一种漂浮电站桩锚系统的制作方法

本实用新型涉及一种桩锚系统，尤其涉及一种漂浮电站桩锚系统。

背景技术：

目前，国内外已建漂浮电站的锚固系统大多采用沉锚的方案，如图1所示，即将预制好的水底锚基4(可为混凝土块)连接上缆绳3沉入水底，依靠混凝土块对水底的正压力所形成的横向摩擦力来固定光伏方阵1，光伏方阵1通过浮筒2漂浮。锚固用的缆绳3一般采用不锈钢链、钢丝绳或者各种高分子材料的缆绳；水底锚基4主要采用钢筋混凝土块。

然而，通过预制混凝土的方式来固定光伏方阵，这种方法存在以下缺陷：

1.由于混凝土在水中会收到浮力的作用，其在水中的正压力大约减少40％左右，并且混凝土块与水底的摩擦系数非常低，为了提供足够的横向拉力，这就要求锚固混凝土块非常大；

2.非常大的混凝土块，在水中施工安装，起吊等都非常不方便；

3.混凝土锚块通过起吊设备直接投入水中，受水底地形限制，其投掷位置误差较大，容易形成缆绳对方阵的受力不均匀；

4.光伏方阵在大风大浪的作用下，容易造成锚固块的移位，进而使光伏方阵偏离设计区域，容易造成方阵间的碰撞。

技术实现要素：

针对混凝土沉锚式锚固系统在实际使用中存在以上种种问题，本实用新型提供一种漂浮电站桩锚系统。

本实用新型的解决方案是：一种漂浮电站桩锚系统，其包括多个锚固桩、多条缆绳、环绕固定在漂浮式光伏方阵周围的多个缆绳转接件；多个锚固桩竖立固定在水底且环绕漂浮式光伏方阵；漂浮式光伏方阵通过多条缆绳间接固定在多个缆绳转接件和相应的锚固桩之间而漂浮固定在水面上；每个缆绳转接件包括形状与漂浮式光伏方阵的浮体的形状相同均为长方形的框架；漂浮式光伏方阵的一侧与所在框架的短边平行时，相应框架的短边用于固定相应缆绳；漂浮式光伏方阵的一侧与所在框架的长边平行时，相应框架的两个长边上固定呈八字形的两个斜支撑，且八字的底部开口朝向漂浮式光伏方阵，相应框架远离漂浮式光伏方阵的长边且八字的顶部开口所在的位置用于固定相应缆绳。

作为上述方案的进一步改进，框架的边框为角钢。

作为上述方案的进一步改进，斜支撑为角钢。

作为上述方案的进一步改进，同一个锚固桩固定两根缆绳，且这个锚固桩与相应的两根缆绳构成等腰三角形。

作为上述方案的进一步改进，缆绳通过抱箍固定在相应锚固桩上。

作为上述方案的进一步改进，缆绳通过若干锁扣固定在相应框架上。

作为上述方案的进一步改进，该漂浮电站桩锚系统还包括打桩船，打桩船设置送桩管对锚固桩进行水下打桩。

进一步地，送桩管套在一个导引管中，该导引管通过打桩船固定不动，送桩管的一端套固在锚固桩的顶部，且送桩管、该导引管、锚固桩三者同轴。

再进一步地，该打桩船通过一个锚泊系统静止在水中。

进一步地，该导引管通过若干支撑件间接固定在打桩船上。

本实用新型的漂浮电站桩锚系统，缆绳与漂浮式光伏方阵的连接通过缆绳转接件完成，使缆绳上的拉力均匀地分散到相应的浮体上，确保浮体不会因拉力过大而损坏。管桩即锚固桩可采用标准的预制管桩，将管桩打入水底泥土中(桩顶露出水底地面1米左右，管桩入土深度根据地勘及方阵的各种荷载所决定)，管桩上安装抱箍，再在抱箍上安装缆绳，缆绳的另一端通过缆绳转接件与光伏方阵相连，由于深入水底泥土持力层的管桩配合缆绳转接件能够提供足够的横向拉力，可以确保光伏方阵在指定的设计区域，不发生偏离。本实用新型采用管桩锚固可以省去大量的大重量混凝土锚固块的制作和施工过程，极大的提高施工的效率。本实用新型可以对所打的每一个锚固桩进行精确定位，并且不会发生水下偏移，确保其满足设计精度。本实用新型的管桩材料较便宜，施工方便，可以进一步降低锚固系统的成本。

