一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础及其安装方法与流程

本发明涉及海上风电设备，特别是一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础及其安装方法。

背景技术：

1、随着海上风电行业的发展可开发的浅海资源越来越少，相比浅海区域，深海海域拥有更加广阔的风能资源，但是深海海域更加复杂的海洋环境，更大的水深、更高的波浪、更远的离岸距离都给海上风电行业带来巨大的挑战。传统的桩基固定式基础已经无法适用于水深50米以上的海域，漂浮式风机基础更加适用。目前采用的漂浮式基础有立柱式、张力腿式、半潜式和驳船式等类型，基本都是采用钢结构，就如在申请号为cn202210309716.4、公开号为cn114604379a、专利名称为“一种立柱带防撞隔离舱的半潜漂浮式风机基础”的中国专利中是采用三个钢制的立柱来制造漂浮式基础，虽然在立柱中设置立柱隔离舱，可以降低钢材的使用量，但是仍会使得制造漂浮式基础的成本过高，为了抵抗恶劣的环境荷载，基础机构自重要求非常高，但是钢材的价格较高，就会导致钢结构漂浮式基础的成本非常高，难以广泛推广使用，高昂的成本成为限制漂浮式基础发展的障碍。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础及其安装方法，能够解决使用钢材制造漂浮式基础而导致漂浮式基础成本非常高的问题。

2、为实现上述目的，一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础的安装方法，包含以下步骤：

3、步骤s1、首先在陆上加工厂或码头预制人工鱼礁、混凝土装置与锚固物，在混凝土装置的顶部预留开孔，当混凝土强度达到设计强度后，将人工鱼礁、混凝土装置与锚固物运输至码头组装区，同时将风机也运输至码头组装区；

4、步骤s3、在码头组装区采用吊机将运输过来的混凝土装置、风机按顺序组装，将人工鱼礁安装在混凝土装置外表面上，组装为一体化整体结构；

5、步骤s4、将运输船停靠在码头附近，用蚂蚁车将运输过来的锚固物运输至运输船上；运输船到达风机机位点后，用吊机起吊锚固物并沉放至海床面，将半潜运输船停靠在码头附近，用蚂蚁车将一体化整体结构运输至半潜运输船上，半潜运输船到达风机机位点，半潜运输船潜水，卸下一体化整体结构；

6、步骤s5、通过混凝土装置顶部的开孔往基础内部添加填充物以调节基础自重与入水深度，然后使用锚绳将一体化整体结构与锚固物连接。

7、一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，包括人工鱼礁、风机、混凝土装置和锚固装置，所述混凝土装置通过所述锚固装置固定在海底，所述人工鱼礁固定在所述混凝土装置的外侧表面，所述混凝土装置包括混凝土框架、混凝土板、固定组件、混凝土承台、腔内填充物，所述风机通过所述固定组件与所述混凝土承台连接设置，所述混凝土板包覆在所述混凝土框架最外侧上，所述混凝土框架内固定设置有将所述混凝土框架的内部分为上下两部分的固定架台，所述混凝土承台设置在所述固定架台的中心位置，所述固定组件通过所述混凝土承台与所述混凝土框架连接，并设置在所述混凝土承台的上方，位于所述混凝土框架顶部的所述混凝土板上开设有顶部开孔，所述腔内填充物设置在所述混凝土框架的内部下半部分的底部位置。

