CN108411932A - 海上发电基础及辅助基座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上发电基础及辅助基座，包括：桩体、第一端座、底座与第一支撑机构。上述海上发电基础及辅助基座在搭建时，首先将桩体嵌入海床，然后将底座嵌入海床并将底座的一端与桩体相连。再将第一端座通过第一支撑机构固定在底座的上方，并使第一端座与桩体相连。进一步地，所述第一端座与底座之间形成流通间隙，桩体附近的海水能够直接在安装间隙内进行流通，进而使得桩体附近的海域空间能够被海生物利用。

Description

海上发电基础及辅助基座

技术领域

本发明涉及海上建设的技术领域，特别是涉及一种海上发电基础及辅助基座。

背景技术

海上风力发电已然成为了一种备受人们青睐的发电方式。其中，大部分风力发电机组通过将基础底座依靠自身重力直接嵌入海床进行固定。由于海底地形复杂以及海流量大，人们往往在基础底座周围堆放石块进行加固。但是海水流经基础底座时不能够在石块之间流通，进而导致石块占据的海域空间无法被海生物利用，浪费了海洋资源。

发明内容

基于此，有必要提供一种海上发电基础及辅助基座，能够有效地利用海洋资源。

其技术方案如下：

一种辅助基座，包括：第一端座、底座与第一支撑机构。所述第一端座的一端用于与桩体相连，所述底座的一端用于与桩体相连，所述底座用于嵌入海床并与所述海床连接配合。所述第一端座沿远离海床的方向与所述底座间隔设置。所述第一支撑机构设置在所述第一端座与所述底座之间，且所述第一支撑机构的一端与所第一端座相连，所述第一支撑机构的另一端与所述底座相连，且所述第一端座与所述底座之间留有流通间隙。

所述第一支撑机构包括多根第一支撑杆与第二支撑杆，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆均沿远离桩体的方向间隔设置；且所述第一支撑杆的一端与所述第一端座相连，所述第一支撑杆的另一端与所述底座相连，所述第二支撑杆的一端与所述第一端座相连，所述第二支撑杆的另一端与所述底座相连。

所述第一端座的端面与所述底座的端面均为扇形，且在所述底座具有弧度的一侧开设有多个凹槽。

所述第一端座与所述底座均为框架结构，所述第一端座上开设有第一开口，所述底座上开设有第二开口，且所述第一开口与所述第二开口均与所述流通间隙相互连通。

辅助基座还包括多根连接杆与多个嵌入块，所述连接杆间隔设置在所述底座上，所述连接杆的两端分别与所述第二开口外围相对的两侧相连；所述嵌入块间隔设置在所述连接杆上，且所述嵌入块用于伸入海床并与所述海床连接配合。

辅助基座还包括第一斜撑机构，所述第一端座的面积小于所述底座的面积，所述第一斜撑机构倾斜设置在所述第一端座与底座之间，且所述第一斜撑机构的一端与所述第一端座远离桩体的一端相连，所述第一斜撑机构的另一端与所述底座远离所述桩体一端相连。

辅助基座还包括一个以上第二端座、一个以上第二斜撑机构与一个以上第二支撑机构，所述第二端座设置在所述第一端座的上方，所述第二端座的一端与所述桩体相连，所述第二斜撑机构的一端与所述第一端座的另一端相连，所述第二斜撑机构的另一端与所述第二端座的另一端相连，所述第二支撑机构设置在所述第一端座与所述第二端座之间，且所述第二支撑机构的一端与所述第一端座相连，所述第二支撑机构的另一端与所述第二端座相连。

一种海上发电基础，包括：桩体与多个所述辅助基座。所述桩体的一端嵌入海床并与所述海床连接配合。所述辅助基座与所述桩体靠近河床的一端相连，且所述辅助基座沿所述桩体的外壁周向设置。

海上发电基础还包括多个基座与沙袋。所述桩体为钢管桩，所述基座在所述桩体上间隔设置，所述桩体上设置有电缆管，且所述电缆管与所述基座相连，多个所述辅助基座相互拼接并留有缺口，所述电缆管穿过所述缺口与海床表面相连。

所述辅助基座为鱼礁辅助基座，且所述辅助基座上还开设有多个通孔。

上述海上发电基础及辅助基座在搭建时，首先将桩体嵌入海床，然后将底座嵌入海床并将底座的一端与桩体相连。再将第一端座通过第一支撑机构固定在底座的上方，并使第一端座与桩体相连。进一步地，所述第一端座与底座之间形成流通间隙，桩体附近的海水或海洋生物能够在流通间隙内进行流通或活动，进而使得桩体附近的海域空间能够被海生物利用。

