[發明專利]一種抗冰防撞海上單樁基礎結構及抗冰防撞方法

在審

• 申請號: 202211255655.4
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115559360A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李友龍;王靛;王磊;龔佳輝;廖戡武;萬能
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: E02D31/00
• 分類號: E02D31/00;E02D27/12;E02D27/42
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;彭依

本發明公開了一種抗冰防撞海上單樁基礎結構，包括單樁基礎，所述單樁基礎外圍套設有抗冰防撞套，且兩者之間通過彈性組件連接，所述抗冰防撞套包括柱形部及可向外擴展的擴展部，所述單樁基礎與擴展部之間設有用于調節擴展部擴展角度的角度調節機構。本發明還公開了其抗冰防撞方法。本發明具有防撞的同時可以抗冰，安全穩定的優點。

技術領域

本發明涉及海上風力發電技術領域，具體涉及一種抗冰防撞海上單樁基礎結構及抗冰防撞方法。

背景技術

海上風電已成為全球新能源體系中重要組成部分，資源開發方為了追求風場更高的經濟效益，在基礎支撐結構方面不斷追求一種更加經濟的基礎型式，而單樁基礎結構具有結構簡單，施工方便等優點，成為海上風電場的第一選擇。

目前全球海上風電場開發勢頭正盛，不斷有相關海域被批準進入風電場開發潮流中來，而在一些寒冷易結冰的海域，由于海流以及海風等因素的影響，移動的浮冰和冰錐等容易和風電單樁基礎結構發生碰撞，當冰速與冰厚滿足某一特定條件后，容易產生冰激振動現象，基礎結構受到的載荷會瞬間增大，影響風電機組的安全。此外，海上資源開發越來越多元化，海洋牧場，海上制氫，海上觀光等產業綜合發展，海上風電基礎結構受到的安全隱患增多，進入風場后的船舶都會不可避免地與風電機組產生碰撞，一旦基礎結構遭受碰撞產生較大的變形，不僅基礎結構發生損傷，而且頂部機頭也會產生強烈動力響應，這樣很容易使風力機組整體結構失穩倒塌，影響風電機組安全運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種防撞的同時可以抗冰，安全穩定的抗冰防撞海上單樁基礎結構及抗冰防撞方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種抗冰防撞海上單樁基礎結構，包括單樁基礎，所述單樁基礎外圍套設有抗冰防撞套，且兩者之間通過彈性組件連接，所述抗冰防撞套包括柱形部及可向外擴展的擴展部，所述單樁基礎與擴展部之間設有用于調節擴展部擴展角度的角度調節機構。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述擴展部內設有多個擴展塊，多個所述擴展塊沿擴展部圓周方向間隔布置。

所述擴展塊外層為鋼層，內層為吸能材料層。

所述角度調節機構包括多組沿圓周方向間隔布置的撐桿組件及多根調節桿，所述撐桿組件包括相互鉸接的兩根撐桿，兩根所述撐桿分別與單樁基礎及擴展塊鉸接，兩根所述撐桿的連接端對應鉸接有調節桿，所述調節桿通過上下移動調節兩根撐桿之間的撐開角度。

所述柱形部和擴展部與單樁基礎之間均設有多個彈性組件。

多個所述彈性組件沿單樁基礎長度方向間隔布置。

所述彈性組件為彈簧組件。

所述柱形部外層為橡膠層，內層為吸能材料層。

一種上述抗冰防撞海上單樁基礎結構的抗冰防撞方法，海域結冰時，角度調節機構調節擴展部向外擴展與水平面形成一定角度a，此時0°a90°，浮冰與擴展部進行碰撞時，擴展部使浮冰發生彎曲破壞，再通過彈性組件的緩沖作用保護單樁基礎；海域結冰融化后，角度調節機構調節擴展部與水平面垂直，使得整個抗冰防撞套平整防撞，再通過彈性組件的緩沖作用保護單樁基礎。

作為上述技術方案的進一步改進：

海域結冰時，角度調節機構根據海域內浮冰的物理性質來決定a的大小。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：