CN105971004A - 海上支撑基础和风机*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及海上风机技术领域，特别涉及一种海上支撑基础和风机***。本发明公开了一种海上支撑基础和风机***，包括基础构架和配重组件；所述配重组件的数量为多个；多个所述配重组件设置在所述基础构架上。本发明的目的在于提供一种海上支撑基础和风机***，以解决现有技术中存在的沙土容易被冲刷带走、海上支撑基础的抗倾覆能力较差以及不能方便调平的技术问题。

Description

海上支撑基础和风机***

技术领域

本发明涉及海上风机技术领域，特别涉及一种海上支撑基础和风机***。

背景技术

风能是当前清洁能源领域中技术最为成熟、最具大规模开发的新型可再生能源。近十年来全球风力发电领域突飞猛进，从之前1.5MW风机到目前2MW风机的普及，从6MW、8MW风机的投入运营，到10MW风机已经开始装机，风机技术快速进步。

随着陆上风电的多年发展，我国陆上可开发优质风场已经越来越少，而海上却有巨大的风资源。我国有着漫长的海岸线，海域蕴藏着丰富的风资源，是一个巨大的能源宝库。伴随着国家相继启动的多个海上风电示范性工程，我国海上风电的开发进程加快，各大风机厂家及电力公司都将目光投向了海洋，欧洲海上风电较为发达的国家也看上了中国的市场，海上风电将迎来一个大的发展时代。

海上风机基础是海上风机的重中之重。

目前的海上风机基础按基础外观形式分，有单立柱单桩结构、单立柱三桩结构、导管架结构、重力式结构、浮式结构及其相互组合的形式。

其中导管架基础是一种适用范围较广的基础；采用重力式的组合方式，成本低施工周期短，在海底条件好的近海有着突出优势。

目前的重力式导管架基础多采用陆上浇筑大的混凝土底座的方式，为了进一步防止海上风机倾覆，在混凝土底座上放置沙土；但仍然存在如下几个问题：

1、放置的沙土容易被海流冲刷带走，从而减少了海上支撑基础的重量而导致产生安全隐患。

2、海上支撑基础的重量均匀分布，抗倾覆能力有限。

3、对于海床的不均匀沉降，后期海上支撑基础不方便调平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海上支撑基础和风机***，以解决现有技术中存在的沙土容易被冲刷带走、海上支撑基础的抗倾覆能力较差以及不能方便调平的技术问题。

本发明提供一种海上支撑基础，包括基础构架和配重组件；

所述配重组件的数量为多个；

多个所述配重组件设置在所述基础构架上。

进一步地，多个所述配重组件靠近所述基础构架的外周且呈环形间隔设置。

进一步地，所述配重组件包括配重块和固定柱；所述固定柱的一端与所述基础构架固定连接；所述配重块外套在所述固定柱上。

进一步地，每个所述固定柱套接有多个所述配重块。

进一步地，所述配重块固设有吊耳。

进一步地，所述基础构架包括导管架和多个基础桩；所述导管架呈环形；

所述多个基础桩间隔设置且与所述导管架固定连接；

部分或者全部所述基础桩的顶部固定连接有所述固定柱；

所述基础桩与所述固定柱同轴设置。

进一步地，所述导管架固定连接有连接柱，且所述连接柱设置在所述导管架的中央；

所述连接柱外套有一个或者多个所述配重块。

进一步地，所述导管架和所述基础桩分别具有空腔；

所述空腔内的填充物为空气、混凝土、砂石中的一种或者多种。

进一步地，所述导管架包括多个隔板，所述多个隔板使所述导管架的空腔形成多个腔室。

本发明提供一种风机***，包括风机塔筒和所述的海上支撑基础；所述风机塔筒的底部与所述基础构架固定连接。

本发明提供的海上支撑基础，包括基础构架和配重组件，通过将多个配重组件设置在基础构架上，以避免配重组件在海流的反复冲刷下被带走而减少海上支撑基础的重量，进而避免海上支撑基础的重量不足而产生安全隐患；通过多个配重组件，还可以根据海床的实际状况，及时调整配重组件在基础构架的重量的分布，提高了海上支撑基础的抗倾覆能力，以及便于后期海上支撑基础依据海床的沉降状况及时调整配重组件在基础构架的重量的分布，以令海上支撑基础调平，提高海上支撑基础的稳定性。

本发明提供的风机***，包括所述海上支撑基础，可避免配重组件在海流的反复冲刷下被带走而产生海上支撑基础的安全隐患，以及可以及时调整配重组件在基础构架的重量的分布，调平海上支撑基础，以提高海上支撑基础的抗倾覆能力和海上支撑基础的稳定性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一提供的海上支撑基础的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的海上支撑基础的结构示意图(未示出配重块)；

