CN203238655U - 一种依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种依托于海上风电单桩基础的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、安全可靠的依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，以图较为便利的将潮流能发电机组与海上风电机组结合，降低工程投入。本实用新型的技术方案是：一种依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，具有竖直固定于海床面上的海上风力发电机基础结构的单桩桩体，其特征在于：所述单桩桩上、高出海床面H1处设置固定法兰盘，单桩桩体上套装潮流能发电复合结构，该复合结构下端固定于固定法兰盘上。本实用新型适用于潮流能发电行业。

Description

一种依托于海上风电单桩基础的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，尤其是一种依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构。适用于潮流能发电行业。 

背景技术

潮流作水平运动所含的动能即为潮流能，是一种功率密度大、能量稳定、具有较强规律性的较好的新能源。潮流能发电技术是近年来发展迅速的新技术，目前我国潮流能还处在试验研究阶段，随着海上新能源的大规模开发建设，海上施工水平不断提升，为潮流能的开发提供了便利。

目前国内、国外开发研究的潮流能发电机组主要可分为依托于现有海上建筑物的潮流能发电机组型式和自立基础结构的潮流能发电机组型式。依托于现有海上建筑物的潮流能发电机组型式利用现有的海上工程建筑物特点（除海面以上工程用区域，海面以下基础结构空置），充分利用已有的基础结构，极大的增加现有基础的使用效率和工程经济效益。自立基础结构的潮流能发电复合结构型式作为单独的海上建筑物，其结构使用范围仅在水下安装潮流能发电机组使用，在同样的建设条件下，依托于现有海上建筑物的潮流能发电机组型式充分利用了整体基础结构，达到工程效益的最大化。当然，在已有工程建筑物上增加潮流能发电复合结构将大大增加原基础的结构设计标准，增加单个基础投资与工程安全需求，故需保证结构的安全可靠性。

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、安全可靠的依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，以图较为便利的将潮流能发电机组与海上风电机组结合，降低工程投入。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，具有竖直固定于海床面上的海上风力发电机基础结构的单桩桩体，其特征在于：所述单桩桩上、高出海床面H1处设置固定法兰盘，单桩桩体上套装潮流能发电复合结构，该复合结构下端固定于固定法兰盘上。

所述潮流能发电复合结构包括潮流能发电叶片及发电装置、横梁组合结构和钢套管，其中钢套管套装于单桩桩体上且其下端经螺栓固定于所述固定法兰盘，钢套管一侧对称设有两个横梁组合结构，横梁组合结构最外端安装潮流能发电叶片及发电装置。

所述横梁组合结构包括一根一端焊接于钢套管上的水平横梁，以及分别提供水平向支撑和纵向支撑的两根斜撑梁，斜撑梁两端分别与水平横梁和钢套管焊接固定。

所述钢套管上端对称焊接有吊耳；所述单桩桩体上对称设有吊耳固定装置，吊耳固定装置高出海平面H2。

所述钢套管与单桩桩体之间均匀设有若干条竖向的防刮擦结构。

所述防刮擦结构包括固定于钢套管内侧的橡胶条，以及固定于单桩桩体外侧并与橡胶条嵌合的橡胶槽，其中橡胶槽由吊耳固定装置位置起至固定法兰盘。 

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型将潮流能发电机组与海上风电机组很好的结合在一起，增加了单个基础的综合使用效率，因此可以降低工程投资，提高工程经济效益；2、施工单桩基础的同时吊装潮流能发电复合结构，施工便捷、周期短，节省了大量船机设备；3、相同的海域使用面积下，在原先的风电机组发电容量下增加了潮流能发电复合结构发电量，大大增加了整个场区的发电总量，增加了单位海域面积内整体经济效益。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图2的B部放大图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例基于我国现有沿海海域的海上风力发电工程现状，提出了一种依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构。该基础结构包括竖直固定于海床面上的海上风力发电机基础结构的单桩桩体1，该桩体顶部设有操作平台9，单桩桩体1上设置固定法兰盘2，固定法兰盘2距海床面的距离H1，单桩桩体1上套装潮流能发电复合结构，该复合结构下端固定于固定法兰盘2上。

