專利名稱：海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)。
背景技術(shù)：
隨著風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)正在成為新能源領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。海上風(fēng)電機(jī)包括海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)和海上風(fēng)電機(jī)組，其中，海上風(fēng)電機(jī)組由海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ) 支撐。海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)包括用于一端伸入海底土壤、另一端伸出海平面的樁柱以及由樁柱支撐的承臺(tái)，承臺(tái)位于海平面上方。海上風(fēng)電機(jī)組包括塔筒以及設(shè)置在塔筒頂部的機(jī)艙。塔筒固定在承臺(tái)上。海洋環(huán)境是一種復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。海水本身是一種強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，同時(shí)海波、海浪、海潮以及水流又對(duì)基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊，加上海洋微生物、附著生物及它們的代謝物等都會(huì)對(duì)樁柱的腐蝕過程產(chǎn)生直接或間接的加速作用?，F(xiàn)有技術(shù)中，基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)的樁柱外壁上涂刷有防腐蝕漆，但是防腐蝕漆效果有限，使用過程中，樁柱被腐蝕的速度仍然很快。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，用于優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組的性能。本實(shí)用新型提供了一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，包括樁柱和由所述樁柱支撐的承臺(tái)，其中，還包括數(shù)根用于包覆所述樁柱位于海床內(nèi)部分的防護(hù)箍；每根所述防護(hù)箍包括橡膠帶，各根所述橡膠帶沿所述樁柱的長(zhǎng)度方向依次密封包覆在所述樁柱的外壁上，各根所述橡膠帶首尾固定，兩根相鄰的所述橡膠帶之間密封配合。如上所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，優(yōu)選的是每根所述防護(hù)箍還包括數(shù)個(gè)橡膠弧形凸起，各個(gè)所述橡膠弧形凸起均勻固定在所述橡膠帶上且凸起方向一致朝外。如上所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，優(yōu)選的是所述橡膠弧形凸起為半球、球缺或球冠。如上所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，優(yōu)選的是所述橡膠弧形凸起為空心體，且側(cè)壁厚度不低于5mm。如上所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，優(yōu)選的是所述橡膠帶呈長(zhǎng)條狀，所述橡膠帶的寬度為所述橡膠弧形凸起的球體直徑的I. 2-2倍。如上所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，優(yōu)選的是所述橡膠弧形凸起設(shè)置在所述橡膠帶沿長(zhǎng)度方向的中部，且兩個(gè)相鄰的所述橡膠弧形凸起之間的球心間距為所述橡膠弧形凸起的球體直徑的I. 2-2倍。如上所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，優(yōu)選的是兩根相鄰的所述防護(hù)箍上的橡膠弧形凸起在所述樁柱的長(zhǎng)度方向上交錯(cuò)設(shè)置。如上所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，優(yōu)選的是兩根相鄰的所述橡膠帶的結(jié)合處涂布有橡膠粘合劑。[0014]上述技術(shù)方案中，防護(hù)箍用于緊密包覆在海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)樁柱的外壁上。海波、海浪、海潮以及水流對(duì)樁柱產(chǎn)生的低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊，會(huì)直接作用在防護(hù)箍上，這樣可以減小樁柱受到的應(yīng)力，也就減小了低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊對(duì)樁柱造成的腐蝕。上述技術(shù)方案提供的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，由于防護(hù)箍包覆在樁柱外壁上，降低了海洋微生物、附著生物及它們的代謝物附著樁柱的幾率，也減小了樁柱受到腐蝕的可能性。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的防護(hù)箍結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖I和圖2，本發(fā)明實(shí)施例一提供一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，包括樁柱3和由樁柱3支撐的承臺(tái)4，其中，還包括數(shù)根防護(hù)箍，防護(hù)箍用于包覆樁柱3位于海床內(nèi)的部分；每根防護(hù)箍包括橡膠帶1，各根橡膠帶I沿樁柱3的長(zhǎng)度方向依次密封包覆在樁柱3的外壁上，各根橡膠帶I首尾固定，兩根相鄰的橡膠帶I之間密封配合。