CN203238654U - 一种自升降式潮流能发电基础结构 - Google Patents

一种自升降式潮流能发电基础结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种自升降式潮流能发电基础结构。本实用新型的目的是提供一种结构简单、施工方便的自升降式潮流能发电基础结构，旨在降低维护成本，改善施工环境，方便工作人员后续维护和检修。本实用新型的技术方案是：一种自升降式潮流能发电基础结构，其特征在于：该基础结构包括两根沉桩施工于海床面上的钢管桩，钢管桩上设有桩身牛腿，两钢管桩上共同套装固定潮流能发电复合结构，并且该复合结构架于两钢管桩的桩身牛腿上，两根钢管桩顶部经门架梁连成整体，门架梁上安装用于升降潮流能发电复合结构的卷扬机，卷扬机通过吊绳连接潮流能发电复合结构。本实用新型适用于海上潮流能发电行业。

Description

一种自升降式潮流能发电基础结构
技术领域
本实用新型涉及一种潮流能发电基础结构，尤其是一种自升降式潮流能发电基础结构。适用于海上潮流能发电行业。 
背景技术
随着石油、煤炭等常规能源的日益消耗，各种新能源的开发利用显得日益重要。作为新能源的一种，潮流能发电以其不污染环境、不占用土地、不堵塞航道等诸多优势逐渐受到各国政府的重视。我国潮流能发电技术的发展起步较早，通过广大科研人员潜心多年的研究，已经形成了具有自己特色的系列产品。目前潮流能发电装置的基础形式主要为桩柱式和重力式，其中采用重力式基础的潮流能发电装置在维护时，需要动用船机设备将其吊起，且维护时间受海洋天气影响较大，维护综合成本较高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便的自升降式潮流能发电基础结构，旨在降低维护成本，改善施工环境，方便工作人员后续维护和检修。 
本实用新型所采用的技术方案是：一种自升降式潮流能发电基础结构，其特征在于：该基础结构包括两根沉桩施工于海床面上的钢管桩，钢管桩上设有桩身牛腿，两钢管桩上共同套装固定潮流能发电复合结构，并且该复合结构架于两钢管桩的桩身牛腿上，两根钢管桩顶部经门架梁连成整体，门架梁上安装用于升降潮流能发电复合结构的卷扬机，卷扬机通过吊绳连接潮流能发电复合结构。
所述潮流能发电复合结构包括潮流能发电装置，以及经固定钢板焊接固定于潮流能发电装置两侧的钢套管，钢套管套装于所述钢管桩并置于所述桩身牛腿上；所述固定钢板上端设有连接所述卷扬机吊绳的吊耳。
所述门架梁经平台撑架连接工作平台，门架梁高于工作平台，该工作平台中心处设有供潮流能发电复合结构升降通过的通孔。
所述工作平台上装有栏杆，该平台上放置电气设备。
所述潮流能发电装置为空心贯流式水轮机。
本实用新型的有益效果是：1）本实用新型采用桩基结构，对土层要求较低，适用于地质条件较差的软土地基海域，且适用于单机容量稍大的潮流能发电机；2）通过自带的卷扬机起吊水轮机进行维修，节省大量船机设备，节省维护成本；3）基础结构上部设有工作平台，便于放置电气设备，以减小水轮机尺寸，另外方便安装、维护潮流能发电机，改善施工人员工作环境；4）由于不用额外的施工船只进行起吊维修，施工维修受环境影响较小。 
附图说明
图1为本实用新型的立面图。
