CN103597143A

CN103597143A - 安装水下支撑柱的方法

Info

Publication number: CN103597143A
Application number: CN201280027657.6A
Authority: CN
Inventors: 禹渡咏
Original assignee: 禹渡咏
Current assignee: Shandong Heng Sunshine Energy Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2032-03-21
Also published as: US20140126964A1; US9074339B2; CN103597143B; JP5932989B2; EP2719834B1; KR101323942B1; JP2014518971A; EP2719834A1; WO2012169723A1; DK2719834T3; EP2719834A4; KR20120135683A; ES2599481T3

Abstract

根据本发明，一种用于安装水下支撑柱的方法包括：第一步骤，即将多个钢管安装为以恒定间距直立在静水中的底面上；第二步骤，即将钻杆插入每个钢管中，并使用附接到钻杆端部的钻头钻基岩，并将钻杆固定到基岩；以及第三步骤，将包含混凝土或灰浆的速凝剂浇注到每个钢管中并固化速凝剂。根据该方法，支撑柱可稳定地安装，以更安全地支撑安装在漂浮板上的光电发电装置。

Description

安装水下支撑柱的方法

技术领域

本发明涉及一种在水下安装支撑柱的方法，用于稳固地支撑漂浮地安装在河、湖、海洋或放置在陆地上的人工水箱的表面上的太阳能发电装置。

背景技术

一般来说,太阳能发电装置利用太阳能电池发电，太阳能电池在阳光照射时通过光电效应产生光伏电能。

如图1所示，安装在水上的太阳能发电装置100包括漂浮在水上的漂浮板110、安装在漂浮板110上的太阳能发电装置（例如，如图1所示，仅一个太阳能电池模块120）、穿过漂浮板110并放置为垂直于水面的支撑柱130、固定地连接到支撑柱130顶端的第一支撑单元140以及固定地连接到支撑柱130底端的第二支撑单元150。

首先，位于水面上的漂浮板110由浮力材料形成，并具有形成在预定位置处、优选在其中心部的通孔111。

太阳能发电装置，如太阳能电池模块120、电力转换装置或蓄电池安装在漂浮板110上。太阳能发电装置的构造和功能是通常已知的，所以将省略其详细描述。

另外，支撑柱130穿过在漂浮板110中形成的通孔111。支撑柱130的末端（例如，底端）对应于底部，并且支撑柱130的另一末端（例如，顶端）突伸到漂浮板110的顶部。

支撑柱130是具有预定直径的钢杆，并具有足以支撑漂浮板110的强度。

同时，连接到支撑柱130顶端的第一支撑单元140包括多个缆线。图2示出由两个缆线，即第一和第二缆线141和142组成的第一支撑单元140。

第一支撑单元140的第一缆线141具有固定到支撑柱130顶端的第一末端和固定到安装在相对河岸的一侧上的结构141-1的第二末端。另外，第一支撑单元140的第二缆线142具有固定到支撑柱130顶端的第一末端和固定到安装在相对河岸的另一侧上的结构142-1的第二末端。

在此，第一支撑单元140的第一和第二缆线141和142优选排成直线设置，并且最优选沿垂直于河水流动的方向设置。另外，第一和第二缆线141和142优选垂直于支撑柱130。

第一缆线141的第二末端固定到安装在结构141-1中的绞盘141-2。因此，可根据绞盘142-1的动作调整第一缆线141的张力。

同时，感测缆线张力的传感器141-3可安装在第一缆线141中。传感器141-3将与第一缆线141的感测张力相关的信号发送到控制器（未示出）。控制器基于该信号致动绞盘141-2，以缠绕或退绕第一缆线141。

在此，具有固定到其上的第二缆线142末端的绞盘142-2可安装在结构142-1中，并且感测第二缆线142张力的传感器141-3也可安装在第二缆线142中。

另外，连接到支撑柱130底端的第二支撑单元150包括多个缆线。图2示出由四个缆线，即第一、第二、第三和第四缆线151、152、153和154组成的第二支撑单元150。第二支撑单元150的第一至第四缆线151、152、153和154具有相同的构造，并且现在将仅以第一缆线151为示例进行说明。

