本發(fā)明涉及海上測(cè)風(fēng)技術(shù)，具體涉及一種海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)、海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)及其使用方法。

背景技術(shù)：
在以石油為主要能源的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)下，石油的日益緊缺早已引起了人們的擔(dān)憂，探索和開發(fā)新型能源并加以利用成為當(dāng)今世界各國(guó)相繼發(fā)展的目標(biāo)。其中風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源已經(jīng)引起了各國(guó)研發(fā)人員的廣泛關(guān)注，而風(fēng)能利用最典型的一個(gè)方式就是風(fēng)力發(fā)電，利用風(fēng)能發(fā)電的技術(shù)方案已經(jīng)在各國(guó)不斷的研究發(fā)展?，F(xiàn)如今各國(guó)在陸地上開發(fā)的風(fēng)能已經(jīng)全面開展，但由于陸地風(fēng)能資源的有限性，繼而將目光投向了海洋，甚至向深海發(fā)展。由于在開闊地建造風(fēng)力發(fā)電裝置能達(dá)到較好的發(fā)電效果，因此，海上獨(dú)有的風(fēng)向穩(wěn)定性、海風(fēng)粗糙度較小、風(fēng)湍流強(qiáng)度小及風(fēng)速較大，并且不需要占用陸地上的土地資源，使在海上建造風(fēng)力發(fā)電裝置已成為各國(guó)風(fēng)力發(fā)電的主要研究方面之一。在海上建造風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)前，需要在擬建風(fēng)電場(chǎng)的海域建設(shè)海上測(cè)風(fēng)塔，以達(dá)到實(shí)測(cè)風(fēng)資源數(shù)據(jù)及相關(guān)氣象資料，從而確定該海域是否適合建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)。同時(shí)，在海上建造的風(fēng)力發(fā)電裝置在運(yùn)行過程中，也需要測(cè)風(fēng)塔的各種數(shù)據(jù)。海上測(cè)風(fēng)塔作為海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前期所需搜集風(fēng)能資源和風(fēng)質(zhì)量的關(guān)鍵測(cè)風(fēng)設(shè)備，對(duì)測(cè)風(fēng)塔的使用和安裝都提出了一定要求。目前，海上測(cè)風(fēng)塔的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)一般采用的是樁基礎(chǔ)或重力式基礎(chǔ)，其中樁基礎(chǔ)包括鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、預(yù)制混凝土樁基礎(chǔ)、鋼管樁基礎(chǔ)，而這三種樁基礎(chǔ)領(lǐng)域中應(yīng)用較多的是鋼管樁基礎(chǔ)，常見的有單立柱鋼管樁和多立柱鋼管樁，包括鋼管立柱、鋼結(jié)構(gòu)承臺(tái)及鋼爬梯等。塔架基礎(chǔ)采用多樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其安裝方法一般都是通過施工船舶進(jìn)行安裝，施工工藝難度及施工費(fèi)用都相對(duì)較高，施工效率低。正因如此，開發(fā)一種新型的海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)，解決施工難度大，降低施工成本，縮短安裝周期，提高安裝效率，成為本領(lǐng)域的技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種穩(wěn)固性好、可重復(fù)使用，施工難度小、施工成本低、安裝周期短、安裝效率高的海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)、海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)及其使用方法。本發(fā)明的第一方面，提供了一種海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)，包括管樁和多個(gè)支腿，所述支腿的第一端均固定連接在所述管樁上，所述支腿的第二端均連接有立柱，相鄰所述支腿之間設(shè)有浮箱，所述支腿、浮箱、立柱均為空心結(jié)構(gòu)，且所述支腿、浮箱、立柱中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)置有進(jìn)排水裝置和進(jìn)氣裝置。進(jìn)一步地，所述浮箱、支腿、立柱均為相對(duì)獨(dú)立的密封艙結(jié)構(gòu)，所述浮箱上設(shè)有第一水閥和第一氣閥，所述支腿上設(shè)有第二水閥和第二氣閥。進(jìn)一步地，所述立柱上裝設(shè)有振動(dòng)器。進(jìn)一步地，所述支腿的數(shù)量為三個(gè)，以管樁為中心等角度分布，且其第一端均通過第一法蘭固定連接于所述管樁上，其第二端均通過第二法蘭與所述立柱相連。進(jìn)一步地，所述管樁上端連接有支承臺(tái)，所述支承臺(tái)上安裝有傾角傳感器。本發(fā)明的第二方面，提供了一種海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)，包括測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)和測(cè)風(fēng)塔架，所述測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)為上述任一項(xiàng)所述的測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)，所述測(cè)風(fēng)塔架安裝在所述測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)的支承臺(tái)上。