本例中潮流能发电复合结构包括潮流能发电叶片及发电装置5、横梁组合结构4和钢套管3，其中钢套管3套装于单桩桩体1上，并且该钢套管的下端经螺栓固定于固定法兰盘2，钢套管3的一侧对称设有两个横梁组合结构4，横梁组合结构4包括一根一端焊接固定于钢套管3上的水平横梁401，以及两根分别提供水平向和纵向支撑的斜撑梁402，斜撑梁402两端分别与水平横梁401与钢套管3焊接，水平横梁401的最外端安装潮流能发电叶片及发电装置5，潮流能发电叶片与钢套管3保持安全距离。本实施例中，钢管套3外侧对称焊接有两个吊耳7；单桩桩体1上、高出海平面H2位置对称设有吊耳固定装置8。

本例中H1根据潮流能发电装置单机容量、水深条件和安全要求等综合计算确定。H2需满足潮流能发电机叶片的检修要求。

如图2所示，为防止潮流能发电复合结构安装及检修时刮擦单桩桩体1表面涂层，本实施例在钢套管3与单桩桩体1之间均匀设有三个防刮擦结构6，防刮擦结构6由橡胶条601和橡胶槽602两部分组成，橡胶条601可嵌入橡胶槽602内并可沿橡胶槽602来回移动（见图3）。其中橡胶条601安装于钢套管3内侧，橡胶槽602安装于单桩桩体1外侧并从吊耳固定装置8位置起至固定法兰盘2。本例中防刮擦结构6在潮流能发电复合结构吊放到位后还可起到限位固定作用。

本实施例中海上风力发电机基础结构，是在陆上完成整体预制，通过驳船运至现场后，通过浮式起重船起吊、沉放单桩桩体1。潮流能发电复合结构在陆上完成整体预制，运送到现场后，通过吊耳5将潮流能发电复合结构起吊套入单桩桩体1，橡胶条601对准橡胶槽602，复合结构沿橡胶槽602下降安放于固定法兰盘2上，拧紧螺栓固定复合结构。该潮流能发电复合结构位于海平面以下一定深度范围内，将不会影响风电单桩基础上部连接段、机组吊装及灌浆施工作业。

潮流能发电复合结构的检修：通过单桩桩体1上操作平台9设置的动力系统起吊潮流能发电复合结构，潮流能发电复合结构沿橡胶槽602上升，最后放置于吊耳固定装置8上，人员靠船后通过简易平台至横梁组合结构4上完成检修操作。 

Claims (6)

1.一种依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，具有竖直固定于海床面上的海上风力发电机基础结构的单桩桩体（1），其特征在于：所述单桩桩体（1）上、高出海床面处设置固定法兰盘（2），单桩桩体（1）上套装潮流能发电复合结构，该复合结构下端固定于固定法兰盘（2）上。

2.根据权利要求1所述的依托于海上风电单桩基础的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叶片及发电装置（5）、横梁组合结构（4）和钢套管（3），其中钢套管（3）套装于单桩桩体（1）上且其下端经螺栓固定于所述固定法兰盘（2），钢套管（3）一侧对称设有两个横梁组合结构（4），横梁组合结构（4）最外端安装潮流能发电叶片及发电装置（5）。

3.根据权利要求2所述的依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，其特征在于：所述横梁组合结构（4）包括一根一端焊接于钢套管（3）上的水平横梁（401），以及分别提供水平向支撑和纵向支撑的两根斜撑梁（402），斜撑梁（402）两端分别与水平横梁（401）和钢套管（3）焊接固定。

4.根据权利要求2所述的依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，其特征在于：所述钢套管（3）上端对称焊接有吊耳（7）；所述单桩桩体（1）上对称设有吊耳固定装置（8），吊耳固定装置（8）高出海平面。

5.根据权利要求4所述的依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，其特征在于：所述钢套管（3）与单桩桩体（1）之间均匀设有若干条竖向的防刮擦结构（6）。

6.根据权利要求5所述的依托于海上风电单桩基础的潮流能发电基础结构，其特征在于：所述防刮擦结构（6）包括固定于钢套管（3）内侧的橡胶条（601），以及固定于单桩桩体（1）外侧并与橡胶条（601）嵌合的橡胶槽（602），其中橡胶槽（602）由吊耳固定装置（8）位置起至固定法兰盘（2）。

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