第二支撑单元150的第一缆线151具有固定到支撑柱130底端的第一末端和固定到邻近一侧河岸的底部的第二末端。在此，多种元件可用来将第一缆线151的第二末端固定到邻近一侧河岸的底部。例如，在锚151-1固定到第一缆线151的第二末端的状态下，锚151-1固定到底部，由此将第一缆线151的第二末端固定在河床上。替代地，混凝土结构可建造在底部上，那么第一缆线151的第二末端可固定到混凝土结构。

同时，不限制组成第二支撑单元150的缆线的数量。但是，为了有效地支撑漂浮板110，即，为了阻制漂浮板150移动到河的下游或任一侧河岸，优选地，以90度角间隔彼此间隔开的四个缆线151、152、153和154以相对于河水流动方向成45度角的方式设置。

下文将结合附图描述安装在水上的太阳能发电装置100的操作。

在传统太阳能发电装置100中，漂浮板110可在河、湖、海或人工水箱的水位变化时沿支撑柱130上下移动。也就是说，漂浮板110根据水位的变化自由地上下移动。

也就是说，太阳能发电装置100的位置，即漂浮板110和太阳能发电装置100的位置由图2的虚线表示，图2的虚线示出漂浮板110根据水位沿支撑柱130降低的状态。

在传统太阳能发电装置100中，支撑柱130的末端（即，底端）对应于底部并且可以竖立。支撑柱130构造为，可通过安装在支撑柱130顶端和底端处的第一支撑单元140和第二支撑单元150竖立。

因此，在第一支撑单元140和第二支撑单元150中的一个的缆线张力变化的情况下，处于直立状态的支撑柱130倾向一侧，使漂浮板110可被不稳定地支撑。另外，由于其机械复杂性，在水下安装支撑柱130非常困难。

发明内容

技术问题

本发明是为了解决上述缺点，本发明的目的是提供一种用于在水下安装支撑柱的方法，该方法便利于太阳能发电装置的构造，并且可更牢固地支撑漂浮板。

技术方案

根据本发明一方面，提供一种用于在水下安装支撑柱的方法，该方法包括：第一步骤，将多个钢管安装为以规则间距竖立在有水的地方的地面上；第二步骤，将钻杆插入每个钢管中，以用附接到钻杆端部的钻头挖掘基岩并将钻杆固定在基岩上；以及第三步骤，将包含混凝土或灰浆的速凝剂放置在每个钢管内并使它固化。

根据本发明的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括第四步骤，即安装支撑板，其中每个钢管都穿过并支撑支撑板，支撑板将钢管一体地固定在地面上。

根据本发明的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括第五步骤，即安装将钢管容纳在一起的支撑柱，使其竖立并安装在支撑板上。

根据本发明的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括第六步骤，即将包含混凝土或灰浆的速凝剂放置在支撑柱中并使它固化。

根据本发明的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括将支撑柱的下部紧固到支撑板顶表面的步骤6’。

根据本发明的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括使柱竖立并安装在支撑板上、并紧固柱的步骤5-1。

根据本发明的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括将锚定板安装在柱上，并允许多个钢管穿过锚定板顶部然后固定的步骤6-1。

有益效果

如上所述，在用于在水下安装支撑柱的方法中，通过牢固地安装支撑柱可更稳固地支撑安装在漂浮板上的太阳能发电装置。

附图说明

图1是安装在水（河）上的传统太阳能发电装置的平面图；

图2是沿图1的线A-A截取的横截面视图；

图3是根据本发明一实施例的安装在水上的太阳能发电装置的平面图；

图4是沿图3的线A-A截取的横截面视图；

图5是示出用于连接漂浮板的方法的局部放大图；

图6示出图5的漂浮板的连接状态以及已连接的漂浮板的操作；

图7示出根据本发明一实施例的支撑柱安装在水下的状态；

图8是示出根据本发明一个实施例的在水下安装支撑柱的方法的流程图；

图9示出图7所示的安装状态的修改示例；

图10示出根据本发明另一实施例的支撑柱安装在水下的状态；以及

图11是示出根据本发明另一实施例的在水下安装支撑柱的方法的流程图。

具体实施方式

下文将结合附图详细描述根据本发明一个实施例的用于在水下安装支撑柱的方法。

在描述本发明之前，应理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语和措词不应被理解为限于一般的和字典的含义，而应根据允许发明人适当定义术语从而以最佳方式解释发明的原则，基于对应于本发明技术方面的含义和概念解释。

