CN218515010U - 融合海上风电的海洋牧场养殖装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种融合海上风电的海洋牧场养殖装置，本融合海上风电的海洋牧场养殖装置包括养殖网箱框架和养殖平台甲板组件；养殖网箱框架包括至少三个竖直设置的定位桩，每个定位桩的底端用于与海床连接，每相邻两个定位桩之间均设置有侧围架，至少一个定位桩设置为风机基础单桩；养殖平台甲板组件连接于其中一个定位桩的顶端以及与该定位桩相连接的侧围架的顶端。本融合海上风电的海洋牧场养殖装置通过将定位桩的底端与海床连接，将需要的定位桩设置为风机基础单桩，使得养殖网箱框架与风机基础单桩整合为一个整体结构，使得养殖网箱框架与风机基础单桩共同承发电荷载和环境力荷载，提高整个风力发电的稳定性，并且能够增加了养殖空间。

Description

融合海上风电的海洋牧场养殖装置

技术领域

本公开涉及风力发电与海洋牧场的技术领域，具体地，涉及一种融合海上风电的海洋牧场养殖装置。

背景技术

海洋牧场是指在一定海域内，利用自然的海洋生态环境，对海洋生物进行系统化的放养。而随着风力发电技术的逐步发展，海上风电成为可再生能源发展中的重点项目，将海洋牧场与海上风电进行联合应用，越来越受到广泛的关注。

目前海洋牧场与海上风电进行结合的方式主要是设置漂浮网箱或者养殖筏架直接固定在海上风电的风机塔筒上，海洋牧场与海上风电的结合方式过于简单，其无法对海上风电起到任何作用，同时对海洋生物的养殖效果的提升也非常有限。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种融合海上风电的海洋牧场养殖装置，以解决上述的海洋牧场与海上风电的结合过于简单的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种融合海上风电的海洋牧场养殖装置，包括养殖网箱框架和养殖平台甲板组件；

所述养殖网箱框架包括至少三个竖直设置的定位桩，每个所述定位桩的底端用于与海床连接，每个所述定位桩的顶端能够露出于海面，每相邻两个所述定位桩之间均设置有侧围架，所述定位桩以及所述侧围架共同合围成养殖空间，至少一个所述定位桩设置为风机基础单桩，所述风机基础单桩的顶端用于与风机塔筒的底端连接；

所述养殖平台甲板组件连接于其中一个所述定位桩的顶端以及与该定位桩相连接的所述侧围架的顶端。

可选地，所述定位桩包括第一定位桩和第二定位桩，所述第一定位桩的横截面面积大于所述第二定位桩的横截面面积，所述第一定位桩设置为所述风机基础单桩。

可选地，所述第一定位桩包括第一导管腿和第一桩体，所述第二定位桩包括第二导管腿和第二桩体，所述第一导管腿和所述第二导管腿均构造为圆管结构，所述第一桩体连接于所述第一导管腿内，所述第二桩体连接于所述第二导管腿内，所述第一桩体和所述第二桩体的底端用于与所述海床连接，所述第一桩体的顶端用于与所述风机塔筒的底端连接。

可选地，所述第一桩体的顶端凸出于所述第一导管腿，所述第一桩体的顶端的水平高度与所述第一导管腿的顶端的水平高度的直线距离大于或等于1m。

可选地，所述第一导管腿的顶端设置有皇冠板，所述皇冠板为环形结构，所述皇冠板套设于所述第一桩体并与所述第一桩体焊接，所述皇冠板的顶端用于与所述风机塔筒的底端连接。

可选地，所述风机基础还包括防沉板，每个所述侧围架的底端均设置有所述防沉板，每个所述防沉板均水平设置，所述防沉板的底面用于贴合于所述海床的表面。

可选地，所述防沉板包括板体和多个支撑部，所述板体水平设置，所述板体上开设有多个通水孔，每个所述支撑部均连接于所述板体的上表面并沿所述板体的长度方向等间距排布，所述板体和该板体上的所述支撑部均与对应的所述侧围架的底端连接。

可选地，所述侧围架包括多个横杆和多个支撑杆，多个所述横杆沿竖直方向平行设置，相邻两个所述横杆之间均设置有多个倾斜设置的加强杆，每个所述支撑杆的两端分别与靠近所述定位桩顶端的相邻两个所述横杆连接。

可选地，所述养殖平台甲板组件包括安装架和甲板本体，所述安装架连接于其中一个所述定位桩的顶端以及与该定位桩相连接的所述侧围架的顶端，所述甲板本体水平设置，所述甲板本体连接于所述安装架。

