本發(fā)明涉及一種浮臺(tái)式海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可將浮式基礎(chǔ)的重心調(diào)低調(diào)穩(wěn)，從而提高海上浮式風(fēng)電結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

背景技術(shù)：

海上風(fēng)力資源豐富，且具有許多陸上風(fēng)電無法比擬的優(yōu)勢，海上風(fēng)電開發(fā)目前已經(jīng)成為全球新能源開發(fā)的熱點(diǎn)與前沿。在水深大于50m的海域，風(fēng)速穩(wěn)定、風(fēng)切變小，具有風(fēng)力發(fā)電的獨(dú)特優(yōu)勢，然而，目前近海海域風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常所采用的樁基礎(chǔ)或重力式基礎(chǔ)并不適合應(yīng)用在水深較大的海域，因此該海域風(fēng)力發(fā)電裝備需要采用浮式基礎(chǔ)。同時(shí)相對(duì)近海海域而言，深海海域海上風(fēng)機(jī)工作環(huán)境惡劣，所受荷載包括風(fēng)，波浪和流等復(fù)雜多變的環(huán)境荷載的聯(lián)合作用，這無疑會(huì)給海上浮式風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)與運(yùn)行穩(wěn)定性帶來巨大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述工程上的難點(diǎn)與問題，本發(fā)明提出一種浮臺(tái)式海上風(fēng)電基礎(chǔ)，能夠?qū)⒏∈交A(chǔ)從“高窄式”向“寬淺式”過渡，有效地將浮式基礎(chǔ)重心調(diào)低調(diào)穩(wěn)，使得海上風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)具有更優(yōu)的浮性和更強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力，從而保證其在深遠(yuǎn)海海域內(nèi)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種浮臺(tái)式海上風(fēng)電基礎(chǔ)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、鋼制塔筒、基礎(chǔ)過渡段、法蘭環(huán)、圓柱狀基礎(chǔ)、支撐梁、環(huán)形支撐、吸力錨、排水泵、固定纜繩，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)安置在鋼制塔筒上，鋼制塔筒下部設(shè)有基礎(chǔ)過渡段，基礎(chǔ)過渡段周邊設(shè)置有連接圓柱狀基礎(chǔ)的支撐梁。圓柱狀基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)有封閉空腔，空腔內(nèi)設(shè)置有鋼制分倉板進(jìn)行支撐。圓柱狀基礎(chǔ)上外圍布置有環(huán)形支撐，在環(huán)形支撐與鋼制塔筒間以及圓柱狀基礎(chǔ)內(nèi)部都布置有排水泵，在所述的圓柱狀基礎(chǔ)平臺(tái)的四點(diǎn)上對(duì)稱布置有固定纜繩，其通過吸力錨固定約束在海底基床上。

進(jìn)一步的，基礎(chǔ)過渡段下部與圓柱狀基礎(chǔ)間采用法蘭環(huán)連接。

進(jìn)一步的，環(huán)形支撐截面呈直角三角形，支撐斜面向圓柱狀基礎(chǔ)外側(cè)傾斜。

進(jìn)一步的，圓柱狀基礎(chǔ)主體采用鋼材制成。

進(jìn)一步的，流入基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)和基礎(chǔ)空腔內(nèi)的水流可通過其內(nèi)布置的排水泵排出。

本發(fā)明有益效果是：

本方案基礎(chǔ)呈圓柱狀，通過基礎(chǔ)封閉空間和直角三角形環(huán)形支撐所圍成的體積提供風(fēng)機(jī)足夠浮力，從而降低其隨波浪的慣性效應(yīng)，維持基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。本方案能夠?qū)⒏∈交A(chǔ)從“高窄式”向“寬淺式”過渡，有效地將浮式基礎(chǔ)重心調(diào)低調(diào)穩(wěn)，使得海上風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)具有更優(yōu)的浮性和更強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力。而過渡段周邊設(shè)置支撐梁可提高整個(gè)基礎(chǔ)的抗風(fēng)浪能力。環(huán)形支撐向外傾斜可有效減少流入基礎(chǔ)平臺(tái)內(nèi)側(cè)的水量而維持基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。若仍有水流流入基礎(chǔ)上內(nèi)側(cè)，則可通過內(nèi)側(cè)的排水泵迅速排出。同時(shí)進(jìn)入基礎(chǔ)內(nèi)部的水流也可通過基礎(chǔ)內(nèi)的排水泵排出。

附圖說明

圖1為一種浮臺(tái)式海上風(fēng)電基礎(chǔ)側(cè)視圖；

圖2為一種浮臺(tái)式海上風(fēng)電基礎(chǔ)俯視圖；

圖3為圓柱狀基礎(chǔ)內(nèi)分倉板布置圖。

圖中：1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)；2、鋼制塔筒；3、基礎(chǔ)過渡段；4、圓柱狀基礎(chǔ)；5、支撐梁；6、環(huán)形支撐；7、排水泵；8、鋼制分倉板；9、固定纜繩；10、吸力錨；11、法蘭環(huán)。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請(qǐng)參閱圖1～圖3，該方案風(fēng)力發(fā)電機(jī)1直接與鋼制塔筒2相連，鋼制塔筒2通過基礎(chǔ)過渡段3和支撐梁5與圓柱狀基礎(chǔ)4連接固定，基礎(chǔ)過渡段3與圓柱狀基礎(chǔ)4間則采用法蘭環(huán)11固定連接，以保證風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。圓柱狀基礎(chǔ)4尺寸為直徑20m，高為4m，壁厚100mm。圓柱狀基礎(chǔ)4外沿周圍布置有壁厚100mm的直角三角形環(huán)形支撐6，其支撐斜面向外傾斜，用以抵抗風(fēng)浪和提供浮力，減少波浪增高所引起的海水涌入。取圓柱狀基礎(chǔ)4平臺(tái)上對(duì)稱四點(diǎn)通過固定纜繩9拉到海底基礎(chǔ)上并用吸力錨10固定。圓柱狀基礎(chǔ)4主體可采用鋼材制成，內(nèi)設(shè)有封閉空腔，空腔內(nèi)部通過壁厚50mm的鋼制分倉板8進(jìn)行支撐以提高基礎(chǔ)的抗風(fēng)浪能力。在圓柱狀基礎(chǔ)4內(nèi)側(cè)和環(huán)形支撐6內(nèi)分別布置2臺(tái)和4臺(tái)排水泵，用以排出隨波浪進(jìn)入的水流以確保整個(gè)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。圓柱狀基礎(chǔ)4內(nèi)部空腔所進(jìn)入的水流也需通過布置在基礎(chǔ)內(nèi)部的4臺(tái)排水泵排出。當(dāng)本方案涉及的浮臺(tái)式海上風(fēng)電基礎(chǔ)投放到海中后，圓柱狀基礎(chǔ)4和環(huán)形支撐6可以提供浮力并使得整個(gè)結(jié)構(gòu)的重心下移，結(jié)合固定纜繩9和吸力錨10的固定作用，提高了整個(gè)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。若有水流越過環(huán)形支撐6涌入圓柱狀基礎(chǔ)4內(nèi)側(cè)，可通過排水泵7將涌入水流快速排出。

當(dāng)然，本發(fā)明實(shí)施例中的具體結(jié)構(gòu)設(shè)置，只是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說明，并不起到對(duì)本發(fā)明的限制作用，只要屬于本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路，并屬于顯而易見的改進(jìn)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。