[發明專利]一種與人工魚礁結合的抗沖刷負壓多桶聯合式海上風機基礎

在審

• 申請號: 201811234195.0
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109372005A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 魯文鶴;練繼建;董霄峰;燕翔
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/52;A01K61/73;A01K61/78
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 張耀

一種與人工魚礁結合的抗沖刷負壓多桶聯合式海上風機基礎，通過在負壓筒之間焊接環形連接艙形成整體環形結構，負壓筒上部設有環形頂板和過渡段，過渡段上部連接導管架；設有的減流網由鋼管框架和聚乙烯網組成，鋼管框架與環形連接艙焊接，并與環形頂板澆筑在一起；設有由尼龍繩和廢舊輪胎連接成網狀結構的防沖網柵，其上設有人工魚礁群均布壓置于防沖網柵的上方。負壓筒頂和環形連接艙上均設有抽負壓開孔并穿過上方的環形頂板，用于連接抽負壓設備。有益效果是：相比于目前的海上風機基礎形式，降低海上風機基礎和人工魚礁的建設施工成本，提高海上風機基礎的抗沖刷能力，減少海上風機對海洋環境的不利影響，提高海上風電場的生態效益。

技術領域

本發明屬于海上風力發電基礎結構技術領域,特別是涉及一種具有魚礁增殖功能和具備抗沖刷能力的負壓多桶式聯合基礎。

背景技術

近年來，海上風電作為一種綠色清潔可再生能源發展迅速，開發前景十分廣闊。海上風電具有年平均風速高、湍流度小、不占用土地資源、年利用小時高、距離用電中心近等顯著優勢。但由于海上環境復雜，與陸上風機相比，海上風機受到風浪流的聯合作用，荷載情況更為復雜，而且海水對基礎具有明顯的沖刷與侵蝕作用，所以海上風電對基礎要求較高，海上風電基礎建造成本較高昂。

人工魚礁是人為在海中設置的構造物，具有改善海域生態環境，為海洋生物營造良好的棲息環境，為魚類、貝類等提供繁殖、生長、索餌和庇敵的場所，從而達到保護、增殖和提高漁獲量等功能。根據目前國內外已投放的人工魚礁的情況來看，人工魚礁可進行近海海洋生物棲息地和漁場的修復，并且效果明顯。

隨著海上風電場的發展，海上風電場與海上漁場的爭地矛盾將愈發凸顯，實現海上風電場與海上漁場的聯合定位、協調發展將是未來雙方進一步發展的重要方式。而要想實現兩者的聯合開發定位，首先就要解決因風機基礎的沖刷而導致的海水水體混濁問題，就目前的風機基礎形式和防沖刷措施并不能解決沖刷起砂問題。

目前不管是對于風機基礎還是人工魚礁而言，其建設施工成本都較為高昂，是一項阻礙其發展的重要因素，降低其建設和施工成本是一個熱點問題，此外，風機基礎與人工魚礁結構相結合的形式將有助于降低基建成本，提高經濟效益與風電場生態效益。

發明內容

本發明旨在針對上述問題，提出一種與人工魚礁結合的抗沖刷負壓多桶聯合式海上風機基礎結構，相比于目前的海上風機基礎形式，降低海上風機基礎和人工魚礁的建設施工成本，提高海上風機基礎的抗沖刷能力，減少海上風機對海洋環境的不利影響，提高海上風電場的生態效益，為實現海上風電場與漁場聯合定位開發提供一種風機基礎形式。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種與人工魚礁結合的抗沖刷負壓多桶聯合式海上風機基礎，包括負壓筒、過渡段、環形頂板、環形連接艙、減流網、防沖網柵、人工魚礁群、導管架，負壓筒與環形頂板澆筑為一體從而固定連接，負壓筒筒頂預留用于抽負壓的開孔并通過鋼管穿過環形頂板直至伸出過渡段以連接抽負壓設備；過渡段為圓臺狀結構，其母線應根據受力計算結果選用圓弧或二次曲線，其下部與環形頂板澆筑為一體，上部預留鋼管開孔，并通過法蘭與導管架相連；環形連接艙為下方開口的圓弧形槽，與負壓筒的筒壁外側焊接相連，環形頂板上設有連接負壓筒的抽負壓開孔，用于連接抽負壓設備；減流網由鋼管框架和聚乙烯網組成，鋼管框架與環形連接艙焊接，并與環形頂板澆筑在一起，聚乙烯網掛靠在鋼管框架上；防沖網柵為網狀結構，并掛靠在環形頂板內沿預制的掛鉤上；人工魚礁群均布壓置于防沖網柵的上方；導管架為鋼管焊接而成的鋼架結構，以過渡段為著力點，其下方與過渡段通過法蘭相連，上部通過法蘭與塔筒相接，其中與過渡段之間相接的鋼管同時作為抽負壓的水氣流通道。其中過渡段及環形頂板為預應力鋼筋混凝土結構。

進一步的，環形頂板分為環形艙上部環形頂板和外伸環形頂板兩部分，其中環形艙上部環形頂板下部與負壓筒、環形連接艙組成的環形結構澆筑為一體，環形艙上部環形頂板留有用于抽負壓的開孔，外伸環形頂板下部有楔形肋板以增強支撐。