CN217027196U - 一种基础构件 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基础构件，包括单桩、斜拉索和吸力筒，其中，单桩位于中间，斜拉索和吸力筒沿着单桩的周向均匀分布，单桩的下端和吸力筒位于泥面以下，斜拉索的一端与单桩连接，斜拉索的另一端与吸力筒连接。本申请将单桩、吸力筒和斜拉索结合在一起，提高基础构件的刚度和稳定性，常规基础构件适应水深在30m，本申请公开的基础构件可将水深范围扩展到50m甚至更深，从而确保基础构件适应深水海域，同时降低深水海上风机的结构成本，能够促进海上风电平价上网。

Description

一种基础构件

技术领域

本申请涉及海上风电技术领域，特别涉及一种基础构件。

背景技术

海上风电逐步走向深远海，目前基础构件中单桩基础适用30m以内的水深，对于深水区域很难采用单桩基础，更多采用基础构件中的导管架基础或浮式桩基础。

但是导管架基础的管节点多，疲劳不易控制；浮式桩基础还处于发展阶段，成本较高，不利于海上风电平价上网。

本申请要解决的技术问题是降低适应于深水海域的基础构件的成本，促进海上风电平价上网。

实用新型内容

本申请提出了一种基础构件，以降低适应于深水海域的基础构件的成本，促进海上风电平价上网。

为了实现上述目的，本申请提供了一种基础构件，适用于深水海域，包括单桩、斜拉索和吸力筒，

所述斜拉索的一端与所述单桩连接，所述斜拉索的另一端与所述吸力筒连接；

还包括调节装置，用于根据海上工况调节所述斜拉索对所述单桩的约束力，所述调节装置包括滑动件和动力组件，所述滑动件与所述斜拉索连接且能够沿所述单桩的轴线滑动，所述动力组件用于驱动所述滑动件沿所述单桩的轴线滑动。

优选地，在上述基础构件中，所述动力组件包括卷绕机和钢丝绳，

所述卷绕机安装在所述单桩上，

所述钢丝绳的一端与所述卷绕机连接，所述钢丝绳的另一端与所述滑动件连接。

优选地，在上述基础构件中，所述滑动件为套筒，所述套筒套设在所述单桩上，所述套筒的周向上设置有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述斜拉索连接，所述第二连接部与所述动力组件连接；

所述动力组件的个数为多个且多个所述动力组件的钢丝绳分别与所述第二连接部连接，或者，所述动力组件的个数为一个，所述动力组件包括多个钢丝绳，多个所述钢丝绳分别与所述第二连接部连接。

优选地，在上述基础构件中，所述滑动件为滑块，所述单桩上开设有与所述滑块配合的滑槽，所述滑槽的个数为多个且沿所述单桩的周向均匀分布；

所述动力组件的个数为多个且多个所述动力组件的钢丝绳分别与所述滑块连接，或者，所述动力组件的个数为一个，所述动力组件包括多个钢丝绳，多个所述钢丝绳分别与所述滑块连接。

优选地，在上述基础构件中，所述单桩的至少两个轴向位置设置所述滑动件。

优选地，在上述基础构件中，相邻轴向位置的所述滑动件通过绳索连接，

位于所述单桩的最上端的所述滑动件与所述动力组件连接。

优选地，在上述基础构件中，所述动力组件安装在所述单桩的上端。

优选地，在上述基础构件中，所述吸力筒的个数为多个，多个所述吸力筒沿所述单桩的周向均匀分布，所述斜拉索与所述吸力筒一一对应。

优选地，在上述基础构件中，所述单桩的直径小于10m。

优选地，在上述基础构件中，还包括防冲刷布，所述防冲刷布位于靠近泥面的相邻所述斜拉索之间。

本申请实施例提供的基础构件包括单桩、斜拉索和吸力筒，其中，单桩位于中间，斜拉索和吸力筒沿着单桩的周向均匀分布，单桩的下端和吸力筒位于泥面以下，斜拉索的一端与单桩连接，斜拉索的另一端与吸力筒连接。本申请将单桩、吸力筒和斜拉索结合在一起，提高单桩的刚度和稳定性，基础构件可将水深范围扩展到50m甚至更深，从而确保基础构件适应深水海域，同时本申请公开的基础构件采用单桩、斜拉索和吸力筒等组合，降低了深水海上风机的结构成本，能够促进海上风电平价上网。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，而且还可以根据提供的附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

