布置有风力机的固定式水中悬浮隧道制造技术

本发明专利技术公开了一种布置有风力机的固定式水中悬浮隧道，包括固定式悬浮隧道管体，沿固定式悬浮隧道管体轴向间隔布置有多个用于支撑固定固定式悬浮隧道管体的固定立柱，固定立柱与固定式悬浮隧道管体之间设有多道系泊缆索，固定式悬浮隧道管体内设有供电设备；其特征在于，所有固定立柱的顶部均位于水平面A之上，通过风机加固防波装置将风电机组固定在固定立柱上。可以实现海洋空间立体开发应用，悬浮隧道利用海洋水体空间进行交通建设，风力机利用海洋风能资源进行发电，为悬浮隧道提供绿色的能源供给，降低悬浮隧道的运营成本，提升了海域空间资源开发的集约利用化程度，提高了海域资源的利用效率，使海域资源开发效益最大化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
布置有风力机的固定式水中悬浮隧道


[0001]本专利技术属于跨海通道工程
，具体是一种布置有风力机的固定式水中悬浮隧道。

技术介绍

[0002]进入21世纪以来，我国基础设施建设取得了举世瞩目的成就，由交通落后国家向交通强国迈进。水中悬浮隧道(Submerged Floating Tunnel，简称SFT)，又名阿基米德桥，是一种新型的水下交通形式，其特征是既不埋在海床下，也不搁在海床上，而是稳定悬浮在海洋一定深度，其本质就是阿基米德浮力定理在水下交通建设中的应用。与传统的跨海大桥和海底隧道相比，悬浮隧道具有诸多优点：受水深和跨度限制小，单位长度造价不随跨度增加而增加；处于水面下20～50m深度，受台风等恶劣气候影响小，且不干扰水面交通；可减少汽车尾气排放，环保优势明显。已被公认为是21世纪最具竞争力的跨海结构形式。
[0003]随着经济社会的发展需要和海洋技术的不断进步，我国已是世界上海洋开发强度最高的国家之一。海域空间资源的开发空前活跃，拓展的范围越来越大，海水水面上部空间、水面、水体、海床、海床向下一定空间都有开发需求。未来海洋工程建设和海洋资源开发更加注重提高海洋空间的利用率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种布置有风力机的固定式水中悬浮隧道。固定式悬浮隧道为海上风力机提供了稳固的基础，可显著降低风力机建造成本、增加固定式风力机的适用水深、减少能源消耗。风力机利用海洋风能资源进行发电，为悬浮隧道提供绿色的能源供给，剩余的电能可并入电网，降低悬浮隧道的运营成本。二者结合可以实现海洋空间立体开发应用，提升了海域空间资源开发的集约利用化程度，提高了海域资源的利用效率，使海域资源开发效益最大化。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提出的一种布置有风力机的固定式水中悬浮隧道予以实现的技术方案是：该布置有风力机的固定式水中悬浮隧道包括固定式悬浮隧道管体，沿所述固定式悬浮隧道管体轴向间隔布置有多个用于支撑固定所述固定式悬浮隧道管体的固定立柱，所述固定立柱与固定式悬浮隧道管体之间设有多道系泊缆索，所述固定式悬浮隧道管体内设有供电设备；其特征在于，所有固定立柱的顶部均位于水平面A之上，所述固定立柱的顶部固定有风机加固防波装置，通过所述风机加固防波装置将风电机组固定在所述的固定立柱上。
[0006]进一步讲，本专利技术所述的布置有风力机的固定式水中悬浮隧道，其中：
[0007]所述固定式悬浮隧道管体的横截面为椭圆形，所述固定式悬浮隧道管体内设有双向车道，所述固定式悬浮隧道管体的内壁顶部设有用于安装所述供电设备的凹槽。
[0008]所述固定立柱上设有通向用于安装所述供电设备的凹槽的通孔，所述风电机组的输电线路通过该通孔连接至所述供电设备。
[0009]多个固定立柱按照每隔50m布置一个，每个固定立柱与所述的固定式悬浮隧道管体贯穿且刚性连接，多道系泊缆索包括设置在所述固定立柱的两侧分别与固定式悬浮隧道管体之间的两根系泊缆索，所述系泊缆索自身绷紧且具有预张力，从而以拉索的形式用于固定式悬浮隧道管体的固定与刚度加强。
[0010]所述固定式悬浮隧道管体与所述系泊缆索相连的对应位置上设有连接凸板，所述连接凸板上设有螺纹孔，并匹配第一螺栓；所述固定立柱的边侧与所述系泊缆索相连的对应位置上预埋有螺母，并匹配有第二螺栓；待所述系泊缆索的一端与所述固定式悬浮隧道管体连接完成后，调整系泊缆索的预张力，再将所述系泊缆索的另一端通过第二螺栓与所述固定立柱的边侧相连，再次调整所述系泊缆索的预张力，使该系泊缆索达到稳定状态。
[0011]所述系泊缆索采用钢丝绳、钢管和复合纤维缆绳中的一种；所述钢丝绳或是钢管的外层镀锌或镀铝；所述复合纤维缆绳的外层设有防腐涂层。
