CN110027685B - 一种海上风电基础 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风力发电机组的基础技术领域,具体涉及一种海上风电基础,包括风机、塔架和重力式基础;所述风机安装在塔架顶端;所述塔架垂直固定在重力式基础的中心立柱顶部;所述重力式基础包括主重力基座和多个副重力基座。本发明将人工鱼礁的原理运用于海上风电的重力式中,在重力式基础中增加若干个使鱼类可以通过和栖息的开口,在不影响基础正常使用的情况下兼顾达到人工鱼礁的效果;将以往单一的重力式基础拆分为多个重力基座,增大基础与地基的接触面积,减小了基础对地基的作用力,提高了重力式基础对地基的适应能力和稳定性,增强了基础的抗倾覆能力。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组的基础技术领域,具体涉及一种海上风电基础。
背景技术
目前,重力式基础是海上风机支撑结构中主要的基础型式之一,它结构简单,应用成熟,和陆上风机常见的扩展基础工作原理相似,主要依靠基础及压载物重量抵抗上部风机荷载和外部环境荷载产生的倾覆力矩和滑动力,使基础和风机塔架结构保持稳定。
重力式基础为混凝土预制基础或者钢制基础,可以为整体式预制和沉箱式,底部一般为正六边形、正八边形或者圆形,竖向剖面为锥形,相对成本较低,但体积大而笨重。
人工鱼礁建设作为海洋牧场建设的重要组成部分,是在海洋中设置的构造物,可以为鱼类等海上生物提供生长、繁殖、栖息的适宜环境,达到保护、增殖渔业资源并改善区域海洋生态环境的目的。通俗来说,人工鱼礁是为鱼类造窝,鱼类有了分散的居所就具备了在牧场生存、繁衍的条件。
目前国内发明未见有把人工鱼礁的原理运用于海上风电的重力式基础中,将体积庞大的重力式基础预制成为一个似人工鱼礁的构造物,在重力式基础中增加若干使鱼类可以通过和栖息的开口,需要在基础设计中考虑到中空带来的自重的降低等,同时还需考虑中空带来的原设计基础的体积增大等影响,使在不影响基础正常使用的情况下达到人工鱼礁的效果。这样既可以作为风机的支撑作用,又可以达到给动植物营造好的生存环境的有益效果,这样海上风电基础的建造不但不会造成生态环境的破坏,还可以带来一定的生态环境的改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种把人工鱼礁的原理运用于海上风电的重力式基础中的海上风电基础。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种海上风电基础,包括风机、塔架和重力式基础;
所述风机安装在塔架顶端;
所述塔架垂直固定在重力式基础的中心立柱顶部;
所述重力式基础包括主重力基座和多个副重力基座,所述副重力基座通过水平支撑架连接形成一多边形,所述主重力基座设置于多边形的中心,所述主重力基座与每个副重力基座通过水平支撑架连接,所述副重力基座上设有固定有斜向支撑架,所述主重力基座和副重力基座的底部均设有多个水平方向上的的通孔,多个所述通孔相互平行,所述通孔供鱼类穿行和栖息。
其中,所述重力式基础为混凝土预制基础或者钢制基础。
其中,所述主重力基座和副重力基座的底面为正六边形或正八边形或圆形,所述主重力基座和副重力基座的竖向剖面为等边梯形。
其中,所述通孔的横截面为方形或三角形或梯形或异形。
其中,所述多边形为中心对称的多边形,所述主重力基座位于多边形的对称中心。
其中,所述副重力基座数量为三个,三个副重力基座通过三根水平支撑架两两相连,形成等边三角形,所述主重力基座位于等边三角形的中心。
其中,所述斜向支撑架与水平面所成角度为30°~60°。
其中,所述副重力基座重力不小于主重力基座重力的20%。
其中,所述水平支撑架的一端与副重力基座的中心连接,另一端与主重力基座的中心连接。
本发明的有益效果在于:本发明将人工鱼礁的原理运用于海上风电的重力式中,将体积庞大的重力式基础预制成为一个似人工鱼礁的构造物,在重力式基础中增加若干使鱼类可以通过和栖息的开口,在不影响基础正常使用的情况下兼顾达到人工鱼礁的效果。这样既可以作为风机的支撑作用,又可以达到给动植物营造好的生存环境的有益效果,故海上风电基础的建造不但不会造成生态环境的破坏,还可以带来一定的生态环境的改善;为了使中空的重力式能提供更大的稳定性,将以往单一的重力式基础拆分为多个重力基座,增大基础与地基的接触面积,减小了基础对地基的作用力,提高了重力式基础对地基的适应能力和稳定性,增强了基础的抗倾覆能力。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的海上风电基础的结构示意图;
图2为本发明具体实施方式的海上风电基础的俯视图;