此處，承臺(tái)4上方安裝的是塔筒5。圖I示意了防護(hù)箍首尾相接的狀態(tài)。上述技術(shù)方案提供的防護(hù)箍適用于海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)以及其他需要防腐蝕的柱狀設(shè)備。上述技術(shù)方案中，防護(hù)箍用于緊密包覆在海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)樁柱3的外壁上。海波、海浪、海潮以及水流對(duì)樁柱3產(chǎn)生的低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊，會(huì)直接作用在防護(hù)箍上，這樣可以減小樁柱3受到的應(yīng)力，也就減小了低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊對(duì)樁柱3造成的腐蝕。上述防護(hù)箍的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，防護(hù)箍包覆在樁柱3外壁上，降低了海洋微生物、附著生物及它們的代謝物附著樁柱3的幾率，也減小了樁柱3受到腐蝕的可能性。上述技術(shù)方案提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，防腐性能比現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組好，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命得以增強(qiáng)。參見圖I和圖2，優(yōu)選地，每根防護(hù)箍還包括數(shù)個(gè)橡膠弧形凸起2，各個(gè)橡膠弧形凸起2均勻固定在橡膠帶I上且凸起方向一致朝外。實(shí)際應(yīng)用中，海波、海浪、海潮以及水流對(duì)樁柱3產(chǎn)生的低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊，會(huì)直接作用在防護(hù)箍上，并沿著橡膠弧形凸起2之間的縫隙分散，這樣，就減小了樁柱3受到的應(yīng)力，也就減小了低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊對(duì)樁柱3造成的腐蝕。橡膠材質(zhì)的防護(hù)箍，還能有效緩沖樁柱3受到的撞擊。可以理解的是，采用上述結(jié)構(gòu)的防護(hù)箍，還會(huì)減小卡門渦街現(xiàn)象。具體原因陳述如下，卡門渦街是流體力學(xué)中重要的現(xiàn)象，在海洋工程中?？捎龅健？ㄩT渦街現(xiàn)象是指在一定條件下的定常流繞過柱狀物體時(shí)，柱狀物體兩側(cè)會(huì)周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線渦，即卡門渦街。定常流可以為水流、風(fēng)或其他介質(zhì)。如水流過橋墩，風(fēng)吹過電線等都會(huì)形成卡門渦街。出現(xiàn)卡門渦街時(shí)，定常流對(duì)柱狀物體會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期性的交變橫向作用力。如果力的頻率與柱狀物體的固有頻率相接近，就會(huì)引起共振，甚至使柱狀物體損壞。將防護(hù)箍設(shè)置成上述結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于改變了柱狀物體(此處柱狀物體為外壁上包覆有防護(hù)箍的樁柱3)表面的結(jié)構(gòu)，水流繞過表面凹凸不平的柱狀物體時(shí)，樁柱3附近的湍流強(qiáng)度會(huì)增加，且尾流的結(jié)構(gòu)也會(huì)改變，如此可有效阻止卡門渦街的形成，減弱了因卡門渦街造成的柱狀物體振動(dòng)，降低卡門渦街對(duì)柱狀物體的破壞。此處，為便于加工制造，橡膠弧形凸起2為半球、球缺或球冠。實(shí)際應(yīng)用中，為了減小防護(hù)箍的重量，橡膠弧形凸起2可為空心體，且側(cè)壁厚度不低于5mm。側(cè)壁厚度不低于5mm主要是為了保證橡膠弧形凸起2具有足夠的剛度，能夠承受海平面以下的液體壓強(qiáng)。為便于制造，優(yōu)選的，橡膠帶I呈長(zhǎng)條狀，橡膠帶I的寬度為橡膠弧形凸起2的球體直徑的I. 2-2倍。橡膠弧形凸起2可設(shè)置在橡膠帶I沿長(zhǎng)度方向的中部，且兩個(gè)相鄰的橡膠弧形凸起2之間的球心間距為橡膠弧形凸起2的球體直徑的I. 2-2倍。實(shí)踐證明，符合上述尺寸關(guān)系的防護(hù)箍，在應(yīng)用中，最能分散海波、海浪、海潮以及水流對(duì)樁柱3產(chǎn)生的低頻往復(fù)應(yīng) 力和沖擊。兩根相鄰的防護(hù)箍上的橡膠弧形凸起2在樁柱3的長(zhǎng)度方向上交錯(cuò)設(shè)置。參見圖2，圖2示意的是每根防護(hù)箍上的各個(gè)橡膠弧形凸起2位于與之相鄰的下方或上方的防護(hù)箍上兩個(gè)橡膠弧形凸起2之間。為進(jìn)一步介紹防護(hù)箍的益處，此處詳細(xì)介紹一下海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)受到的沖刷腐蝕。對(duì)于基礎(chǔ)安裝位置為沙質(zhì)土壤的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)來說，海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)受海水、海浪或海潮沖刷腐蝕影響很大，其影響范圍大約為2. 5倍樁基直徑。以單樁來說，如果樁基直徑為5米，則沖刷坑直徑為12. 