图1是本申请第一种实施例提供的单桩基础的结构示意图；

图2是本申请第二种实施例提供的基础构件的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的基础构件(不具有防冲刷布)的俯视图；

图4是本申请实施例提供的基础构件(具有防冲刷布)的俯视图。

附图标记如下：

1、单桩，2、斜拉索，3、吸力筒，4、调节装置，41、滑动件，42、动力组件，5、防冲刷布。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应当理解，本申请中使用的“***”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的***所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

请参阅图1-图4。

本申请一些实施例公开了一种基础构件，适用于深水海域，包括单桩1、斜拉索2和吸力筒3，其中，单桩1位于中间，斜拉索2和吸力筒3沿着单桩1的周向均匀分布，单桩1的下端和吸力筒3位于泥面以下，斜拉索2的一端与单桩1连接，斜拉索2的另一端与吸力筒3连接。斜拉索2与单桩1之间形成一定的夹角。

本申请将单桩1、吸力筒3和斜拉索2结合在一起，提高基础构件的刚度和稳定性，常规单桩构件适应水深在30m左右，本申请公开的基础构件可将水深范围扩展到50m甚至更深，从而确保基础构件适应深水海域，同时采用成本较低的单桩1、吸力筒3和斜拉索2组合，降低了深水海上风机的结构成本，能够促进海上风电平价上网。

本申请通过调节装置4实现斜拉索2与单桩1的连接，调节装置4包括滑动件41和动力组件42，滑动件41与斜拉索2连接且能够沿单桩1的轴线滑动，动力组件42用于驱动滑动件41沿单桩1的轴线滑动。

本申请通过调节装置4可以对斜拉索2施加在单桩1上的约束力进行调节，滑动件41在单桩1上的位置越高，对单桩1的约束越好，刚度也高。

在外部载荷较大例如大风大浪时，通过调节装置4提升斜拉索2与单桩1的连接位置的高度，逐步增加斜拉索2对单桩1的约束，降低基础构件的水平位移，提高基础构件抵抗外部载荷的能力，同时提高整机频率；在外部载荷较小时，通过调节装置4降低斜拉索2与单桩1的连接至的高度，使斜拉索2处于预应力较小的状态，减小对斜拉索2的损害，同时降低整机频率。

本申请采用自动调节的方式使基础构件能够应对不同的海况，在外部载荷较小时，可以使斜拉索处于预应力较小的状态，以提高斜拉索2的使用寿命，同时配合吸力筒，能够减少斜拉索2的使用个数。

采用调节装置4能够为维修人员提供便利，维修人员可以根据需要调节斜拉索2在单桩1上的高度，从而方便维修人员对斜拉索2或调节装置4进行检查和维修。

本申请公开的基础构件，在安装时可以不设置斜拉索2的预应力，待全部安装完成后，通过提升滑动件41来增加预应力。

在本申请的一些实施例中，动力组件42包括卷绕机和钢丝绳，卷绕机安装在单桩1上，钢丝绳的一端与卷绕机连接，钢丝绳的另一端与滑动件41连接。

具体的，卷绕机卷绕钢丝绳，带动滑动件41沿单桩1的轴线方向向上运动，增加斜拉索2对单桩1的约束；卷绕机释放钢丝绳，滑动件41在自身重力的作用下沿单桩1的轴线方向向下运动，使斜拉索2处于预应力较小的状态。

在本申请的另一些实施例中，动力组件42为伸缩缸(图中未示出)，伸缩缸的缸体安装在单桩1上，伸缩缸的伸缩杆与滑动件41连接。

具体的，伸缩缸的伸缩杆缩回，拉动滑动件41沿单桩1的轴线方向向上运动，增加斜拉索2对单桩1的约束；伸缩缸的伸缩杆伸出，推动滑动件41沿单桩1的轴线方向向下运动，使斜拉索2处于预应力较小的状态。