图3为本发明实施例一的海上风电基础的结构示意图;
图4为本发明实施例一的海上风电基础的俯视图;
图5为本发明实施例二的海上风电基础的结构示意图;
图6为本发明实施例二的海上风电基础的俯视图;
标号说明:
1、风机;
2、塔架;
3、重力式基础;31、主重力基座;32、副重力基座;33、水平支撑架;
34、斜向支撑架;35、通孔。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:将体积庞大的重力式基础预制成为一个似人工鱼礁的构造物,在重力式基础中增加若干使鱼类可以通过和栖息的开口;将以往单一的重力式基础拆分为多个重力基座,增大基础与地基的接触面积,减小了基础对地基的作用力。
请参照图1以及图2所示,本发明的海上风电基础,包括风机1、塔架2和重力式基础3;
所述风机1安装在塔架2顶端;
所述塔架2垂直固定在重力式基础3的顶部中心;
所述重力式基础3包括主重力基座31和多个副重力基座32,所述副重力基座32通过水平支撑架33连接形成一多边形,所述主重力基座31设置于多边形的中心,所述主重力基座31与每个副重力基座32通过水平支撑架33连接,所述副重力基座32上设有固定有斜向支撑架34,所述主重力基座31和副重力基座32的底部均设有多个水平方向上的的通孔35,多个所述通孔35相互平行,所述通孔35供鱼类穿行和栖息。
上述鱼礁与重力式基础3组合的海上风电基础的工作过程为:首先,在陆地上加工制作主重力基座31、副重力基座32、水平支撑架33、斜向支撑架34等组件部分;在专用近海码头将其组装成整体;在每个副重力机组侧面悬挂浮运气囊,使浮运气囊的总浮力大于重力式基础3的总重力;用拖轮将重力式基础3整体牵引至安装地点,用定位驳船或锚锭缆绳定位,调节浮运气囊内气体的释放量,控制浮运气囊的浮力大小,使总浮力略小于总重力,从而保证基础平稳、均匀下降;安装完成的海上风电基础,上部可由风机1进行发电,下部的通孔35有利于海底鱼虾的栖息和繁衍,具有一定的改善生态环境的效果。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明将人工鱼礁的原理运用于海上风电的重力式中,将体积庞大的重力式基础预制成为一个似人工鱼礁的构造物,在重力式基础中增加若干个使鱼类可以通过和栖息的开口,在不影响基础正常使用的情况下兼顾达到人工鱼礁的效果。这样既可以作为风机的支撑作用,又可以达到给动植物营造好的生存环境的有益效果,故海上风电基础的建造不但不会造成生态环境的破坏,还可以带来一定的生态环境的改善;为了使中空的重力式能提供更大的稳定性,将以往单一的重力式基础拆分为多个重力基座,增大基础与地基的接触面积,减小了基础对地基的作用力,提高了重力式基础对地基的适应能力和稳定性,增强了基础的抗倾覆能力。
进一步的,所述重力式基础3为混凝土预制基础或者钢制基础。
进一步的,所述主重力基座31和副重力基座32的底面为正六边形或正八边形或圆形,所述主重力基座31和副重力基座32的竖向剖面为等边梯形。
进一步的,所述通孔35的横截面为方形或三角形或梯形或异形。
进一步的,所述多边形为中心对称的多边形,所述主重力基座31位于多边形的对称中心。
进一步的,所述副重力基座32数量为三个,三个副重力基座32通过三根水平支撑架33两两相连,形成等边三角形,所述主重力基座31位于等边三角形的中心。
进一步的,所述斜向支撑架34与水平面所成角度为30°~60°。
进一步的,所述副重力基座32重力不小于主重力基座31重力的20%。
进一步的,所述水平支撑架33的一端与副重力基座32的中心连接,另一端与主重力基座31的中心连接。
请参照图3以及图4所示,本发明的实施例一:
一种海上风电基础,包括风机1、塔架2和重力式基础3;
所述风机1安装在塔架2顶端;
所述塔架2垂直固定在重力式基础3的顶部中心;
所述重力式基础3包括主重力基座31和多个副重力基座32,所述副重力基座32通过水平支撑架33连接形成一多边形,所述主重力基座31设置于多边形的中心,所述主重力基座31与每个副重力基座32通过水平支撑架33连接,所述副重力基座32上设有固定有斜向支撑架34,所述主重力基座31和副重力基座32的底部均设有多个水平方向上的的通孔35,多个所述通孔35相互平行,所述通孔35供鱼类穿行和栖息;
所述重力式基础3为混凝土预制基础;
所述主重力基座31和副重力基座32的底面为正六边形,所述主重力基座31和副重力基座32的竖向剖面为等边梯形;
所述通孔35的横截面为方形;
所述多边形为中心对称的多边形,所述主重力基座31位于多边形的对称中心;
所述副重力基座32数量为三个,三个副重力基座32通过三根水平支撑架33两两相连,形成等边三角形,所述主重力基座31位于等边三角形的中心;