可选地，所述风机基础还包括光伏发电组件，所述光伏发电组件铺设于所述养殖网箱框架的顶端。

通过上述技术方案，通过将养殖网箱框架的定位桩的底端与海床连接，同时可以将需要的定位桩设置为风机基础单桩，以对风机塔筒以及风电机组进行安装固定，使得养殖网箱框架与风机基础单桩整合为一个整体结构，当风电机组运转时，使得养殖网箱框架与风机基础单桩共同承发电荷载和环境力荷载，提高整个风力发电的稳定性。另外将定位桩设置为风机基础单桩，不需要再额外建设风机基础，可以降低建造成本，提高经济性。通过将定位桩的底端与海床连接，定位桩的顶端露出海面，可以实现从海床一直延伸至海面的养殖范围，大大增加了养殖空间，提高养殖量，同时还可以进行深海养殖。通过设置的养殖平台甲板组件能够供靠船、登船使用，能够供风电机组维护人员使用，也可以供海洋生物养殖人员使用，非常方便。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的一种实施方式的融合海上风电的海洋牧场养殖装置的结构示意图；

图2是本公开的一种实施方式的养殖网箱框架的一个方向的结构示意图；

图3是本公开的一种实施方式的养殖网箱框架的另一个方向的结构示意图；

图4是本公开的一种实施方式的光伏发电组件的铺设方式的结构示意图；

图5是本公开的一种实施方式的防沉板的局部剖视图；

图6是本公开的一种实施方式的皇冠板的连接位置的结构示意图；

图7是本公开的一种实施方式的养殖平台甲板组件的一个方向的结构示意图；

图8是本公开的一种实施方式的养殖平台甲板组件的另一个方向的结构示意图。

附图标记说明

1、养殖网箱框架；

2、定位桩，21、第一定位桩，211、第一导管腿，212、第一桩体，213、皇冠板，22、第二定位桩，221、第二导管腿，222、第二桩体；

3、侧围架，31、横杆，32、支撑杆，33、加强杆；

4、防沉板，41、板体，42、支撑部，43、通水孔；

5、养殖平台甲板组件，51、安装架，52、甲板本体；

6、光伏发电组件。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是附图的图面的方向定义的，“内、外”是指相关零部件的内、外。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

海洋牧场是指在一定海域内，利用自然的海洋生态环境，对海洋生物进行系统化的放养。

而随着风力发电技术的逐步发展，海上风电成为可再生能源发展中的重点项目，随着资源整合的理念的提出，将海洋牧场与海上风电进行联合应用，越来越受到广泛的关注，能够从空间、结构和功能三方面对海洋资源空间进行全方位的立体利用，达到节省空间和建造成本，综合开发海洋资源的目的。

目前海洋牧场与海上风电进行结合的实新方式较少，只有部分采用设置漂浮网箱或者养殖筏架直接固定在海上风电的风机塔筒上，海洋牧场与海上风电的结合方式过于简单，其无法对海上风电起到任何作用，同时漂浮网箱或者养殖筏架属于漂浮状态，仅仅能实现浅水养殖，养殖空间较小，对海洋生物的养殖效果的提升也非常有限。

为此，如图所示，本公开提供一种融合海上风电的海洋牧场养殖装置，包括养殖网箱框架1和养殖平台甲板组件5。

养殖网箱框架1包括至少三个竖直设置的定位桩2，每个定位桩2的底端用于与海床连接，每个定位桩2的顶端能够露出于海面，每相邻两个定位桩2之间均设置有侧围架3，定位桩2以及侧围架3共同合围成养殖空间，至少一个定位桩2设置为风机基础单桩，风机基础单桩的顶端用于与风机塔筒的底端连接。

养殖平台甲板组件5连接于其中一个定位桩2的顶端以及与该定位桩2相连接的侧围架3的顶端。

其中，定位桩2的底端与海床连接，因此由定位桩2和侧围架3组成的养殖网箱框架1的底端是与海床进行连接，而每个定位桩2的顶端能够露出于海面，使得养殖网箱框架1的顶端是齐平海面或者略低于海面的，使得定位桩2以及侧围架3共同合围成养殖空间是从海床一直延伸至海面位置，能够进行深海养殖，同时增加了养殖空间，可以增加海洋生物的养殖量。