滑动件41能够沿单桩1的轴线方向滑动。

在本申请的一些实施例中，滑动件41为套筒，套筒套设在单桩1上，能够沿单桩1的轴线方向滑动。

具体的，套筒的周向上设置有第一连接部和第二连接部，其中第一连接部与斜拉索2连接，第二连接部与动力组件42连接。

优选地，沿单桩1的轴线方向，第二连接部的高度高于第一连接部的高度。

为了增强套筒沿单桩1的轴线滑动的稳定性，本申请在套筒的周向方向上设置多个第二连接部，多个第二连接部沿套筒的周向均匀分布，使得套筒能够在周向的各个方向上承受来自动力组件42的驱动力。

动力组件42与套筒连接，动力组件42的设置方式有三种。

第一种，动力组件42的个数为多个且多个动力组件42的钢丝绳分别与第二连接部连接；

第二种，动力组件42的个数为一个，一个动力组件42包括多个钢丝绳，多个钢丝绳分别与第二连接部连接；

第三种，动力组件42的个数为多个，且少于第一连接部的个数，一个动力组件42上设置至少两根钢丝绳，多个动力组件42上的钢丝绳的数量之和为第一连接部的个数。

第一连接部的个数为多个，多个第一连接部沿套筒的周向均匀分布，第一连接部与斜拉索2一一对应，使得单桩1的周向受力均匀，提高单桩1的稳定性和刚度。

本申请中第一连接部和第二连接部可以为连接孔，也可以为连接耳，也可以为连接环。

在本申请的另一个实施例中，滑动件41为滑块，相应的，单桩1上开设有滑槽，滑槽的开设方向沿单桩1的轴线方向，相应的，滑块在滑槽内的滑动方向也是沿单桩1的轴线方向。

滑槽的个数为多个且沿单桩1的轴线方向均匀分布。优选地，滑槽与斜拉杆一一对应。

动力组件42与滑块连接，动力组件42的设置方式有三种。

第一种，动力组件42的个数为多个且多个动力组件42的钢丝绳分别与滑块连接；

第二种，动力组件42的个数为一个，一个动力组件42包括多个钢丝绳，多个钢丝绳分别与滑块连接；

第三种，动力组件42的个数为多个，且少于滑块的个数，一个动力组件42上设置至少两根钢丝绳，多个动力组件42上的钢丝绳的数量之和为滑块的个数。

本申请中，可以仅在单桩1的一个轴向位置设置滑动件41，也可以在单桩1的至少两个轴向位置设置滑动件41。

在单桩1的至少两个轴向位置设置滑动件41的实施例中，位于单桩1的不同轴向位置的滑动件41可以使用一组动力组件42，也可以使用两组动力组件42。

在不同轴向位置的滑动件41使用一组动力组件42的实施例中，相邻轴向位置的滑动件41通过绳索连接，在动力组件42驱动位置最高的滑动件41运动时，位置最高的滑动件41带动相邻的滑动件41同步运动。

在单桩1的至少两个轴向位置设置滑动件41的实施例中，斜拉索2的层数与滑动件41设置的轴向位置的数量相等。

多层斜拉索2可以降低对斜拉索2的要求，因此可以根据计算要求选择合适层数的斜拉索2。

采用多层滑动件41，能够降低对斜拉索2和吸力筒3的要求，进一步提升基础构件对位移和转角约束，提高整机频率。

在本申请的一些实施例中，动力组件42安装在基础构件的平台上。

本申请中没有对斜拉索2、套筒、动力组件42和吸力筒3的个数进行具体限定，具体使用数量由本领域技术人员根据实际需要进行选择。

在本申请的一些实施例中，斜拉索2的个数为三个，吸力筒3的个数为三个，套筒的个数为一个或两个，动力组件42的个数为4、6或8个。

吸力筒3的个数为多个，且分均分布在单桩1的周向位置。吸力筒3可以根据计算确定安装位置，吸力筒3与单桩1的中心距离为20-50m。

本申请中吸力筒3与斜拉索2一一对应，此处一一对应可以是每个吸力筒3均与位置对应的斜拉索2连接，具体的，一个吸力筒3与一个斜拉索2连接，也可以是一个吸力筒3与一组斜拉索2连接，一组斜拉索2可以包括至少两个斜拉索2。

