快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法技术

一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法，它包括基础主体、防冲刷滤网、扰流装置和连接件，通过在基础主体外套设防冲刷滤网，基础主体的支腿与防冲刷滤网的底板连接，单桩与基础主体上端的盖板连接，防冲刷滤网底部的斜向钢索与底板连接，通过连接件两端分别与防冲刷滤网上端的扣环和单桩上的耳环连接，扰流装置与绷紧状态锥形防冲刷滤网的节点连接悬垂于防冲刷滤网内，通过基础主体沉入海底岩石孔内底板与孔底接触。本发明专利技术克服了原风电单桩基础防护性能和稳定性较低，施工周期长，成本高的问题，具有结构简单，结构强度高，稳定性好，防护性能好，可快速组装，施工周期短，操作简单方便，维护成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】
快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法
本专利技术属于海上风电
，涉及一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法。
技术介绍
20世纪70年代石油危机以后，开始了风能利用的新时代。在一些地理位置不错的陆地上，风能的开发具有一定的经济价值，与此同时人们发现海上风力发电的经济性也相当不错，由于没有障碍物的影响，海上风速比陆上风速要高出20%-100%，发电效率也会相应提升。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是近年来全球风力发电的重要方向之一。海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点，同时我国不仅拥有漫长的浅水海岸线，而且重要城市相对靠近海岸，基于上述原因海上风力发电的前景被广泛看好。虽然海上风电具有很多优点，但它的缺点也应引起足够的重视，主要表现在海上风电基础施工过程复杂、周期长、成本高等方面。目前海上风电机组所使用的固定式支撑结构及地基基础多为单桩基础、重力式基础、导管架基础、多脚架基础、吸力筒基础等。上述海上风电基础虽然结构刚度较大、整体稳定性好，但是其施工周期较长，结构复杂，运输成本较高同时对海床冲刷较为敏感需要采取相应的措施来预防和减缓冲刷对基础安全的影响。目前工程中常用的预防和减缓冲刷措施主要有抛填、土工布压实、仿生水草治理等。抛填法是目前采用最广泛的方法，主要有抛填砂袋、抛填石块等，但其施工精度差，流失量大，防护层成型效果差，维护量大。土工布法主要由砂被覆盖或连锁排覆盖。但砂被在波流的反复冲刷下存在流失风险，目前无长期可靠使用的实例验证。仿生水草治理时一些海底流速较快，沙粒粒径较小，无法形成有效沉积覆盖的仿生草区域且成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法，结构简单，采用在基础主体外套设防冲刷滤网，基础主体的支腿与防冲刷滤网的底板连接，单桩与基础主体上端的盖板连接，防冲刷滤网底部的斜向钢索与底板连接，连接件两端分别与防冲刷滤网上端的扣环和单桩上的耳环连接，扰流装置与绷紧状态锥形防冲刷滤网的节点连接悬垂于防冲刷滤网内，基础主体沉入海底岩石孔内底板与孔底接触，结构强度高，稳定性好，防护性能好，可快速组装，施工周期短，操作简单方便，维护成本低。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，它包括基础主体、防冲刷滤网、扰流装置和连接件；所述连接件一端的锁扣与防冲刷滤网的扣环钩连，防冲刷滤网的底板与基础主体的支腿连接，多个扰流装置与防冲刷滤网连接；基础主体位于防冲刷滤网内，扰流装置悬垂于防冲刷滤网内防冲刷滤网内。所述基础主体为上端开口的中空罐体结构，位于罐体外包裹网孔海绵体，位于罐体底部设置多个倾斜的支腿，位于罐体内部设置填充物，位于罐体开口端设置盖板。所述罐体上端直径小于罐体底部直径，位于罐体中部设置内凹的弧形罐颈，网孔海绵体包裹在罐体开口端至罐体底部之间。所述网孔海绵体为两端开口的筒状结构，筒内壁和筒外壁均为弧形凸起部，筒内壁的弧形凸起部与罐体的罐颈接触，筒外壁的弧形凸起部与罐体开口端和罐体底部相切。所述支腿的一端连接有支腿板，紧固件穿过支腿板与罐体底部连接；盖板边沿设置通孔，紧固件穿过通孔与罐体开口端连接；支腿与底板的支腿孔连接；底板中心设置支撑孔。所述防冲刷滤网由环形钢索和斜向钢索交织的镂空锥形网，位于镂空锥形网截面较大底部的斜向钢索与底板边沿的索孔连接，位于镂空锥形网截面较小的顶部边沿设置扣环。所述防冲刷滤网的环形钢索和斜向钢索交织的节点处与扰流装置连接。所述扰流装置包括与滤网碗连接的悬索和位于滤网碗底部连接的扰流带，悬索的另一端与防冲刷滤网的节点连接。所述连接件包括与螺杆两端连接的锁扣，以及位于螺杆中部固定的螺母，螺杆两端的螺纹方向相反。如上所述的快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础的锚固方法，它包括如下步骤：S1，安装支腿和底板，采用支撑架支撑底板和基础主体的罐体，底板上的支撑孔与支撑架的支撑柱配合，由支撑板支撑底板，罐体底部与支撑柱上端接触；S2，安装支腿和底板，将支腿下端与底板的支腿孔配合，支腿与基础主体的罐体底部螺栓连接；再将支腿下端与底板的支腿孔满焊；S3，填充，将填充物灌注到基础主体的罐体内，再填充速凝混凝土；填充物为混凝土、铅块、岩石，或混凝土、铅块、岩石的混合物；S4，安装盖板，将盖板与基础主体的罐体上端的罐口配合，紧固件穿过盖板与罐口连接固定；S5，安装防冲刷滤网，将防冲刷滤网套设在基础主体外，截面较大的底部朝下，防冲刷滤网底部的斜向钢索穿过底板上的索孔与其捆绑连接；S6，吊装，采用起吊设备将基础主体缓慢沉入预先钻好的海底岩石孔内，底板与岩石孔底部接触；或者，将单桩与盖板焊接；连接件两端的锁扣分别与扣环和单桩上的耳环钩连，旋转螺杆使防冲刷滤网处于绷紧状态；将扰流装置的悬索与防冲刷滤网的节点连接后，再将基础主体缓慢沉入预先钻好的海底岩石孔内，底板与岩石孔底部接触。一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，它包括基础主体、防冲刷滤网、扰流装置和连接件；连接件一端的锁扣与防冲刷滤网的扣环钩连，防冲刷滤网的底板与基础主体的支腿连接，多个扰流装置与防冲刷滤网连接；基础主体位于防冲刷滤网内，扰流装置悬垂于防冲刷滤网内防冲刷滤网内。结构简单，通过在基础主体外套设防冲刷滤网，基础主体的支腿与防冲刷滤网的底板连接，单桩与基础主体上端的盖板连接，防冲刷滤网底部的斜向钢索与底板连接，通过连接件两端分别与防冲刷滤网上端的扣环和单桩上的耳环连接，扰流装置与绷紧状态锥形防冲刷滤网的节点连接悬垂于防冲刷滤网内，通过基础主体沉入海底岩石孔内底板与孔底接触，结构强度高，稳定性好，防护性能好，可快速组装，施工周期短，操作简单方便，维护成本低。在优选的方案中，基础主体为上端开口的中空罐体结构，位于罐体外包裹网孔海绵体，位于罐体底部设置多个倾斜的支腿，位于罐体内部设置填充物，位于罐体开口端设置盖板。结构简单，使用时，位于罐体外包覆的网孔海绵体吸附海流中携带的浮砂沉积在基础主体周围，支腿与底板连接支撑罐体，填充物用于增加基础主体的整体质量，提高稳定性，盖板在与罐体的罐口连接，单桩与盖板连接形成整体结构。在优选的方案中，罐体上端直径小于罐体底部直径，位于罐体中部设置内凹的弧形罐颈，网孔海绵体包裹在罐体开口端至罐体底部之间。结构简单，使用时，网孔海绵体包裹罐体，在受到悬浮物冲击下，网孔海绵体有利于减缓冲击力，使罐体得到有效保护。在优选的方案中，网孔海绵体为两端开口的筒状结构，筒内壁和筒外壁均为弧形凸起部，筒内壁的弧形凸起部与罐体的罐颈接触，筒外壁的弧形凸起部与罐体开口端和罐体底部相切。结构简单，使用时，筒状结构的网孔海绵体内壁和外壁均为弧形凸起部，内壁的弧形凸起部与罐体的罐颈配合接触，阻挡网孔海绵体向上浮动脱出罐体，外壁的弧形凸起部形成流线结构，有利于减小海流的阻力，使基础主体受力减小，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：它包括基础主体（1）、防冲刷滤网（2）、扰流装置（3）和连接件（4）；所述连接件（4）一端的锁扣（42）与防冲刷滤网（2）的扣环（22）钩连，防冲刷滤网（2）的底板（21）与基础主体（1）的支腿（12）连接，多个扰流装置（3）与防冲刷滤网（2）连接；基础主体（1）位于防冲刷滤网（2）内，扰流装置（3）悬垂于防冲刷滤网（2）内。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：它包括基础主体（1）、防冲刷滤网（2）、扰流装置（3）和连接件（4）；所述连接件（4）一端的锁扣（42）与防冲刷滤网（2）的扣环（22）钩连，防冲刷滤网（2）的底板（21）与基础主体（1）的支腿（12）连接，多个扰流装置（3）与防冲刷滤网（2）连接；基础主体（1）位于防冲刷滤网（2）内，扰流装置（3）悬垂于防冲刷滤网（2）内。