图3为本发明实施例一提供的海上支撑基础的配重块的结构示意图。

图中：

1－基础构架；11－导管架；12－基础桩；

13－连接柱；2－配重组件；21－配重块；

211－安装孔；212－吊耳；22－固定柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。

实施例一

参见图1－图3所示，本实施例提供的海上支撑基础，坐落于海床上，包括基础构架1和配重组件2；其中，基础构架1例如可以采用单立柱单桩结构、单立柱三桩结构、导管架结构、重力式结构及其相互组合的方式；优选地，基础构架1采用导管架结构；导管架结构具有适应性强、安全可靠、结构简单、造价低，其承受工作载荷性强，便于制作与运输。

配重组件2的数量为多个。

多个配重组件2设置在基础构架1上。

本实施例中所述海上支撑基础，包括基础构架1和配重组件2，通过将多个配重组件2设置在基础构架1上，以避免配重组件2在海流的反复冲刷下被带走而减少海上支撑基础的重量，进而避免海上支撑基础的重量不足而产生安全隐患；通过多个配重组件2，还可以根据海床的实际状况，及时调整配重组件2在基础构架1的重量的分布，提高了海上支撑基础的抗倾覆能力，以及便于后期海上支撑基础依据海床的沉降状况及时调整配重组件2在基础构架1的重量的分布，以令海上支撑基础调平，提高海上支撑基础的稳定性。

本实施例的可选方案中，多个配重组件2靠近基础构架1的外周且呈环形间隔设置，以进一步提高基础构架1的抗倾覆能力。其中，多个配重组件2可以均匀设置在基础构架1的外周，也可以根据海床的实际状况不均匀设置在基础构架1的外周；优选地，多个配重组件2均匀设置在基础构架1的外周，以便于批量生产加工海上支撑基础，降低海上支撑基础的生产成本。

本实施例的可选方案中，配重组件2包括配重块21和固定柱22；固定柱22的一端与基础构架1固定连接，另一端朝远离基础构架1的方向延伸；配重块21具有与固定柱22相应的安装孔211；优选地，配重块21的中央设置有安装孔211；优选地，安装孔211与固定柱22间隙配合；进一步地，安装孔211的孔径略大于固定柱22的直径。配重块21外套在固定柱22上。以便先将固定柱22与基础构架1固定连接，形成一个整体，并运输到指定的地方，放置在海床上，再吊装配重块21，增加海上支撑基础的重量；以使基础构架1可以与配重块21分别运输，避免现有技术中为了保障海上支撑基础的重量而浇筑大的混凝土底座，而大的混凝土底座生产浇筑难度大、运输也不方便；本申请可以通过生产多个体积相对小的配重块21，极大降低了生产制造难度，也便于运输。

可选地，每个固定柱22套接有多个配重块21。通过多个配重块21，以便于减少单个配重块21的体积，进而便于单个配重块21的生产加工，还便于配重块21的运输。需要说明的是，多个固定柱22套接的配重块21的数量可以相同，也可以不同；每个固定柱22上套接的配重块21的数量可以根据海床的具体状况而定；多个配重块21的大小可以相同，也可以不同；配重块21可以具有多个重量等级，以便根据海床的具体状况，选择不同重量的配重块21。优选地，不同重量等级的配重块21的截面相同，高度不同，以便于不同重量等级的配重块21生产加工。

可选地，配重块21固设有吊耳212。以便通过吊耳212吊装配重块21。进一步地，配重块21的外周面上固设有吊耳212，以避免吊耳212影响多个配重块21垒放在固定柱22上；进一步地，吊耳212的数量为多个，例如可以为2个、4个、5个等，多个吊耳212均布在配重块21的外周面上，以提高吊装配重块21的便捷度。

其中，配重块21的材质例如可以为混凝土、铁、石头等中的一种或者多种；优选地，配重块21的材质为混凝土，以便于生产加工配重块21，还便于降低配重块21的生产成本。

配重块21的形状例如可以为圆柱形、椭圆柱形、圆台形、多边形、不规则形状等；优选地，配重块21的形状为圆柱形，以便于生产加工配重块21，还可以减少海流的阻力，以提高海上支撑基础在海床上的稳定性。

本实施例的可选方案中，基础构架1包括导管架11和多个基础桩12；导管架11呈环形。导管架11的材料例如可以为钢材、混凝土、钢筋混凝土等，优选地，导管架11的材料为钢管；基础桩12的材料例如可以为钢材、混凝土、钢筋混凝土等，优选地，基础桩12的材料为钢管。

多个基础桩12间隔设置且与导管架11固定连接；优选地，导管架11均匀设置有多个基础桩12，以简化基础构架1的结构，便于基础构架1的生产加工。

部分或者全部基础桩12的顶部固定连接有固定柱22；基础桩12的底部用于与海床连接；优选地，每个基础桩12的顶部固定连接有固定柱22，以简化基础构架1的结构，便于基础构架1的生产加工，还便于在海床上放置、安放海上支撑基础。