5米；以群樁來說，如果樁基外圍直徑為30米，則沖刷坑直徑為75米，可見沖刷坑影響范圍很大。沖刷腐蝕會(huì)直接造成水深變化，降低機(jī)組整體的固有頻率，導(dǎo)致基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)受到的水動(dòng)力載荷增加，基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低，同時(shí)長(zhǎng)期的沖刷會(huì)剝落基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)上的電極保護(hù)涂料層，加速基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)的化學(xué)腐蝕過程，大大降低海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的使用壽命。上述技術(shù)方案提供的防護(hù)箍，在實(shí)際安裝時(shí)，一個(gè)樁柱3上一般需同時(shí)安裝多根防護(hù)箍，相鄰兩根防護(hù)箍上的橡膠弧形凸起2在樁柱3長(zhǎng)度方向上交錯(cuò)設(shè)置，水流撞到防護(hù)箍上之后，會(huì)沿著各個(gè)橡膠弧形凸起2之間的縫隙流動(dòng)，而不會(huì)直接沿著樁柱3的外壁直線上下移動(dòng)，這樣就改變了樁柱3外壁處水流的運(yùn)動(dòng)方式，降低了水流對(duì)海床的沖刷，減小了沖刷坑的深度和直徑，降低因沖刷坑深度增加引起的水深增加，故也減小了因水深增加導(dǎo)致的水動(dòng)力載荷增大，降低了水動(dòng)力載荷對(duì)樁柱3的破壞。為了防止海水沿著兩根防護(hù)箍之間的縫隙進(jìn)入到防護(hù)箍?jī)?nèi)壁側(cè)，兩根相鄰的橡膠帶I的結(jié)合處涂布有橡膠粘合劑。上述技術(shù)方案提供的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，能夠有效防止水流、海浪和海潮對(duì)粧柱的腐蝕，還能減小沖刷坑的直徑和深度，在不改變海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)波浪載荷強(qiáng)度的前提下，有效保護(hù)了海水風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)，提高了海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)運(yùn)行的安全性。另夕卜，由于防護(hù)箍是橡膠材質(zhì)，能有效緩沖海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)上樁柱受到的撞擊。最后應(yīng)說明的是以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，包括樁柱和由所述樁柱支撐的承臺(tái)，其特征在于，還包括數(shù)根用于包覆所述樁柱位于海床內(nèi)部分的防護(hù)箍；每根所述防護(hù)箍包括橡膠帶，各根所述橡膠帶沿所述樁柱的長(zhǎng)度方向依次密封包覆在所述樁柱的外壁上，各根所述橡膠帶首尾固定，兩根相鄰的所述橡膠帶之間密封配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，其特征在于每根所述防護(hù)箍還包括數(shù)個(gè)橡膠弧形凸起，各個(gè)所述橡膠弧形凸起均勻固定在所述橡膠帶上且凸起方向一致朝外。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，其特征在于所述橡膠弧形凸起為半球、球缺或球冠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，其特征在于所述橡膠弧形凸起為空心體，且側(cè)壁厚度不低于5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，其特征在于所述橡膠帶呈長(zhǎng)條狀，所述橡膠帶的寬度為所述橡膠弧形凸起的球體直徑的I. 2-2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，其特征在于所述橡膠弧形凸起設(shè)置在所述橡膠帶沿長(zhǎng)度方向的中部，且兩個(gè)相鄰的所述橡膠弧形凸起之間的球心間距為所述橡膠弧形凸起的球體直徑的I. 2-2倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，其特征在于兩根相鄰的所述防護(hù)箍上的橡膠弧形凸起在所述樁柱的長(zhǎng)度方向上交錯(cuò)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，其特征在于兩根相鄰的所述橡膠帶的結(jié)合處涂布有橡膠粘合劑。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，包括樁柱和由所述樁柱支撐的承臺(tái)，其中，還包括數(shù)根用于包覆所述樁柱位于海床內(nèi)部分的防護(hù)箍；每根所述防護(hù)箍包括橡膠帶，各根所述橡膠帶沿所述樁柱的長(zhǎng)度方向依次密封包覆在所述樁柱的外壁上，各根所述橡膠帶首尾固定，兩根相鄰的所述橡膠帶之間密封配合。本實(shí)用新型提供的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，耐腐蝕性能良好。
文檔編號(hào)E02D31/06GK202500162SQ201220106320
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者劉作輝, 劉勵(lì)學(xué), 孫陽, 張芹, 陳明 申請(qǐng)人:華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司