因此，说明书中所描述的实施例和附图中所图示的示例在此仅仅只是用于说明目的的示例，而不用于代表实施例的所有技术方面、本发明的范围，所以应理解可在提交时作出其各种等同和修改。

如图3和4所示，根据本发明一实施例的安装在水上的太阳能发电装置1100包括漂浮在水上的漂浮板1110、安装在各漂浮板1110上的太阳能发电装置（例如，如图3和图4所示，仅一个太阳能电池模块120）、以及穿过各漂浮板1110并设置为垂直于水面的支撑柱1130。

首先，漂浮板1110由多个浮力材料形成，并具有通孔1111，通孔1111形成在于中心定位的一个漂浮板1110的中心部位处。另外，中心定位的漂浮板1110在它连接到其它径向设置的漂浮板1110时稳定地定位，并可具有适当的厚度和形状，以牢固地支撑支撑柱1130。

根据本发明的漂浮板1110具有总体上2000至3000坪（pyeongs，韩国的面积单位）的矩形形状。具体地，漂浮板1110由多个矩形单元组成，每个矩形单元都具有200至300坪的面积，可彼此连接使用。根据本发明，还可设置板紧固单元1160，以将这些漂浮板1110彼此连接。

也就是说，如图5所示，板紧固单元1160包括安装为支撑漂浮板110一侧（例如，图4的右侧）的插入部1161、安装为支撑漂浮板1110的另一侧（例如，图4的左侧）并与插入部1161接合的接收部1162、以及穿过插入部1161和接收部1162的侧面并将插入部1161和接收部1162连接为可相对于彼此转动的紧固部1163。

在此，可使用通用连接构件（未示出）将插入部1161和接收部1162固定在各漂浮板1110上，以可上下左右转动，通用连接构件是现有技术通常已知的，所以将省略其详细描述。

板紧固单元1160包括安装在漂浮板1110之间的连接表面（侧面）上的至少两个板紧固单元，以更稳固地连接到相邻漂浮板1110。

同时，太阳能电池模块1120设置在漂浮板1110的顶表面上。太阳能发电装置100的构造和功能与现有技术通常已知的相同，所以将省略其详细描述。

另外，支撑柱1130穿过在漂浮板1110中形成的通孔1111。支撑柱1130的末端（例如，底端）对应于河的底部，并且支撑柱1130的另一末端（例如，顶端）突伸到漂浮板1110的顶部。

支撑柱1130可由任何材料形成，并可具有任一形状而不受限制，只要支撑柱1130能支撑漂浮板1110即可。例如，支撑柱1130可以是具有预定直径的钢杆。

具体地，如图7和8所示，根据本发明一个实施例在水下安装支撑柱的方法包括：第一步骤，将多个钢管10安装为以规则距离竖立在有水的地方的地面F上（S110）；第二步骤，将钻杆20插入每个钢管10中，以用附接到钻杆20端部的钻头25挖掘基岩R并将钻杆20固定在基岩F上（S120）；以及第三步骤，将包含混凝土或灰浆的速凝剂C放置并固化在每个钢管10内（S130）。

使用在开发地下水中使用的钻机（未示出）执行第一步骤（S110）和第二步骤（S120）。钻机可通过驳船（未示出）运送到钻孔位置。

一般钻机包括钻杆、钻头、钻头旋转单元、液压马达、液压控制器等，并在现有技术中广泛使用，所以将省略其详细描述。

可使用传统钻机同时执行第一步骤（S110）和第二步骤（S120）。也就是说，将钢管10埋进地面F中，将钻杆20插入每个钢管10中，并且钻头25从每个钢管10的底部露出以挖掘基岩（R）并将钻杆20固定到基岩R上。

在第三步骤（S130）中，将包含混凝土或灰浆的速凝剂（C）放置并固化在每个钢管10内，以允许钢管10牢固地竖立在地面上。

同时，根据本发明一实施例的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括第三步骤，即安装支撑板30，其中每个钢管10都穿过并支撑支撑板30，并且支撑板30将钢管10一体地固定在地面上（S140和S240）。