附图说明

图1为一实施例所述海上发电基础及辅助基座的结构示意图；

图2为另一视角所述海上发电基础及辅助基座的结构示意图；

图3为一实施例所述的辅助基座的结构示意图；

图4为再一实施例所述海上发电基础及辅助基座的结构示意图。

附图标记说明：

100、辅助基座，101、通孔，110、第一端座，111、流通间隙，112、第一开口，120、底座，121、凹槽，122、第二开口，123、连接杆，124、嵌入块，130、第一支撑机构，131、第一支撑杆，132、第二支撑杆，140、第一斜撑机构，150、第二端座，160、第二斜撑机构，170、第二支撑机构，180、缺口，200、桩体，210基座，220、电缆管，300、沙袋，400、海床，500、海平面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，在一个实施例中，一种辅助基座100，包括：第一端座110、底座120与第一支撑机构130。所述第一端座110的一端用于与桩体200相连，所述底座120的一端用于与桩体200相连，所述底座120用于嵌入海床并与所述海床连接配合。所述第一端座110沿远离海床的方向与所述底座120间隔设置。所述第一支撑机构130设置在所述第一端座110与所述底座120之间，且所述第一支撑机构130的一端与所第一端座110相连，所述第一支撑机构130的另一端与所述底座120相连，且所述第一端座110与所述底座120之间留有流通间隙121。所述第一端座110位于所述底座120的上方，通过所述第一支撑机构130的连接实现了第一端座110与底座120的间隔设置并固定，其中，在本实施例中，所述第一端座110与所述底座120为水平间隔设置，海洋生物能够在第一端座110与底座120之间进行活动。具体地，所述第一支撑机构130的两端与第一端座110及底座120相连。所述第一支撑机构130的侧壁与所述第一端座110及底座120相互垂直。

如图1和图2所示，在另一个实施例中，所述第一支撑机构130包括多根第一支撑杆131与第二支撑杆132。所述第一支撑杆131与所述第二支撑杆132均沿远离桩体200的方向间隔设置，且所述第一支撑杆131的一端与所述第一端座110相连，所述第一支撑杆131的另一端与所述底座120相连，所述第二支撑杆132的一端与所述第一端座110相连，所述第二支撑杆132的另一端与所述底座120相连。所述第一支撑杆131的两端分别与第一端座110与底座120相连，且所述第一支撑杆131的侧壁与所述第一端座110及底座120相互垂直。所述第二支撑杆132的两端分别与第一端座110与底座120相连，且相邻两根第二支撑杆132相互交叉设置。从而使得第一端座110与底座120之间的固定更加牢固，同时，固定在第一端座110与底座120之间的第一支撑杆131与第二支撑杆132将流通间隙121分割成多个流道，能够增加海水经过辅助基座100时的乱流，避免了海水对于辅助基座100的冲刷损坏。

进一步地，所述第一端座110的端面与所述底座120的端面均为扇形.且在所述底座具有弧度的一侧开设有多个凹槽。当辅助基座100伸入海面进行安装时，底座120嵌入海床进行固定。所述凹槽111的内侧壁围成半椭圆球，长轴与短轴之比为1:2。所述凹槽111开设在所述底座120的弧面上。其中，所述半椭圆凹槽111的开口朝向与海水的流动方向相一致，当底座120嵌入海底后，所述凹槽111一部分随底座120嵌入河床内部，另一部分露出河床。从而使得海水在流经辅助基座100时能够通过凹槽111进行缓冲，同时，引导海水沿辅助基座100的扇形弧面流动，大大减小了海水流动时对辅助基座100的冲击力。

如图1至图3所示，在一个实施例中，所述第一端座110与所述底座120均为框架结构。所述第一端座110上开设有第一开口112，所述底座120上开设有第二开口122。且所述第一开口112与所述第二开口122均与所述流通间隙121相互连通。辅助基座100还包括多根连接杆123与多个嵌入块124。所述连接杆123间隔设置在所述底座120上，所述连接杆123的两端分别与所述第二开口122外围相对的两侧相连。所述嵌入块124间隔设置在所述连接杆123上，且所述嵌入块124用于伸入海床并与所述海床连接配合。所述第一端座110与底座120采用钢筋混凝土制成框架结构(框架结构是指由梁和柱以钢筋相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载)。所述框架结构能够大大节省辅助基座100的建筑材料。具体地，在本实施例中，多根钢筋相互缠绕形成多个第一开口112，多根连接杆123与底座120相连将第二开口122分割成多个安装口，所述第一开口112与所述安装口均与所述流通间隙121相连通。进而使得海水能够经过不同的开口在辅助基座上流入或流出。更具体地，将底座120设计为框架结构，通过在底座120上加设嵌入块124能够使得底座120在海床上的固定更加牢固。同时，被辅助基座100占据的海床区域得以开发，生存在海床内部的海洋生物或植物能够通过第二开口122汲取海水中的营养，提高了海洋资源的利用率。上述的实施方式仅仅是本实施例其中一种实施方式，例如：所述第一端座110与底座120为圆盘状板材，在板材内部加设钢筋进行固定。并在第一端座110与底座120上开设开口，从而实现了海水在辅助基座100内部的流入与流出，以及海洋生物在辅助基座100内部的生存。