所述斜向支撑架34与水平面所成角度为60°;
所述副重力基座32重力不小于主重力基座31重力的20%;
所述水平支撑架33的一端与副重力基座32的中心连接,另一端与主重力基座31的中心连接。
请参照图5以及图6所示,本发明的实施例二:
一种海上风电基础,包括风机1、塔架2和重力式基础3;
所述风机1安装在塔架2顶端;
所述塔架2垂直固定在重力式基础3的顶部中心;
所述重力式基础3包括主重力基座31和多个副重力基座32,所述副重力基座32通过水平支撑架33连接形成一多边形,所述主重力基座31设置于多边形的中心,所述主重力基座31与每个副重力基座32通过水平支撑架33连接,所述副重力基座32上设有固定有斜向支撑架34,所述主重力基座31和副重力基座32的底部均设有多个水平方向上的的通孔35,多个所述通孔35相互平行,所述通孔35供鱼类穿行和栖息;
所述重力式基础3为钢制基础;
所述主重力基座31和副重力基座32的底面为圆形,所述主重力基座31和副重力基座32的竖向剖面为等边梯形;
所述通孔35的横截面为三角形;
所述多边形为中心对称的多边形,所述主重力基座31位于多边形的对称中心;
所述副重力基座32数量为三个,三个副重力基座32通过三根水平支撑架33两两相连,形成等边三角形,所述主重力基座31位于等边三角形的中心;
所述斜向支撑架34与水平面所成角度为60°;
所述副重力基座32重力不小于主重力基座31重力的20%;
所述水平支撑架33的一端与副重力基座32的中心连接,另一端与主重力基座31的中心连接。
综上所述,本发明提供的海上风电基础,将人工鱼礁的原理运用于海上风电的重力式中,将体积庞大的重力式基础预制成为一个似人工鱼礁的构造物,在重力式基础中增加若干个使鱼类可以通过和栖息的开口,在不影响基础正常使用的情况下兼顾达到人工鱼礁的效果。这样既可以作为风机的支撑作用,又可以达到给动植物营造好的生存环境的有益效果,故海上风电基础的建造不但不会造成生态环境的破坏,还可以带来一定的生态环境的改善;为了使中空的重力式能提供更大的稳定性,将以往单一的重力式基础拆分为多个重力基座,增大基础与地基的接触面积,见笑了基础对地基的作用力,提高了重力式基础对地基的适应能力和稳定性,增强了基础的抗倾覆能力。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种海上风电基础,其特征在于,包括风机、塔架和重力式基础;
所述风机安装在塔架顶端;
所述塔架垂直固定在重力式基础的中心立柱顶部;
所述重力式基础包括主重力基座和多个副重力基座,所述副重力基座通过水平支撑架连接形成一多边形,所述主重力基座设置于多边形的中心,所述主重力基座与每个副重力基座通过水平支撑架连接,所述副重力基座上设有固定有斜向支撑架,所述主重力基座和副重力基座的底部均设有多个水平方向上的通孔,多个所述通孔相互平行,所述通孔供鱼类穿行和栖息。
2.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述重力式基础为混凝土预制基础或者钢制基础。
3.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述主重力基座和副重力基座的底面为正六边形或正八边形或圆形,所述主重力基座和副重力基座的竖向剖面为等边梯形。
4.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述通孔的横截面为方形或三角形或梯形或异形。
5.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述多边形为中心对称的多边形,所述主重力基座位于多边形的对称中心。
6.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述副重力基座数量为三个,三个副重力基座通过三根水平支撑架两两相连,形成等边三角形,所述主重力基座位于等边三角形的中心。
7.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述斜向支撑架与水平面所成角度为30°~60°。
8.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述副重力基座重力不小于主重力基座重力的20%。
9.根据权利要求1所述的海上风电基础,其特征在于,所述水平支撑架的一端与副重力基座的中心连接,另一端与主重力基座的中心连接。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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