一种潮流能水轮机的单桩式支撑基础及安装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110453721A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910837035.3(22)申请日2019.09.05(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人毋晓妮李晔廖倩任桐鑫章丽骏魏方以(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人王一琦(51)Int.Cl.E02D27/44(2006.01)E02D27/52(2006.01)E02D27/16(2006.01)E02B9/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种潮流能水轮机的单桩式支撑基础及安装方法(57)摘要本发明公开了一种潮流能水轮机的单桩式支撑基础，包括单桩基础和支撑结构，支撑结构安装在单桩基础的外侧，单桩基础的底部贯入海床，顶部设在海面下；单桩式支撑结构包括侧向支撑臂、支撑环、基座，侧向支撑臂的一端连接在单桩基础的外壁，另一端连接支撑环，支撑环设有滑道结构，基座可在滑道结构内滑动，滑动到某一位置后固定在滑道结构上，潮流能水轮机连接到基座上。本发明提供一种新的大直径单桩和多层环向支撑结合的潮流能支撑基础结构，通过环向可移位的滑道结构设计实现所搭载潮流能水轮机位置的调整，提高了潮流能水轮机支撑结构的稳定性，增强了海洋潮流能的采集率和采集范围，降低了传统桩柱式潮流能水轮机支撑结构的开发成本。CN110453721ACN110453721A权利要求书1/1页1.一种潮流能水轮机的单桩式支撑基础，其特征在于：包括单桩基础和支撑结构，支撑结构安装在单桩基础的外侧，单桩基础的底部贯入海床，顶部设在海面下；所述支撑结构包括侧向支撑臂、支撑环、基座，侧向支撑臂的一端连接在单桩基础的外侧，另一端连接支撑环，支撑环设有滑道结构，基座可在滑道结构内滑动，滑动到某一位置后固定在滑道结构上，潮流能水轮机连接到基座上。2.如权利要求1所述的单桩式支撑基础，其特征在于：所述支撑结构为多个布置，沿单桩基础的长度方向间隔分布。3.如权利要求1所述的单桩式支撑基础，其特征在于：所述侧向支撑臂为多个，其中每两个侧向支撑臂之间的间隔角度相同或基本相同。4.如权利要求1所述的单桩式支撑基础，其特征在于：所述潮流能水轮机安装在所述基座后，通过所述基座在所述滑道结构的滑动调整，可改变所述潮流能水轮机的方位。5.如权利要求4所述的单桩式支撑基础，其特征在于：所述侧向支撑臂内部设置有输缆线及滑道控制缆舱，所述潮流能水轮机安装就位后，通过所述基座可实现电能输送和位置的调整控制。6.如权利要求1所述的单桩式支撑基础，其特征在于：所述基座为一个或多个，设在所述滑道结构内，所述潮流能水轮机与所述基座的数量及安装形式匹配。7.如权利要求1所述的单桩式支撑基础，其特征在于：所述侧向支撑臂的一端通过陆上焊接的方式连接到所述单桩基础的外壁。8.如权利要求1所述的单桩式支撑基础，其特征在于：所述单桩式支撑结构还包括套筒连接件，套筒连接件套接在所述单桩基础的外壁上，所述侧向支撑臂的一端连接在套筒连接件上。9.一种根据权利要求1-8所述潮流能水轮机的单桩式支撑基础的安装方法，其特征在于：S1)陆上预制单桩基础并连接一个或多个支撑结构；S2)单桩基础安装到海床上；S3)对安装在支撑环的滑道结构上的基座进行位置调整，潮流能水轮机就位；S4)潮流能水轮机安装到基座上，输电系统调试。2CN110453721A说明书1/3页一种潮流能水轮机的单桩式支撑基础及安装方法技术领域：[0001]本发明涉及一种水下结构物基础系统领域，具体涉及一种潮流能水轮机的单桩式支撑基础及安装方法背景技术：[0002]随着全球传统能源的日益短缺和环境问题的日渐严峻，世界各国对可再生能源的需求不断上升。潮流能作为一种重要的海洋能资源，其储量丰富，开发前景巨大，目前已成为世界各沿海国家可再生能源发展的重点。主要我国近海区域潮流能理论蕴藏量约14GW，资源丰富。然而目前全球整体潮流能发展速度仍受限与其开发技术和装备发展不足，成本较高等因素。[0003]潮流能水轮机作为将潮流能转化为电能的主要装备，主要涉及有水平轴潮流能水轮机和垂直轴潮流能水轮机两种。国际上潮流能水轮机的支撑结构也主要为重力坐底式基础，桩柱式及漂浮式支撑结构。目前的固定式支撑基础多为桩基式和坐底式结构，桩基式基础多通过使用单桩及导管架式结构。[0004]然而这些传统的潮流能水轮机支撑结构多存在基础稳定性不足，经济性不足，获能的范围小，获能的效率低，获能的方向不易调整，需要建造复杂的结构和电力传输效率低等技术问题。因此需要发展一种高效获能，多层获能及简单经济的潮流能水轮机的支撑结构。发明内容：[0005]本发明的目的在于提