端與塔基過渡立管(5)焊接，下端與樁基鋼管(I)焊接，塔基橫撐(4)和塔基斜撐(13)焊接在塔基過渡立管(5)下方的塔基立管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，其特征是，所述塔基過渡立管(5)包括下段、中段和上段，下段和上段均是錐形過渡段，其中段是直管段，下段的下端與塔基立管焊接，上段的上端與塔架的下端焊接；塔基立管的直徑與樁基鋼管(I)和塔基過渡立管(5)的下端相符。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，其特征是，所述塔架包括塔架立柱鋼管(9)、塔架橫撐(12)和塔架斜撐，塔架橫撐(12)和塔架斜撐均焊接在塔架立柱鋼管(9)上；塔架橫撐(12)焊接在塔架立柱鋼管(9)上構(gòu)成正方形分層焊接，塔架斜撐交叉焊接在塔架橫撐(12)之間；塔架形成一座四棱錐體，塔架的任意橫斷面呈正方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，其特征是，所述塔架橫撐(12)外側(cè)分層焊接測(cè)風(fēng)儀橫撐連接桿和測(cè)風(fēng)儀斜撐連接桿，在測(cè)風(fēng)儀橫撐連接桿和測(cè)風(fēng)儀斜撐連接桿的外端部安裝連接法蘭(14)，并通過連接法蘭(14)與測(cè)風(fēng)儀橫撐(7)和測(cè)風(fēng)儀斜撐(6)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，其特征是，在測(cè)風(fēng)儀橫撐(7)連接處的塔架橫撐(12)上焊接操作平臺(tái)(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的ー種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，其特征是，所述塔架側(cè)面焊接人梯(10)，人梯(10)的下部焊接在塔基橫撐(4)上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種鋼桁架自立式海上測(cè)風(fēng)塔，安裝在海上風(fēng)場(chǎng)，獲得海上風(fēng)資源數(shù)據(jù)，為建立海上風(fēng)電場(chǎng)收集數(shù)據(jù)資料。本測(cè)風(fēng)塔包括樁基和塔架，樁基和塔架的橫截面均是正方形，在樁基和塔架之間焊接塔基，將塔基焊接在樁基與塔架之間，改變了打混凝土安裝塔架的安裝方式，完成測(cè)風(fēng)塔在海上的建造和安裝?？梢詼p少測(cè)風(fēng)塔混凝土底座的制造成本，大大降低測(cè)風(fēng)塔的建造成本。同時(shí)施工方便，塔架和塔基均可在陸上預(yù)制加工，通過駁船運(yùn)至海上，在海上打樁完成后焊接即可。施工周期短、成本造價(jià)低，測(cè)風(fēng)塔也能盡快投入運(yùn)營(yíng)。
文檔編號(hào)E02D27/42GK202416341SQ20112052906
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者劉新民, 張兆德, 楊永輝, 王金源, 韓清國(guó), 高建平, 黃新春 申請(qǐng)人:山東中凱海洋工程有限公司