本申请公开的基础构件还包括防冲刷布5，与最低层的斜拉索2穿接，对吸力筒3和单桩1之间形成覆盖和遮挡，起到防冲刷作用，保护基础构件周围土壤不被冲刷，保证风机基础的稳定性。

优选地，防冲刷布5采用不易破损的尼龙布或高分子材料。

本申请中单桩1的直径小于10m。

对于深水海域，减小单桩1的桩径，能够降低单桩1的重量，降低单桩1运输成本；

通过吸力筒3和斜拉索2增强单桩1的稳定性和刚度，从而可以降低桩长，有利于吊装安装和打桩，从而降低成本。

在本申请的一些实施例中，单桩1可以采用吸力筒3，即本申请采用单桩吸力筒3、吸力筒3和斜拉索2组合的行驶，不需要打桩，节省打桩费用。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种基础构件，其特征在于，适用于深水海域，包括单桩(1)、斜拉索(2)和吸力筒(3)，

所述斜拉索(2)的一端与所述单桩(1)连接，所述斜拉索(2)的另一端与所述吸力筒(3)连接；

还包括调节装置(4)，用于根据海上工况调节所述斜拉索(2)对所述单桩(1)的约束力，所述调节装置(4)包括滑动件(41)和动力组件(42)，所述滑动件(41)与所述斜拉索(2)连接且能够沿所述单桩(1)的轴线滑动，所述动力组件(42)用于驱动所述滑动件(41)沿所述单桩(1)的轴线滑动。

2.根据权利要求1所述的基础构件，其特征在于，所述动力组件(42)包括卷绕机和钢丝绳，

所述卷绕机安装在所述单桩(1)上，

所述钢丝绳的一端与所述卷绕机连接，所述钢丝绳的另一端与所述滑动件(41)连接。

3.根据权利要求2所述的基础构件，其特征在于，所述滑动件(41)为套筒，所述套筒套设在所述单桩(1)上，所述套筒的周向上设置有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述斜拉索(2)连接，所述第二连接部与所述动力组件(42)连接；

所述动力组件(42)的个数为多个且多个所述动力组件(42)的钢丝绳分别与所述第二连接部连接，或者，所述动力组件(42)的个数为一个，所述动力组件(42)包括多个钢丝绳，多个所述钢丝绳分别与所述第二连接部连接。

4.根据权利要求2所述的基础构件，其特征在于，所述滑动件(41)为滑块，所述单桩(1)上开设有与所述滑块配合的滑槽，所述滑槽的个数为多个且沿所述单桩(1)的周向均匀分布；

所述动力组件(42)的个数为多个且多个所述动力组件(42)的钢丝绳分别与所述滑块连接，或者，所述动力组件(42)的个数为一个，所述动力组件(42)包括多个钢丝绳，多个所述钢丝绳分别与所述滑块连接。

5.根据权利要求1所述的基础构件，其特征在于，所述单桩(1)的至少两个轴向位置设置所述滑动件(41)。

6.根据权利要求5所述的基础构件，其特征在于，相邻轴向位置的所述滑动件(41)通过绳索连接，

位于所述单桩(1)的最上端的所述滑动件(41)与所述动力组件(42)连接。

7.根据权利要求1所述的基础构件，其特征在于，所述动力组件(42)安装在所述单桩(1)的上端。

8.根据权利要求1所述的基础构件，其特征在于，所述吸力筒(3)的个数为多个，多个所述吸力筒(3)沿所述单桩(1)的周向均匀分布，所述斜拉索(2)与所述吸力筒(3)一一对应。

9.根据权利要求1所述的基础构件，其特征在于，所述单桩(1)的直径小于10m。

10.根据权利要求1所述的基础构件，其特征在于，还包括防冲刷布(5)，所述防冲刷布(5)位于靠近泥面的相邻所述斜拉索(2)之间。

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