因此，多个钢管10互相支撑，以更牢固地竖立。另外，为了增强多个钢管10在支撑板30上的支撑状态，可绕各钢管10的圆周表面缠绕钢条I。

另外，根据本发明一实施例的用于在水下安装支撑柱的方法还可包括：第五步骤，即，安装将钢管10容纳在一起的支撑柱1130，使其竖立并安装在支撑板30上（S150）；以及第六步骤，即，将包含混凝土或灰浆的速凝剂（C）放置并固化在支撑柱1130中（S160）。

如图9所示，代替第六步骤（S160），可使用紧固单元（未示出），执行允许支撑柱1130的底部（即，凸缘1131）穿过支撑板30并与支撑板30紧固在一起的步骤6’，由此便于支撑柱1130的安装。

如上所述，在根据本发明一实施例的用于在水下安装支撑柱的方法中，安装在漂浮板1110上的太阳能发电装置可通过允许支撑柱1130穿过而由漂浮板1110更稳固地支撑。

在下文将结合附图详细描述根据本发明另一实施例的用于在水下安装支撑柱的方法。

如图10和11所示，这种实施例的第一步骤（S210）至第四步骤（S240）与前述实施例的步骤1（S110）至步骤4（S140）相同，所以将省略其详细描述。

当前实施例与前述实施例的不同之处在于，代替前述实施例的第五和第六步骤（S150和160），执行步骤5-1（S250）和步骤6-1（S260）。

也就是说，步骤5-1（S250），使柱50竖立并安装在支撑板30上。可通过包括造拱术（vaulting）、焊接、通过速凝剂放置等多种方法，安装柱50。

例如，如图10所述，在柱50的下部处形成凸缘51，并且使用广泛已知的紧固单元将柱50紧固到支撑板30的顶部。

下一步，在步骤6-1（S260）中，将锚定板60安装在柱50上，并允许多个钢管10穿过锚定板60，然后固定。在此，连接环65还可安装在锚定板60的上表面上，以与传统的第二支撑单元150的各缆线151、152、153和154连接。

如上所述，在根据本发明另一实施例的用于在水下安装支撑柱的方法中，传统第二支撑单元150的缆线151、152、153和154连接到锚定板60的连接环65，由此稳定地支撑以非埋入方式安装的支撑柱1130的底端，并最终更稳固地支撑安装在漂浮板1110上的太阳能发电装置。

虽然已经在上面详细说明了本发明的示例性实施方式，但应该理解，对本领域普通技术人员显见的针对本文说明的基本发明性概念的许多变型和修改仍将落在如由所述权利要求限定的本发明的示例性实施方式的主旨和范围内。

Claims

1.一种用于在水下安装支撑柱的方法，所述方法包括：

第一步骤，将多个钢管（10）安装为以规则间距竖立在有水的地方的地面上（S110和S210）；

第二步骤，将钻杆（20）插入每个所述钢管中，以用附接到所述钻杆（20）端部的钻头（25）挖掘基岩（R），并将所述钻杆（20）固定到所述基岩（R）上（S120和S220）；以及

第三步骤，将包含混凝土或灰浆的速凝剂（C）放置并固化在每个所述钢管（10）内（S130和S230）。

2.如权利要求1所述的方法，还包括第四步骤，即安装支撑板（30），其中每个所述钢管（10）都穿过并支撑所述支撑板（30），所述支撑板（30）将所述钢管（10）一体地固定在地面上（S140和S240）。

3.如权利要求2所述的方法，还包括第五步骤，即安装将所述钢管（10）容纳在一起的支撑柱（1130），使其竖立并安装在所述支撑板（30）上（S150）。

4.如权利要求3所述的方法，还包括第六步骤，即将包含混凝土或灰浆的速凝剂（C）放置并固化在所述支撑柱（1130）中（S160）。

5.如权利要求3所述的方法，还包括将所述支撑柱（1130）的下部紧固到所述支撑板（30）顶表面的步骤6’。

6.如权利要求2所述的方法，还包括使柱（50）竖立并安装在所述支撑板（30）上，并紧固所述柱（50）的步骤5-1（S250）。

7.如权利要求6所述的方法，还包括将锚定板（60）安装在所述柱（50）上，从而允许多个所述钢管（10）穿过然后固定到所述锚定板（60）顶部的步骤6-1。