需要说明的是，养殖网箱框架1为基础框架结构，为实现海洋生物的养殖，可在养殖网箱框架1的侧围架3上布设网衣，形成包围结构，能够避免海洋生物跑出养殖网箱框架1。当然，关于定位桩2的顶端也也可以根据需要不露出海面，可以低于海面，具体可根据实际设计进行设置。

其中，至少一个定位桩2设置为风机基础单桩，风机基础单桩的顶端用于与风机塔筒的底端连接，从而能够对风机塔筒进行固定，风机塔筒的顶端可安装风电机组，实现风力发电。由于每个定位桩2均与海床进行连接，从而由定位桩2设置的风机基础单桩与整个养殖网箱框架1形成一个整体，从而增加了风机基础单桩的稳定性，共同承受风电机组运行时的发电荷载和环境力荷载。

需要说明的是，关于定位桩2设置为风机基础单桩的数量可根据养殖网箱框架1的尺寸与风电机组的设计位置相结合进行确定。

其中，养殖平台甲板组件5与定位桩2的顶端连接，使得养殖平台甲板组件5位于养殖网箱框架1的上方，从而养殖平台甲板组件5位于海面上，养殖平台甲板组件5可用于靠船、登船使用，能够供风电机组维护人员使用，也可以供海洋生物养殖人员使用，能够实现一物两用。

上述技术方案中，通过将养殖网箱框架1的定位桩2的底端与海床连接，同时可以将需要的定位桩2设置为风机基础单桩，以对风机塔筒以及风电机组进行安装固定，使得养殖网箱框架1与风机基础单桩整合为一个整体结构，当风电机组运转时，使得养殖网箱框架1与风机基础单桩共同承发电荷载和环境力荷载，提高整个风力发电的稳定性。另外将定位桩2设置为风机基础单桩，不需要再额外建设风机基础，可以降低建造成本，提高经济性。通过将定位桩2的底端与海床连接，定位桩2的顶端露出海面，可以实现从海床一直延伸至海面的养殖范围，大大增加了养殖空间，提高养殖量，同时还可以进行深海养殖。通过设置的养殖平台甲板组件5能够供靠船、登船使用，能够供风电机组维护人员使用，也可以供海洋生物养殖人员使用，非常方便。

可选地，本公开的一种实施方式中，定位桩2的数量为四个，每相邻两个定位桩2之间设置侧围架3，因此侧围架3的数量也为四个，四个定位桩2和四个侧围架3组成的养殖网箱框架1为长方体，其中，每个侧围架3的长度相等。其中，一个定位桩2设置为风机基础单桩，用于安装风机塔筒。

可选地，本公开的另一种实施方式中，定位桩2的数量也可为三个或者五个、六个等等，可以对应构成不同的立体结构。

可选地，本公开的一种实施方式中，养殖网箱框架1的长度20m-66m，养殖网箱框架1的宽度可为20mm-66m。养殖网箱框架1的高度可根据水深进行设置。关于养殖网箱框架1的长度尺寸和宽度尺寸可根据需要养殖空间的大小进行设置。

可选地，本公开的一种实施方式中，定位桩2包括第一定位桩21和第二定位桩22，第一定位桩21的横截面面积大于第二定位桩22的横截面面积，第一定位桩21设置为风机基础单桩。

其中，本实施方式中，第一定位桩21用于设置为风机基础单桩，起到对风机塔筒的固定作用，因此第一定位桩21的横截面面积大于第二定位桩22的横截面面积，可以保证风机塔筒的稳定性，并利于与风机塔筒进行连接。而第二定位桩22主要起到定位固定作用，第二定位桩22的横截面面积可以设置较小，提高经济性。

可选地，本公开的一种实施方式中，第一定位桩21包括第一导管腿211和第一桩体212，第二定位桩22包括第二导管腿221和第二桩体222，第一导管腿211和第二导管腿221均构造为圆管结构，第一桩体212连接于第一导管腿211内，第二桩体222连接于第二导管腿221内，第一桩体212和第二桩体222的底端用于与海床连接，第一桩体212的顶端用于与风机塔筒的底端连接。

其中，本实施方式中，第一导管腿211和第二导管腿221均竖直设置并上下两端均为敞口结构。第一桩体212可采用混凝土打桩工艺在第一导管腿211内制造而成，同时第一桩体212的底端与海床进行连接固定，第一导管腿211起到定位作用。第二桩体222同样可采用混凝土打桩工艺在第二导管腿221内制造而成，同时第二桩体222的底端与海床进行连接固定，第二导管腿221起到定位作用。在第一桩体212和第二桩体222制造成型后，可在第一桩体212与第一导管腿211之间灌浆进行连接，第二状态与第二导管腿221之间同样进行灌浆进行连接，另外也可以进行焊接来辅助固定。