8、进一步的，所述固定组件为基础环或锚栓笼。

9、进一步的，所述人工鱼礁采用内部空心、侧壁开设有侧边开孔的混凝土结构。

10、进一步的，所述人工鱼礁采用方型、圆型或三角型的形状。

11、进一步的，所述腔内填充物包括第一层腔内填充物、第二层腔内填充物，所述第一层腔内填充物和所述第二层腔内填充物均采用砂土、粘土、石块、混凝土或水。

12、进一步的，所述混凝土框架是由混凝土梁与混凝土柱形成的空腔结构，所述混凝土框架的框架外形为多面体、圆柱体、椭圆体或球体。

13、进一步的，所述混凝土板的上表面的边缘处设置有平台栏杆。

14、进一步的，所述锚固装置包括锚绳和锚固物，所述锚绳固定在所述混凝土框架的下表面，所述锚固物固定设置在所述锚绳远离所述混凝土框架的一端。

15、进一步的，所述锚固物可采用混凝土块自重锚或吸力锚。

16、本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过风机基础结构和人工鱼礁相结合，将混凝土装置设置为空腔结构，充分利用混凝土漂浮式风机基础可以通过填充物调节自身重量的特性来增加或减少自重，以适应深海环境荷载。基础结构所采用的混凝土材料成本低，可有效降低海上风电基础造价，经济效益好，人工鱼礁与风机基础的结合对渔业资源保护和海洋生态环境修复具有积极作用，人工鱼礁随着风机基础一同施工可以有效降低施工费用，风机基础运行维护的时候也可以顺带一起维护人工鱼礁，人工鱼礁与风机基础结合可以充分提高经济效益。

技术特征：

1.一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础的安装方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.一种如权利要求1所述的附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：包括人工鱼礁、风机、混凝土装置和锚固装置，所述混凝土装置通过所述锚固装置固定在海底，所述人工鱼礁固定在所述混凝土装置的外侧表面，所述混凝土装置包括混凝土框架、混凝土板、固定组件、混凝土承台、腔内填充物，所述风机通过所述固定组件与所述混凝土承台连接设置，所述混凝土板包覆在所述混凝土框架最外侧上，所述混凝土框架内固定设置有将所述混凝土框架的内部分为上下两部分的固定架台，所述混凝土承台设置在所述固定架台的中心位置，所述固定组件通过所述混凝土承台与所述混凝土框架连接，并设置在所述混凝土承台的上方，位于所述混凝土框架顶部的所述混凝土板上开设有顶部开孔，所述腔内填充物设置在所述混凝土框架的内部下半部分的底部位置。

3.根据权利要求2所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：所述固定组件为基础环或锚栓笼。

4.根据权利要求2所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：所述人工鱼礁采用内部空心、侧壁开设有侧边开孔的混凝土结构。

5.根据权利要求2所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：所述人工鱼礁采用方型、圆型或三角型的形状。

6.根据权利要求2所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：所述腔内填充物包括第一层腔内填充物、第二层腔内填充物，所述第一层腔内填充物和所述第二层腔内填充物均采用砂土、粘土、石块、混凝土或水。

7.根据权利要求2所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：所述混凝土框架是由混凝土梁与混凝土柱形成的空腔结构，所述混凝土框架的框架外形为多面体、圆柱体、椭圆体或球体。

8.根据权利要求2所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：位于所述混凝土框架上端的所述混凝土板的上表面边缘处设置有平台栏杆。

9.根据权利要求2所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：所述锚固装置包括锚绳和锚固物，所述锚绳固定在所述混凝土框架的下表面，所述锚固物固定设置在所述锚绳远离所述混凝土框架的一端。

10.根据权利要求9所述的一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础，其特征在于：所述锚固物可采用混凝土块自重锚或吸力锚。

技术总结
本发明涉及一种附带人工鱼礁的混凝土漂浮式风机基础及其安装方法，包括人工鱼礁、风机、混凝土装置和锚固装置，混凝土装置通过锚固装置固定在海底，人工鱼礁固定在混凝土装置外侧表面，混凝土装置包括混凝土框架、混凝土板、固定组件、混凝土承台、腔内填充物，风机通过固定组件与混凝土承台连接，混凝土承台与混凝土框架连接，混凝土板包覆在混凝土框架最外侧上，混凝土框架的内部分为上下两部分，混凝土承台设置在上半部分的中心位置，混凝土框架开设有顶部开孔，腔内填充物可填充在混凝土框架底部位置。本发明可有效降低海上风电基础造价，经济效益好，并且人工鱼礁与风机基础的结合对渔业资源保护和海洋生态环境修复具有积极作用。

技术研发人员：欧寅华,宋启明,刘秉文,何倩倩,黄勇,刘明,梁郑钊
受保护的技术使用者：福建永福电力设计股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13