在一个实施例中，辅助基座100还包括第一斜撑机构140。所述第一端座110的面积小于所述底座120的面积，所述第一斜撑机构140倾斜设置在所述第一端座110与底座120之间。且所述第一斜撑机构140的一端与所述第一端座110远离桩体200的一端相连，所述第一斜撑机构140的另一端与所述底座120远离所述桩体200一端相连。所述第一斜撑机构140为多根斜撑杆(钢筋混凝土制成的斜撑杆)。多根斜撑杆均设置在所述第一端座110与底座120之间，且所述斜撑杆沿所述第一端座110与底座120所形成的弧面交叉间隔设置。从而对支架起到了辅助支撑的作用，同时，海水经过第一斜撑机构140时，能够通过斜撑杆进行分流降低了海水对辅助基座100的冲刷力。上述的实施方式仅仅是本实施例其中一种实施方式，例如：所述第一斜撑机构140设计为与所述第一端座110及底座120相适应的弧面。所述弧面的一侧与所述第一端座110的弧面侧相互贴合，所述弧面的另一侧与所述底座120的弧面侧相互贴合，并在所述弧面上开设多个冲刷口，所述冲刷口与内部的流通间隙121相互连通，从而实现了对于海水的分流以及海水的流入和流出。

在另一个实施例中，还包括一个以上第二端座150、一个以上第二斜撑机构160与一个以上第二支撑机构170。所述第二端座150设置在所述第一端座110的上方，所述第二端座150的一端与所述桩体200相连。所述第二斜撑机构160的一端与所述第一端座110的另一端相连，所述第二斜撑机构160的另一端与所述第二端座150的另一端相连。所述第二支撑机构170设置在所述第一端座110与所述第二端座150之间，且所述第二支撑机构170的一端与所述第一端座110相连，所述第二支撑机构170的另一端与所述第二端座150相连。为了适应海水与海床多变的海洋环境，工作人员可以根据所需安装海域的海水深度以及海床的地质质量，以此确定所需安装的辅助基座的尺寸。所述第一端座110、第一支撑机构140及底座120相互拼接形成圆台。具体地，第一端座110的锥度(第一端座110、底座120的直径差与圆台高度比)为1:5，底座120的锥度为1：2.5，将第一端座110与底座120之间的间隔控制在2m～4m。这种辅助基座100能够在绝大多数的海域空间中实现辅助支撑。此外，对于海水深度较深或海床环境较为复杂的区域，可以加设第二端座150、第二斜撑机构160与第二支撑机构170。其中，所述第二斜撑机构160与所述第二支撑机构170均为支撑杆或支撑管。所述第二端座150设置在所述第一端座110的上方，且所述第二端座150与所述第一端座110水平间隔设置。从而增加了复制支座的纵向高度，使得辅助基座100在海床上的固定更加牢固。

如图1和图4所示，一种海上发电基础，包括：桩体200与多个所述辅助基座100。所述桩体200的一端嵌入海床并与所述海床连接配合。所述辅助基座100与所述桩体200靠近河床的一端相连，且所述辅助基座100沿所述桩体200的外壁周向设置。在本实施例中，所述辅助基座100用于对风力发电钢管桩的支撑。所述辅助基座100为扇形辅助基座100，且所述辅助基座100的开口角度为75°～85°。多个所述辅助基座能够沿所述桩体200的外侧壁相互拼接，以此形成圆台状的辅助基座100，从而实现了对桩体200全方位的辅助固定。这仅仅是本实施例的其中一种实施方式，例如：所述辅助基座100为矩形或三角形辅助基座100，多个辅助基座100相互拼接形成多边形支座。根据海水的深度或者海床的环境，多个所述辅助基座100沿所述桩体200的外侧壁间隔设置进行固定，从而减少了钢筋的用钢量，节省工程造价。

上述海上发电基础及辅助基座100在搭建时，首先将桩体200嵌入海床，然后将底座120嵌入海床并将底座120的一端与桩体200相连。再将第一端座110通过第一支撑机构130固定在底座120的上方，并使第一端座110与桩体200相连。进一步地，所述第一端座110与底座120之间形成流通间隙121，桩体200附近的海水或海洋生物能够在流通间隙内进行流通或活动，进而使得桩体200附近的海域空间能够被海生物利用。