图2为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例基于我国沿海海域的自然条件，提出了一种适用于砂质或泥质地基，且可靠、施工简便的采用贯流式潮流能发电机的自升降式潮流发电机基础结构，包括两根沉桩施工于海床面上的钢管桩1，钢管桩1上设有桩身牛腿101（桩身牛腿的高程设置时应考虑潮位变化影响，原则上在设计低潮位以下，高程由水轮机要求和当地水文条件共同确定，宜通过数值模拟优化计算结果适当调整），两钢管桩1上共同固定潮流能发电复合结构。本例中潮流能发电复合结构包括潮流能发电装置2、钢套管3和固定钢板4，其中潮流能发电装置2置于两钢管桩1之间，潮流能发电装置2两侧经固定钢板4连接钢套管3，两侧的钢套管3分别套装于两钢管桩1并固定于桩身牛腿101上。两根钢管桩1顶部安装门架梁5，并通过门架梁5连成一个统一的整体，门架梁5上对应固定钢板4位置安装两台卷扬机6，卷扬机6通过吊绳连接该侧的固定钢板4上的吊耳9，以起降整个潮流能发电复合结构。
本例中潮流能发电装置2采用空心贯流式水轮机，空心贯流式水轮机与固定钢板4的固定方式与传统的空心贯流式潮流能发电装置一致，空心贯流式水轮机的叶轮直径由水深和单机容量决定，水轮机的上表面距平均海平面的距离H1和下表面距海床面的距离H2均由水深和单机容量决定，并根据数值模拟优化计算结果做适当调整。
本实施例中基础结构在平均海平面以上H3处设有工作平台8，工作平台8经平台撑梁7安装固定于门架梁5上（工作平台8低于门架梁5），工作平台8上可放置电气设备10，该工作平台中央开有通孔801，孔口应稍大于潮流能发电复合结构，以保证潮流能发电复合结构可以经通孔801升降至工作平台8以上高度，便于潮流能发电装置2的检修维护。工作平台8下表面距平均海平面的距离H3由当地的海洋水文条件确定，确定方法为极端高潮位加2/3*H1%，H1%为极端高潮位下50年一遇的最大波高。
潮流能发电装置2产生的荷载通过固定钢板4传给钢套管3，再传递给钢管桩1，通过钢管桩1抵抗基础的水平力和倾覆弯矩，所以钢管桩1的直径、壁厚、打入深度等根据潮流能发电装置2的产生的荷载、波流荷载共同决定，钢管桩1的间距由潮流能发电装置2的相关要求确定。
上述实施例主要用于海上潮流能发电机基础中，特别适合于表层承载力较差的海床环境，但并不以此为限，对于表层土层承载性能较好的海域但发电功率较大的潮流能发电机，也可以运用本实用新型技术方案。无论何种型式的潮流能发电基础，只要该基础“采用专为潮流能发电装置打设的钢管桩，并通过钢管桩抵抗基础的水平力和倾覆弯矩，同时在钢管桩上设置工作平台和卷扬机装置以安装检修水轮机”，则均落在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种自升降式潮流能发电基础结构，其特征在于：该基础结构包括两根沉桩施工于海床面上的钢管桩（1），钢管桩（1）上设有桩身牛腿（101），两钢管桩（1）上共同套装固定潮流能发电复合结构，并且该复合结构架于两钢管桩（1）的桩身牛腿（101）上，两根钢管桩（1）顶部经门架梁（5）连成整体，门架梁（5）上安装用于升降潮流能发电复合结构的卷扬机（6），卷扬机（6）通过吊绳连接潮流能发电复合结构。
2.根据权利要求1所诉的自升降式潮流能发电基础结构，其特征在于：所述潮流能发电复合结构包括潮流能发电装置（2），以及经固定钢板（4）焊接固定于潮流能发电装置（2）两侧的钢套管（3），钢套管（3）套装于所述钢管桩（1）并置于所述桩身牛腿（101）上；所述固定钢板（4）上端设有连接所述卷扬机（6）吊绳的吊耳（9）。
3.根据权利要求1或2所诉的自升降式潮流能发电基础结构，其特征在于：所述门架梁（5）经平台撑架（7）连接工作平台（8），门架梁（5）高于工作平台（8），该工作平台中心处设有供潮流能发电复合结构升降通过的通孔（801）。
4.根据权利要求3所诉的自升降式潮流能发电基础结构，其特征在于：所述工作平台（8）上装有栏杆（11），该平台上放置电气设备（10）。
5.根据权利要求2所诉的自升降式潮流能发电基础结构，其特征在于：所述潮流能发电装置（2）为空心贯流式水轮机。
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