基础桩12与固定柱22同轴设置；以简化海上支撑基础的结构。

可选地，导管架11固定连接有连接柱13，且连接柱13设置在导管架11的中央；以便通过连接柱13连接风机塔筒等需要支撑的待支撑物。连接柱13的材料例如可以为钢材、混凝土、钢筋混凝土等，优选地，连接柱13的材料为钢管。

可选地，连接柱13外套有一个或者多个配重块21。以进一步增加基础构架1的配重，以使海上支撑基础更加稳固的坐落于海床上。

可选地，基础桩12的底部呈锥形，以便基础桩12***海床，提高海上支撑基础的抗滑移能力。

本实施例的可选方案中，导管架11和基础桩12分别具有空腔(图中未显示)；导管架11的空腔可以与基础桩12的空腔连通，或者导管架11的空腔也可以与基础桩12的空腔不连通。

空腔内的填充物为空气、混凝土、砂石、矿渣中的一种或者多种。通过在空腔内注入混凝土、砂石、矿渣等填充物，以便增加基础构架1的重量，提高基础构架1的强度以及稳定性，以使海上支撑基础更加稳固的坐落于海床上；同时还节约了钢材的用量，节约了成本。

可选地，连接柱13也具有空腔，其空腔内的填充物可以与导管架11、基础桩12内的填充物相同，也可以与导管架11、基础桩12内的填充物不同；优选地，导管架11、基础桩12、连接柱13的空腔相互连通，以便于在导管架11、基础桩12、连接柱13内注入混凝土、砂石、矿渣等填充物。

可选地，导管架11包括多个隔板(图中未显示)，多个隔板使导管架11的空腔形成多个腔室。通过在导管架11内部设置多个隔板，以便于在导管架11内浇筑、灌注混凝土、砂石、矿渣等填充物。

实施例二

实施例二提供了一种风机***，该实施例包括实施例一所述的海上支撑基础，实施例一所公开的海上支撑基础的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的海上支撑基础的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的风机***，包括风机塔筒和海上支撑基础；风机塔筒的底部与基础构架固定连接。通过坐落于海床上的海上支撑基础支撑、连接风机塔筒，进而支撑位于海平面上的风机，以将海上的风资源转化为电能。

本实施例中所述风机***，具有实施例一所述海上支撑基础的优点，即可避免配重组件在海流的反复冲刷下被带走而产生海上支撑基础的安全隐患，以及可以及时调整配重组件在基础构架的重量的分布，调平海上支撑基础，以提高海上支撑基础的抗倾覆能力和海上支撑基础的稳定性；实施例一所述海上支撑基础的其他优点在此不再赘述。

进一步地，风机塔筒的底部与基础构架的连接柱固定连接，其连接方式更加简便，以提高风机塔筒与基础构架之间的施工时长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上支撑基础，其特征在于，包括基础构架(1)和配重组件(2)；

所述配重组件(2)的数量为多个；

多个所述配重组件(2)设置在所述基础构架(1)上。

2.根据权利要求1所述的海上支撑基础，其特征在于，多个所述配重组件(2)靠近所述基础构架(1)的外周且呈环形间隔设置。

3.根据权利要求2所述的海上支撑基础，其特征在于，所述配重组件(2)包括配重块(21)和固定柱(22)；所述固定柱(22)的一端与所述基础构架(1)固定连接；所述配重块(21)外套在所述固定柱(22)上。

4.根据权利要求3所述的海上支撑基础，其特征在于，每个所述固定柱(22)套接有多个所述配重块(21)。

5.根据权利要求3所述的海上支撑基础，其特征在于，所述配重块(21)固设有吊耳(212)。

6.根据权利要求3－5任一项所述的海上支撑基础，其特征在于，所述基础构架(1)包括导管架(11)和多个基础桩(12)；所述导管架(11)呈环形；

所述多个基础桩(12)间隔设置且与所述导管架(11)固定连接；

部分或者全部所述基础桩(12)的顶部固定连接有所述固定柱(22)；

所述基础桩(12)与所述固定柱(22)同轴设置。

7.根据权利要求6所述的海上支撑基础，其特征在于，所述导管架(11)固定连接有连接柱(13)，且所述连接柱(13)设置在所述导管架(11)的中央；

所述连接柱(13)外套有一个或者多个所述配重块(21)。

8.根据权利要求6所述的海上支撑基础，其特征在于，所述导管架(11)和所述基础桩(12)分别具有空腔；

所述空腔内的填充物为空气、混凝土、砂石中的一种或者多种。

9.根据权利要求8所述的海上支撑基础，其特征在于，所述导管架(11)包括多个隔板，所述多个隔板使所述导管架(11)的空腔形成多个腔室。

10.一种风机***，其特征在于，包括风机塔筒和权利要求1－9任一项所述的海上支撑基础；所述风机塔筒的底部与所述基础构架(1)固定连接。