2.根据权利要求1所述的快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：所述基础主体（1）为上端开口的中空罐体结构，位于罐体外包裹网孔海绵体（11），位于罐体底部设置多个倾斜的支腿（12），位于罐体内部设置填充物（13），位于罐体开口端设置盖板（14）。


3.根据权利要求2所述的快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：所述罐体上端直径小于罐体底部直径，位于罐体中部设置内凹的弧形罐颈，网孔海绵体（11）包裹在罐体开口端至罐体底部之间。


4.根据权利要求2所述的快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：所述网孔海绵体（11）为两端开口的筒状结构，筒内壁和筒外壁均为弧形凸起部，筒内壁的弧形凸起部与罐体的罐颈接触，筒外壁的弧形凸起部与罐体开口端和罐体底部相切。


5.根据权利要求2所述的快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：所述支腿（12）的一端连接有支腿板，紧固件穿过支腿板与罐体底部连接；盖板（14）边沿设置通孔，紧固件穿过通孔与罐体开口端连接；支腿（12）与底板（21）的支腿孔连接；底板（21）中心设置支撑孔。


6.根据权利要求1所述的快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：所述防冲刷滤网（2）由环形钢索和斜向钢索交织的镂空锥形网，位于镂空锥形网截面较大底部的斜向钢索与底板（21）边沿的索孔连接，位于镂空锥形网截面较小的顶部边沿设置扣环（22）。


7.根据权利要求5所述的快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，其特征是：所述防冲刷滤网（2）的环形钢索和斜向钢索交...

【专利技术属性】
技术研发人员：向欣，牛玉龙，张丽，戴凌全，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11