一种用于海上风机基础的双重防撞系统的制作方法

本实用新型涉及海上风电领域，尤其涉及一种用于海上风机基础的双重防撞系统。

背景技术：

近年来，随着世界各国对清洁可再生能源发展的大力支持，海上风电得到了快速发展。一般而言，海上风电场距离陆地较远，一旦发生船舶碰撞海上风机基础等事故，因海况天气恶劣，海上施工效率较低，维修时间过长，往往会造成巨大的发电量损失，大大影响海上风电场经济效益。且发生碰撞后，船舶也会产生一定程度损伤，严重时可能会发生沉船事件或石油泄漏事件，造成严重的环境污染。

目前，国内针对海上风机基础防撞的研究较少，还没有比较成熟的防撞装置应用。个别海上风电场采用了固定式防撞装置，减少发生船舶碰撞时产生不可恢复的损伤，这种固定式防撞装置难以适应海上潮位变化，为了达到一定的防撞要求，常常要加大固定式防撞装置的纵向布置范围，不仅增加了工程造价，还受限于固定式防撞装置尺寸不能过大，防撞效果不能达到理想状态。现有的海上风机基础浮式防撞系统，一般只适用于等截面桩式基础即单桩形式，单一功能限制了浮式防撞系统在海上风电场的大范围应用，且防撞体多为空心或者充气结构的橡胶材料，防撞能力小。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于海上风机基础的双重防撞系统，防撞性能高、能够适用于具有多种横截面形式的海上风机基础的同时适应海上潮位变化。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于海上风机基础的双重防撞系统，包括套筒、支杆和浮式防撞体，所述套筒套设于海上风机基础的外周边缘并通过所述支杆与海上风机基础的外周边缘相固定，所述浮式防撞体套设于套筒的外壁与套筒可滑动连接。

进一步的，所述支杆包括第一支杆和第二支杆，所述套筒的上部内壁通过多条第一支杆与设于海上风机基础的混凝土平台相固定，所述套筒的下部内壁通过多条第二支杆与设于海上风机基础的管桩相固定。

进一步的，还包括金属预埋件，所述金属预埋件嵌设于混凝土平台的边缘，所述第一支杆与混凝土平台之间通过金属预埋件相固定，所述第一支杆与金属预埋件之间通过法兰或螺栓相固定。

进一步的，还包括缓冲体，所述缓冲体设于套筒和浮式防撞体之间。

进一步的，所述缓冲体的材质为橡胶材料。

进一步的，所述套筒的材质为高强度金属材料。

进一步的，所述套筒的横截面呈圆形或方形，所述浮式防撞体呈环状且浮式防撞体的横截面形状与套筒的横截面形状相适配。

进一步的，所述浮式防撞体由多个浮块拼接而成，相邻的两个浮块之间通过螺栓、插销或榫卯连接。

进一步的，所述浮式防撞体的横截面呈圆环状且浮式防撞体包括内环部、中环部和外环部，所述内环部的材质为吸能缓冲材料，所述中环部为金属框架，所述外环部的材质为纤维增强复合材料。

进一步的，所述浮式防撞体的横截面呈椭圆形或长方形且浮式防撞体的主体材质为吸能缓冲材料，所述浮式防撞体的主体内部嵌有金属框架，所述浮式防撞体的主体表面包覆有材质为纤维增强复合材料的抗冲击层。

本实用新型的有益效果在于：通过套筒和防撞体的双重防撞结构提升了防撞系统的抗冲击性能，套筒套设于海上风机基础的外周边缘并通过支杆与海上风机基础的外周边缘相固定，使得套设于套筒外壁的浮式防撞体能够跟随海水潮位的变化而顺畅地上下浮动，即使海水潮位变化较大也能在船舶撞击海上风机基础时起到受力缓冲的作用，克服了长期以来浮式防撞体在高桩承台、导管架和三脚架等具有多种横截面形式的海上风机基础上无法使用的难题。

附图说明

图1所示为本实用新型的用于海上风机基础的双重防撞系统沿套筒轴向的剖视图；

图2所示为本实用新型的用于海上风机基础的双重防撞系统沿套筒径向的剖视图；

标号说明：

1、套筒；2、浮式防撞体；3、第一支杆；4、第二支杆；5、混凝土平台；6、管桩；7、缓冲体；8、金属预埋件；9、浮块。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：套筒1套设于海上风机基础的外周边缘并通过支杆与海上风机基础的外周边缘相固定，浮式防撞体2套设于套筒1的外壁与套筒1可滑动连接，提升了防撞性能，使得防撞系统能够适用于高桩承台、导管架和三脚架等具有多种横截面形式的海上风机基础的同时也能够适应海上潮位变化。