本發(fā)明的第三方面，還提供了一種海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)的安裝方法，所述海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)為上述的海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)，所述安裝方法包括以下步驟：S1：預(yù)先組裝好海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)；S2：將海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)拖航至預(yù)定測(cè)風(fēng)點(diǎn)；S3：在浮箱和支腿中注水，使海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)下沉，立柱插入海床。進(jìn)一步地，在步驟S3中，當(dāng)海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)下沉至預(yù)定臨界狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)下沉過程中的傾斜角度，控制各浮箱和/或支腿的注水速度，使海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)整體水平下沉。進(jìn)一步地，在步驟S3后還包括以下步驟：S4：在海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)上增加配重，和/或，在立柱上增加振動(dòng)，直至立柱完全插入海床。進(jìn)一步地，還包括以下步驟：S5：完成測(cè)風(fēng)后，在浮箱和支腿中注入氣體，將浮箱和支腿中的水排出，使海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)上??；S6：將海上測(cè)風(fēng)平臺(tái)拖航至下一預(yù)定地點(diǎn)。進(jìn)一步地，在步驟S5中，當(dāng)海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)上浮至預(yù)定臨界狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)上浮過程中的傾斜角度，控制各浮箱和/或支腿的注氣速度，使海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)整體水平上浮。本發(fā)明海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)采用多支腿和多浮箱的結(jié)構(gòu)，且支腿兩端均通過法蘭分別與管樁和立柱連接，形成裝配式結(jié)構(gòu)，一方面方便本實(shí)施例海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)的組裝和拆卸，另一方面有效加強(qiáng)了海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。其次，所有支腿、浮箱和立柱相對(duì)管樁的中心等角度分布，該對(duì)稱式結(jié)構(gòu)用于保障本實(shí)施例海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)的重心處于中心位置，使其平衡性能更好、更可靠，且更便于控制。再次，支腿、浮箱和立柱均為空心結(jié)構(gòu)，其之間相互獨(dú)立密封，形成六個(gè)獨(dú)立的密封艙，即三個(gè)浮箱形成的主浮艙，三個(gè)支腿形成的次浮艙，六個(gè)密封艙均可獨(dú)立控制進(jìn)排水，保證海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)下沉或上浮時(shí)具備良好的可控性和穩(wěn)定性。本發(fā)明的海上測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)可在距離測(cè)風(fēng)點(diǎn)較近的港口碼頭等陸地上完成組裝，無(wú)需散件運(yùn)輸至安裝地點(diǎn)后再進(jìn)行安裝；安裝后利用其自身可懸浮的特點(diǎn)，使用普通的拖輪即可拖航至測(cè)風(fēng)點(diǎn)，無(wú)需額外增加其他安裝船舶；到達(dá)測(cè)風(fēng)點(diǎn)后，通過注水實(shí)現(xiàn)海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)的下沉，并利用下沉?xí)r的慣性沖擊力實(shí)現(xiàn)立柱嵌入海床中，防止海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)的側(cè)向滑移，提高基礎(chǔ)的穩(wěn)固性；測(cè)風(fēng)作業(yè)完成后，向浮箱和支腿中注入氣體，將浮箱和支腿中的水排盡后即實(shí)現(xiàn)海上測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)的上浮，又可拖航至下一測(cè)風(fēng)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)風(fēng)作業(yè)，可重復(fù)使用。附圖說明構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1為本發(fā)明實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例懸浮于水面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例插入海床時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明：11、傾角傳感器；12、支腿；1...