可选地，本公开的一种实施方式中，第一桩体212的顶端凸出于第一导管腿211，第一桩体212的顶端的水平高度与第一导管腿211的顶端的水平高度的直线距离大于或等于1m。

其中，本实施方式中，通过第一桩体212的顶端凸出于第一导管腿211，可以方便第一桩体212与风机塔筒的底端进行连接，而将第一桩体212的顶端的水平高度与第一导管腿211的顶端的水平高度的直线距离大于或等于1m，在第一桩体212与风机塔筒进行连接时，可方便进行连接操作。在一些示例中，第一桩体212的顶端的水平高度与第一导管腿211的顶端的水平高度的直线距离等于1m。

可选地，本公开的一种实施方式中，第一导管腿211的顶端设置有皇冠板213，皇冠板213为环形结构，皇冠板213套设于第一桩体212并与第一桩体212焊接，皇冠板213的顶端用于与风机塔筒的底端连接。

其中，本实施方式中，皇冠板213设置为环形结构，皇冠板213的底端与第一导管腿211的顶端焊接固定，皇冠板213的内环壁可与第一桩体212的外侧壁焊接固定。在第一桩体212的外侧壁可预留钢筋进行焊接。从而皇冠板213能够提高第一导管腿211与第一桩体212之间的连接强度。

其中，皇冠板213的顶端设置凸部和凹部，形成类似皇冠的形状，通过皇冠板213的顶端设置的凸部和凹部可以方便与风机塔筒的底端进行连接，实现对风机塔筒的限位固定作用。

可选地，本公开的一种实施方式中，风机基础还包括防沉板4，每个侧围架3的底端均设置有防沉板4，每个防沉板4均水平设置，防沉板4的底面用于贴合于海床的表面。

其中，本实施方式中，防沉板4位于侧围架3的底端，防沉板4用于与海床的表面贴合。在养殖网箱框架1进行吊装下放时，可以保证养殖网箱框架1下放的平衡性，同时可以在养殖网箱框架1与海床接触时，防止出现养殖网箱框架1的侧围架3陷入下沉到海床内，从而避免影响养殖网箱框架1的安装固定。

可选地，本公开的一种实施方式中，防沉板4的两端向前延伸，并分别与该侧围架3两端相连接的定位桩2进行连接，可以提高对防沉板4的连接强度。

可选地，本公开的一种实施方式中，防沉板4包括板体41和多个支撑部42，板体41水平设置，板体41上开设有多个通水孔43，每个支撑部42均连接于板体41的上表面并沿板体41的长度方向等间距排布，板体41和该板体41上的支撑部42均与对应的侧围架3的底端连接。

其中，本实施方式中，支撑部42用于对防沉板4产生支撑作用，提高防沉板4的本身的强度，能够使得防沉板4处于平整状态，避免随着养殖网箱框架1放入海水中受水压产生变形的问题。在一些示例中，支撑部42为工字钢，工字钢的长度方向与板体41的长度方向相互垂直。

其中，本实施方式中，板体41上的通水孔43，可以在养殖网箱框架1进行下放时供海水通过，从而避免产生浮力。在一些示例中，相邻两个支撑部42之间可以设置多个通水孔43。

可选地，本公开的一种实施方式中，侧围架3包括多个横杆31和多个支撑杆32，多个横杆31沿竖直方向平行设置，相邻两个横杆31之间均设置有多个倾斜设置的加强杆33，每个支撑杆32的两端分别与靠近定位桩2顶端的相邻两个横杆31连接。

其中，本实施方式中，每个横杆31的两端分别与两个定位桩2的外侧壁连接，从而能够形成合围空间。相邻两个横杆31之间的加强杆33能够增加两个横杆31之间的强度，从而使得整个侧围架3保持一定的强度。其中，相邻两个横杆31之间的加强杆33能够与对应的横杆31构成三角形，进一步提高强度。在一些示例中，横杆31的数量为三根。

其中，本实施方式中，支撑杆32水平设置，支撑杆32位于靠近定位桩2顶端的相邻两个横杆31之间，能够对一个定位桩2的两侧的侧围架3进行加强支撑作用。在一些示例中，当定位桩2的数量为四个时，支撑杆32的数量同样为四个。