[0012]所述的风机加固防波装置包括固定在所述风力机组的立柱底部的圆形法兰盘，所述固定立柱的顶部预埋有多个第三螺栓，通过螺纹连接将所述风电机组的立柱与所述的固定立柱固定，所述风电机组的立柱的底部依次套装有密封罩和防波支撑座，所述密封罩与所述风电机组的立柱之间留有空隙，该空隙中填充有橡胶材料，所述防波支撑座的顶部设有内沿，该内沿紧密的扣在所述密封罩上，所述防波支撑座上设有与所述固定式悬浮隧道管体轴向一致的通槽，所述防波支撑座的底部与所述固定立柱固定。
[0013]所述防波支撑座由混凝土拼接制成，其外表面涂有防腐涂层。
[0014]所述风电机组产生的电能一部分通过线路并入电网，另一部分通过输电线路输送至所述供电设备。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]通过将风力机和固定式悬浮隧道结合，极大程度上提高了海洋利用率。海上风电场的建设与悬浮隧道合二为一，将二者因结构高于海水表面而无法使船舶通行的弊端缩小，同时提供了新型的通行方式。海上固定式风机的施工和安装在100m水深成本较高，且难度非常大，而漂浮式风机的安全性能较差，易受极端天气的影响，因此借用悬浮隧道的固定式桩基基础，可有效的节省成本和安装难度，同时也保证了较强的结构安全稳定性，有利于海上风机向100m以上的海域发展。悬浮隧道建造成本较高，且内部有较多用电设备，需从陆地连接电网用电，运营维护较为麻烦。而风力机和固定式悬浮隧道结合的新型方式，风力机可提供悬浮隧道运营所需的电力，剩余电力可并入电网发电，极大提升了悬浮隧道的经济性，具有较高的实用价值和发展前景。
附图说明
[0017]图1为布置有风力机的固定式水中悬浮隧道的立体结构示意图；
[0018]图2为图1所示布置有风力机的固定式水中悬浮隧道的主视图；
[0019]图3为图1所示布置有风力机的固定式水中悬浮隧道的侧视图；
[0020]图4为本专利技术中固定式悬浮隧道管体与固定立柱之间锚索连接结构的示意图；
[0021]图5为本专利技术中风机机组与固定立柱之间连接结构的示意图。
[0022]图中：1
‑
固定式悬浮隧道管体，2
‑
供电设备，3
‑
固定立柱，4
‑
系泊缆索，5
‑
防波支撑座，6
‑
风电机组，7
‑
连接凸板，8
‑
第二螺栓，9
‑
第一螺栓，10
‑
用电线路，11
‑
密封罩，12
‑
橡胶
材料，13
‑
圆形法兰盘，14
‑
第三螺栓。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本专利技术进行解释说明，并不用以限制本专利技术。
[0024]如图1至图3所示，本专利技术提出的一种布置有风力机的固定式水中悬浮隧道包括固定式悬浮隧道管体1，沿所述固定式悬浮隧道管体1轴向间隔布置有多个用于支撑固定所述固定式悬浮隧道管体1的固定立柱3，所述固定立柱3与固定式悬浮隧道管体1之间设有多道系泊缆索4，所述固定式悬浮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种布置有风力机的固定式水中悬浮隧道，包括固定式悬浮隧道管体(1)，沿所述固定式悬浮隧道管体(1)轴向间隔布置有多个用于支撑固定所述固定式悬浮隧道管体(1)的固定立柱(3)，所述固定立柱(3)与固定式悬浮隧道管体(1)之间设有多道系泊缆索(4)，所述固定式悬浮隧道管体(1)内设有供电设备(2)；其特征在于，所有固定立柱(3)的顶部均位于水平面A之上，所述固定立柱(3)的顶部固定有风机加固防波装置，通过所述风机加固防波装置将风电机组(6)固定在所述的固定立柱(3)上。2.根据权利要求1所述的布置有风力机的固定式水中悬浮隧道，其特征在于，所述固定式悬浮隧道管体(1)的横截面为椭圆形，所述固定式悬浮隧道管体(1)内设有双向车道，所述固定式悬浮隧道管体(1)的内壁顶部设有用于安装所述供电设备(2)的凹槽。3.根据权利要求1所述的布置有风力机的固定式水中悬浮隧道，其特征在于，所述固定立柱(3)上设有通向用于安装所述供电设备(2)的凹槽的通孔，所述风电机组(6)的输电线路(10)通过该通孔连接至所述供电设备(2)。4.根据权利要求1所述的布置有风力机的固定式水中悬浮隧道，其特征在于，多个固定立柱(3)按照每隔50m布置一个，每个固定立柱(3)与所述的固定式悬浮隧道管体(1)贯穿且刚性连接，多道系泊缆索(4)包括设置在所述固定立柱(3)的两侧分别与固定式悬浮隧道管体(1)之间的两根系泊缆索(4)，所述系泊缆索(4)自身绷紧且具有预张力，从而以拉索的形式用于固定式悬浮隧道管体(1)的固定与刚度加强。5.根据权利要求4所述的布置有风力机的固定式水中悬浮隧道，其特征在于，所述固定式悬浮隧道管体(1)与所述系泊缆索(4)相连的对应位置上设有连接凸板(7)，所述连接凸板(7)上设有螺纹孔，并匹配第一螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐万海，贺子琪，马烨璇，宋志友，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：