在另一个实施例中，海上发电基础还包括多个基座210与沙袋300。所述桩体200为钢管桩，所述基座210在所述桩体200上间隔设置。所述桩体200上设置有电缆管220，且所述电缆管220与所述基座210相连。多个所述辅助基座100相互拼接并留有缺口，所述电缆管220穿过所述缺口与海床表面相连。将电缆管220嵌入海床并在缺口中填补沙袋300进行辅助固定，避免了电缆杆在海浪的带动下脱离桩体200。这仅仅是其中一种实施方式。例如：将电缆管220埋入海床内部进行固定并在桩体200周围装设辅助基座100，进而实现了对于桩体200全方位支撑，进一步提高了桩体200的安全性。

在本实施例中，所述辅助基座100为鱼礁辅助基座100。且所述辅助基座100上还开设有多个通孔101。所述鱼礁能够改善海域生态环境，营造海洋生物栖息的良好环境，为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和庇敌的场所，达到保护、增殖和提高渔获量的目的。从而使得海洋生物的栖息地得以修复。进一步地，在辅助基座100上开设多个通孔101，当海水通过辅助基座100时能够有效地降低海水流速，避免海水直接通过流通间隙121冲刷桩体200。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种辅助基座，其特征在于，包括：

第一端座与底座，所述第一端座的一端用于与桩体相连，所述底座的一端用于与桩体相连，所述底座用于嵌入海床并与所述海床连接配合，所述第一端座沿远离海床的方向与所述底座间隔设置；

第一支撑机构，所述第一支撑机构设置在所述第一端座与所述底座之间，且所述第一支撑机构的一端与所第一端座相连，所述第一支撑机构的另一端与所述底座相连，且所述第一端座与所述底座之间留有流通间隙。

2.根据权利要求1所述的辅助基座，其特征在于，所述第一支撑机构包括多根第一支撑杆与第二支撑杆，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆均沿远离桩体的方向间隔设置；且所述第一支撑杆的一端与所述第一端座相连，所述第一支撑杆的另一端与所述底座相连，所述第二支撑杆的一端与所述第一端座相连，所述第二支撑杆的另一端与所述底座相连。

3.根据权利要求1所述的辅助基座，其特征在于，所述第一端座的端面与所述底座的端面均为扇形，且在所述底座具有弧度的一侧开设有多个凹槽。

4.根据权利要求1所述的辅助基座，其特征在于，所述第一端座与所述底座均为框架结构，所述第一端座上开设有第一开口，所述底座上开设有第二开口，且所述第一开口与所述第二开口均与所述流通间隙相互连通。

5.根据权利要求4所述的辅助基座，其特征在于，还包括多根连接杆与多个嵌入块，所述连接杆间隔设置在所述底座上，所述连接杆的两端分别与所述第二开口外围相对的两侧相连；所述嵌入块间隔设置在所述连接杆上，且所述嵌入块用于伸入海床并与所述海床连接配合。

6.根据权利要求1所述的辅助基座，其特征在于，还包括第一斜撑机构，所述第一端座的面积小于所述底座的面积，所述第一斜撑机构倾斜设置在所述第一端座与底座之间，且所述第一斜撑机构的一端与所述第一端座远离桩体的一端相连，所述第一斜撑机构的另一端与所述底座远离所述桩体一端相连。

7.根据权利要求1所述的辅助基座，其特征在于，还包括一个以上第二端座、一个以上第二斜撑机构与一个以上第二支撑机构，所述第二端座设置在所述第一端座的上方，所述第二端座的一端与所述桩体相连，所述第二斜撑机构的一端与所述第一端座的另一端相连，所述第二斜撑机构的另一端与所述第二端座的另一端相连，所述第二支撑机构设置在所述第一端座与所述第二端座之间，且所述第二支撑机构的一端与所述第一端座相连，所述第二支撑机构的另一端与所述第二端座相连。

8.一种海上发电基础，包括权利要求1-7任意一项所述的辅助基座，其特征在于，包括：

桩体，所述桩体的一端嵌入海床并与所述海床连接配合；

多个所述辅助基座，所述辅助基座与所述桩体靠近河床的一端相连，且所述辅助基座沿所述桩体的外壁周向设置。

9.根据权利要求8所述的海上发电基础，其特征在于，还包括多个基座与沙袋，所述桩体为钢管桩，所述基座在所述桩体上间隔设置，所述桩体上设置有电缆管，且所述电缆管与所述基座相连，多个所述辅助基座依次拼接并留有缺口，所述电缆管穿过所述缺口与海床表面相连。

10.根据权利要求8所述的海上发电基础，其特征在于，所述辅助基座为鱼礁辅助基座，且所述辅助基座上还开设有多个通孔。