可选地，本公开的一种实施方式中，养殖平台甲板组件5包括安装架51和甲板本体52，安装架51连接于其中一个定位桩2的顶端以及与该定位桩2相连接的侧围架3的顶端，甲板本体52水平设置，甲板本体52连接于安装架51。

其中，本实施方式中，安装架51用于支撑甲板本体52，安装架51的底端焊接固定在定位桩2的顶端以及与该定位桩2相连接的侧围架3的顶端，当然安装架51的底端还可以与上述实施方式中的支撑杆32进行焊接固定，能够提高安装架51的稳固性。

其中，甲板本体52可用于人员行走，甲板本体52位于海面上，其中甲板本体52的数量可为单个，也可以为两个，若甲板本体52为两个，则可以呈上下堆叠设置。

可选地，本公开的一种实施方式中，风机基础还包括光伏发电组件6，光伏发电组件6铺设于养殖网箱框架1的顶端。

其中，本实施方式中，光伏发电组件6可包括太阳能板，太阳能板铺设在养殖网箱框架1的顶端，并露出海面，通过太阳能板还能够将太阳能转换为电能，能够获取更多能源。

其中，本养殖网箱框架1上还可以设置照明设备等其他需要用电的设备，此类用电设备可直接用风电机组产生的电能或者光伏发电组件6产生的电能，从而不需要额外供电，使得风力发电与海洋牧场养殖的结合更加紧密。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，包括养殖网箱框架和养殖平台甲板组件；

所述养殖网箱框架包括至少三个竖直设置的定位桩，每个所述定位桩的底端用于与海床连接，每个所述定位桩的顶端能够露出于海面，每相邻两个所述定位桩之间均设置有侧围架，所述定位桩以及所述侧围架共同合围成养殖空间，至少一个所述定位桩设置为风机基础单桩，所述风机基础单桩的顶端用于与风机塔筒的底端连接；

所述养殖平台甲板组件连接于其中一个所述定位桩的顶端以及与该定位桩相连接的所述侧围架的顶端。

2.根据权利要求1所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述定位桩包括第一定位桩和第二定位桩，所述第一定位桩的横截面面积大于所述第二定位桩的横截面面积，所述第一定位桩设置为所述风机基础单桩。

3.根据权利要求2所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述第一定位桩包括第一导管腿和第一桩体，所述第二定位桩包括第二导管腿和第二桩体，所述第一导管腿和所述第二导管腿均构造为圆管结构，所述第一桩体连接于所述第一导管腿内，所述第二桩体连接于所述第二导管腿内，所述第一桩体和所述第二桩体的底端用于与所述海床连接，所述第一桩体的顶端用于与所述风机塔筒的底端连接。

4.根据权利要求3所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述第一桩体的顶端凸出于所述第一导管腿，所述第一桩体的顶端的水平高度与所述第一导管腿的顶端的水平高度的直线距离大于或等于1m。

5.根据权利要求4所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述第一导管腿的顶端设置有皇冠板，所述皇冠板为环形结构，所述皇冠板套设于所述第一桩体并与所述第一桩体焊接，所述皇冠板的顶端用于与所述风机塔筒的底端连接。

6.根据权利要求1所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述风机基础还包括防沉板，每个所述侧围架的底端均设置有所述防沉板，每个所述防沉板均水平设置，所述防沉板的底面用于贴合于所述海床的表面。

7.根据权利要求6所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述防沉板包括板体和多个支撑部，所述板体水平设置，所述板体上开设有多个通水孔，每个所述支撑部均连接于所述板体的上表面并沿所述板体的长度方向等间距排布，所述板体和该板体上的所述支撑部均与对应的所述侧围架的底端连接。

8.根据权利要求1所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述侧围架包括多个横杆和多个支撑杆，多个所述横杆沿竖直方向平行设置，相邻两个所述横杆之间均设置有多个倾斜设置的加强杆，每个所述支撑杆的两端分别与靠近所述定位桩顶端的相邻两个所述横杆连接。

9.根据权利要求1所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述养殖平台甲板组件包括安装架和甲板本体，所述安装架连接于其中一个所述定位桩的顶端以及与该定位桩相连接的所述侧围架的顶端，所述甲板本体水平设置，所述甲板本体连接于所述安装架。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的融合海上风电的海洋牧场养殖装置，其特征在于，所述风机基础还包括光伏发电组件，所述光伏发电组件铺设于所述养殖网箱框架的顶端。

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