[发明专利]快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法

说明书

一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法，它包括基础主体、防冲刷滤网、扰流装置和连接件，通过在基础主体外套设防冲刷滤网，基础主体的支腿与防冲刷滤网的底板连接，单桩与基础主体上端的盖板连接，防冲刷滤网底部的斜向钢索与底板连接，通过连接件两端分别与防冲刷滤网上端的扣环和单桩上的耳环连接，扰流装置与绷紧状态锥形防冲刷滤网的节点连接悬垂于防冲刷滤网内，通过基础主体沉入海底岩石孔内底板与孔底接触。本发明克服了原风电单桩基础防护性能和稳定性较低，施工周期长，成本高的问题，具有结构简单，结构强度高，稳定性好，防护性能好，可快速组装，施工周期短，操作简单方便，维护成本低的特点。

技术领域

本发明属于海上风电技术领域，涉及一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法。

背景技术

20世纪70年代石油危机以后，开始了风能利用的新时代。在一些地理位置不错的陆地上，风能的开发具有一定的经济价值，与此同时人们发现海上风力发电的经济性也相当不错，由于没有障碍物的影响，海上风速比陆上风速要高出20%-100%，发电效率也会相应提升。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是近年来全球风力发电的重要方向之一。海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点，同时我国不仅拥有漫长的浅水海岸线，而且重要城市相对靠近海岸，基于上述原因海上风力发电的前景被广泛看好。虽然海上风电具有很多优点，但它的缺点也应引起足够的重视，主要表现在海上风电基础施工过程复杂、周期长、成本高等方面。

目前海上风电机组所使用的固定式支撑结构及地基基础多为单桩基础、重力式基础、导管架基础、多脚架基础、吸力筒基础等。上述海上风电基础虽然结构刚度较大、整体稳定性好，但是其施工周期较长，结构复杂，运输成本较高同时对海床冲刷较为敏感需要采取相应的措施来预防和减缓冲刷对基础安全的影响。目前工程中常用的预防和减缓冲刷措施主要有抛填、土工布压实、仿生水草治理等。

抛填法是目前采用最广泛的方法，主要有抛填砂袋、抛填石块等，但其施工精度差，流失量大，防护层成型效果差，维护量大。

土工布法主要由砂被覆盖或连锁排覆盖。但砂被在波流的反复冲刷下存在流失风险，目前无长期可靠使用的实例验证。

仿生水草治理时一些海底流速较快，沙粒粒径较小，无法形成有效沉积覆盖的仿生草区域且成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础及方法，结构简单，采用在基础主体外套设防冲刷滤网，基础主体的支腿与防冲刷滤网的底板连接，单桩与基础主体上端的盖板连接，防冲刷滤网底部的斜向钢索与底板连接，连接件两端分别与防冲刷滤网上端的扣环和单桩上的耳环连接，扰流装置与绷紧状态锥形防冲刷滤网的节点连接悬垂于防冲刷滤网内，基础主体沉入海底岩石孔内底板与孔底接触，结构强度高，稳定性好，防护性能好，可快速组装，施工周期短，操作简单方便，维护成本低。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种快速组装且防冲刷的组合式海上风电基础，它包括基础主体、防冲刷滤网、扰流装置和连接件；所述连接件一端的锁扣与防冲刷滤网的扣环钩连，防冲刷滤网的底板与基础主体的支腿连接，多个扰流装置与防冲刷滤网连接；基础主体位于防冲刷滤网内，扰流装置悬垂于防冲刷滤网内防冲刷滤网内。

所述基础主体为上端开口的中空罐体结构，位于罐体外包裹网孔海绵体，位于罐体底部设置多个倾斜的支腿，位于罐体内部设置填充物，位于罐体开口端设置盖板。

所述罐体上端直径小于罐体底部直径，位于罐体中部设置内凹的弧形罐颈，网孔海绵体包裹在罐体开口端至罐体底部之间。

所述网孔海绵体为两端开口的筒状结构，筒内壁和筒外壁均为弧形凸起部，筒内壁的弧形凸起部与罐体的罐颈接触，筒外壁的弧形凸起部与罐体开口端和罐体底部相切。