请参照图1和图2所示，本实用新型提供的一种用于海上风机基础的双重防撞系统，包括套筒1、支杆和浮式防撞体2，所述套筒1套设于海上风机基础的外周边缘并通过所述支杆与海上风机基础的外周边缘相固定，所述浮式防撞体2套设于套筒1的外壁与套筒1可滑动连接。

从上述描述可知，通过套筒1和防撞体的双重防撞结构提升了防撞系统的抗冲击性能，套筒1套设于海上风机基础的外周边缘并通过支杆与海上风机基础的外周边缘相固定，使得套设于套筒1外壁的浮式防撞体2能够跟随海水潮位的变化而顺畅地上下浮动，即使海水潮位变化较大也能在船舶撞击海上风机基础时起到受力缓冲的作用，克服了长期以来浮式防撞体2在具有多种横截面形式的海上风机基础上无法使用的难题。

进一步的，所述支杆包括第一支杆3和第二支杆4，所述套筒1的上部内壁通过多条第一支杆3与设于海上风机基础的混凝土平台5相固定，所述套筒1的下部内壁通过多条第二支杆4与设于海上风机基础的管桩6相固定。

从上述描述可知，根据海上风机基础上不同部位的外周尺寸，采用不同的支杆将海上风机基础的不同部位与套筒1连接，结构紧凑且适配度高。

进一步的，还包括金属预埋件8，所述金属预埋件8嵌设于混凝土平台5的边缘，所述第一支杆3与混凝土平台5之间通过金属预埋件8相固定，所述第一支杆3与金属预埋件8之间通过法兰或螺栓相固定。

从上述描述可知，第一支杆3与混凝土平台5之间通过金属预埋件8相固定，结构稳固，第一支杆3与金属预埋件8之间通过法兰或螺栓相固定，便于支杆的拆装。

进一步的，还包括缓冲体7，所述缓冲体7设于套筒1和浮式防撞体2之间。

从上述描述可知，缓冲体7能够进一步提升防撞系统的抗冲击性能。

进一步的，所述缓冲体7的材质为橡胶材料。

进一步的，所述套筒1的材质为高强度金属材料。

从上述描述可知，套筒1的材质为高强度金属材料，能够提升防撞系统的结构强度，而缓冲体7的材质为橡胶材料，具有良好的弹韧性，两者相结合，使得防撞系统的结构强度和受力缓冲性能均得到大幅提升。

进一步的，所述套筒1的横截面呈圆形或方形，所述浮式防撞体2呈环状且浮式防撞体2的横截面形状与套筒1的横截面形状相适配。

进一步的，所述浮式防撞体2由多个浮块9拼接而成，相邻的两个浮块9之间通过螺栓、插销或榫卯连接。

从上述描述可知，浮式防撞体2由多个浮块9拼接而成，相邻的两个浮块9之间通过螺栓、插销或榫卯连接，拆装便捷。

进一步的，所述浮式防撞体2的横截面呈圆环状且浮式防撞体2包括内环部、中环部和外环部，所述内环部的材质为吸能缓冲材料，所述中环部为金属框架，所述外环部的材质为纤维增强复合材料。

从上述描述可知，内环部的材质为吸能缓冲材料，能够起到吸收冲击能量的作用，中环部为金属框架，提升了浮式防撞体2的整体结构强度，外环部的材质为纤维增强复合材料，具有高强度、高韧性和突出的耐磨性，浮式防撞体2包括内环部、中环部和外环部，实现了对冲击能量的多级消减，兼具刚性、弹韧性与耐磨性。

进一步的，所述浮式防撞体2的横截面呈椭圆形或长方形且浮式防撞体2的主体材质为吸能缓冲材料，所述浮式防撞体2的主体内部嵌有金属框架，所述浮式防撞体2的主体表面包覆有材质为纤维增强复合材料的抗冲击层。

从上述描述可知，浮式防撞体2的主体材质为吸能缓冲材料，受力缓冲性能突出，浮式防撞体2的主体内部嵌有金属框架，提升了浮式防撞体2的整体结构强度，材质为纤维增强复合材料的抗冲击层对浮式防撞体2的主体具有保护作用，提升浮式防撞体2的使用寿命。

请参照图1和图2所示，本实用新型的实施例一为：

一种用于海上风机基础的双重防撞系统，包括套筒1、支杆和浮式防撞体2，所述支杆的横截面为圆形、方形或工字型，所述支杆包括第一支杆3和第二支杆4，所述套筒1套设于海上风机基础的外周边缘并通过所述支杆与海上风机基础的外周边缘相固定，所述套筒1的上部内壁通过多条第一支杆3与设于海上风机基础的混凝土平台5相固定，所述套筒1的下部内壁通过多条第二支杆4与设于海上风机基础的管桩6相固定，所述第一支杆3以及第二支杆4与套筒1之间分别通过螺栓相固定，所述混凝土平台5的边缘嵌设有金属预埋件8，所述第一支杆3与混凝土平台5之间通过金属预埋件8相固定，所述第一支杆3与金属预埋件8之间通过法兰相固定，所述第二支杆4与管桩6之间通过法兰相固定，所述浮式防撞体2套设于套筒1的外壁与套筒1可滑动连接。

本实用新型的实施例二为：

一种用于海上风机基础的双重防撞系统，在实施例一的基础上还具有以下特征：还包括材质为橡胶材料的缓冲体7，所述套筒1的材质是牌号为Q235的碳素钢，所述缓冲体7设于套筒1和浮式防撞体2之间，所述缓冲体7呈圆柱形、半圆柱形、拱形或鼓形，所述缓冲体7与浮式防撞体2之间通过螺栓相固定。

本实用新型的实施例三为：

一种用于海上风机基础的双重防撞系统，在实施例二的基础上还具有以下特征：所述缓冲体7的个数为多个且多个缓冲体7沿套筒1的周向均匀分布于套筒1和浮式防撞体2之间，所述缓冲体7与套筒1之间具有3-7cm的间距。

本实用新型的实施例四为：

一种用于海上风机基础的双重防撞系统，在实施例一的基础上还具有以下特征：所述浮式防撞体2由多个浮块9拼接而成，相邻的两个浮块9之间通过螺栓、插销或榫卯连接。

本实用新型的实施例五为：

一种用于海上风机基础的双重防撞系统，在实施例一的基础上还具有以下特征：所述浮式防撞体2的横截面呈圆环状且浮式防撞体2包括内环部、中环部和外环部，所述内环部的材质为吸能缓冲材料，所述中环部为金属框架，所述外环部的材质为纤维增强复合材料。

本实用新型的实施例六为：

一种用于海上风机基础的双重防撞系统，与实施例五的不同之处在于：所述浮式防撞体2的横截面呈椭圆形或长方形且浮式防撞体2的主体材质为吸能缓冲材料，所述浮式防撞体2的主体内部嵌有金属框架，所述浮式防撞体2的主体表面包覆有材质为纤维增强复合材料的抗冲击层。

优选的，所述吸能缓冲材料为多孔橡胶或多孔泡沫。

综上所述，本实用新型提供的一种用于海上风机基础的双重防撞系统，通过套筒1和防撞体的双重防撞结构提升了防撞系统的抗冲击性能，套筒1套设于海上风机基础的外周边缘并通过支杆与海上风机基础的外周边缘相固定，使得套设于套筒1外壁的浮式防撞体2能够跟随海水潮位的变化而顺畅地上下浮动，即使海水潮位变化较大也能在船舶撞击海上风机基础时起到受力缓冲的作用，克服了长期以来浮式防撞体2在具有多种横截面形式的海上风机基础上无法使用的难题；根据海上风机基础上不同部位的外周尺寸，采用不同的支杆将海上风机基础的不同部位与套筒1连接，结构紧凑且适配度高；第一支杆3与混凝土平台5之间通过金属预埋件8相固定，结构稳固，第一支杆3与金属预埋件8之间通过法兰或螺栓相固定，便于支杆的拆装；缓冲体7能够进一步提升防撞系统的抗冲击性能；套筒1的材质为高强度金属材料，能够提升防撞系统的结构强度，而缓冲体7的材质为橡胶材料，具有良好的弹韧性，两者相结合，使得防撞系统的结构强度和受力缓冲性能均得到大幅提升；浮式防撞体2由多个浮块9拼接而成，相邻的两个浮块9之间通过螺栓、插销或榫卯连接，拆装便捷；内环部的材质为吸能缓冲材料，能够起到吸收冲击能量的作用，中环部为金属框架，提升了浮式防撞体2的整体结构强度，外环部的材质为纤维增强复合材料，具有高强度、高韧性和突出的耐磨性，浮式防撞体2包括内环部、中环部和外环部，实现了对冲击能量的多级消减，兼具刚性、弹韧性与耐磨性；浮式防撞体2的主体材质为吸能缓冲材料，受力缓冲性能突出，浮式防撞体2的主体内部嵌有金属框架，提升了浮式防撞体2的整体结构强度，材质为纤维增强复合材料的抗冲击层对浮式防撞体2的主体具有保护作用，提升浮式防撞体2的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。