附图说明

图1为传统漂浮电站锚固系统的结构示意图。

图2为本实用新型漂浮电站桩锚系统的结构示意图。

图3为本实用新型漂浮电站桩锚系统的局部结构示意图。

图4为图2中缆绳转接件的结构示意图。

图5为本实用新型漂浮电站桩锚系统的打桩船的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图2、图3、图4及图5，本实用新型的漂浮电站桩锚系统包括多个锚固桩1、多条缆绳3、多个缆绳转接件5、打桩船10等。

多个锚固桩1竖立固定在水底且环绕漂浮式光伏方阵4，多个缆绳转接件5环绕固定在漂浮式光伏方阵4周围，漂浮式光伏方阵4通过多条缆绳3固定在多个锚固桩1上而漂浮固定在水面上，在本实施例中，漂浮式光伏方阵4通过多条缆绳3间接固定在多个缆绳转接件5和相应的锚固桩1之间而漂浮固定在水面上。

每个缆绳转接件5包括形状与漂浮式光伏方阵4的浮体6的形状相同均为长方形的框架51。漂浮式光伏方阵4的一侧与所在框架51的短边平行时，相应框架51的短边用于固定相应缆绳3。漂浮式光伏方阵4的一侧与所在框架51的长边平行时，相应框架51的两个长边上固定呈八字形的两个斜支撑52，且八字的底部开口朝向漂浮式光伏方阵4，相应框架51远离漂浮式光伏方阵4的长边且八字的顶部开口所在的位置用于固定相应缆绳3。

缆绳3与漂浮式光伏方阵4的连接通过缆绳转接件5完成，使缆绳3上的拉力均匀地分散到相应的浮体6上，确保浮体6不会因拉力过大而损坏。而且缆绳3通过缆绳转接件5与光伏方阵4相连，由于深入水底泥土持力层的管桩1配合缆绳转接件5能够提供足够的横向拉力，可以确保光伏方阵4在指定的设计区域，不发生偏离。

框架51的边框、斜支撑52均优选采用角钢。同一个锚固桩1可固定两根缆绳3，且这个锚固桩1与相应的两根缆绳3构成等腰三角形。缆绳3的一端可通过抱箍7固定在相应锚固桩1上，缆绳3的另一端可通过若干锁扣8固定在相应框架51上。管桩1可采用标准的预制管桩，将管桩1打入水底泥土中(桩顶露出水底地面1米左右，管桩1入土深度根据地勘及方阵的各种荷载所决定)，管桩上安装抱箍7，再在抱箍7上安装缆绳3。

本实用新型采用锚固桩1的锚固可以省去大量的大重量混凝土锚固块的制作和施工过程，极大的提高施工的效率。本实用新型可以对所打的每一个锚固桩1进行精确定位，并且不会发生水下偏移，确保其满足设计精度。本实用新型的锚固桩1材料较便宜，施工方便，可以进一步降低锚固系统的成本。

由于管桩即锚固桩1要打入水底，所以通常的打桩船需要进过改装才能进行施工作业。打桩船主要安装打桩设备、送桩管9、锚泊系统11、振动锤16、钢缆13、伸臂桁架14、支撑固定钢管15、控制间12。

打桩设备可以是固定在打桩船10上的直立式液压打桩机、也可以是独立的打桩机。打桩船10设置送桩管9对锚固桩1进行水下打桩。送桩管9套在一个导引管中，该导引管通过打桩船10固定不动，送桩管9的一端套固在锚固桩1的顶部，且送桩管9、该导引管、锚固桩1三者同轴。该打桩船10可通过一个锚泊系统11静止在水中，该导引管可通过若干支撑件间接固定在打桩船10上。

送桩管的长度需要根据水深、桩顶标高等具体情况进行定制，送桩管桩径与预制管桩径相同。

打桩船10可设置4个可以升降的浮台定位桩(可以根据需要设置定位桩的个数)，浮台四角同时设置4台可以卷扬机，卷扬机通过钢丝与200米以外的固定锚相连(船的两侧都有固定锚，两侧的固定锚以及船体三者在一条直线上，锚的数量以及锚与船的距离可根据实际情况而定)，通过卷扬机卷动钢丝绳使打桩船在两侧锚固点之间的直线上来回移动。同时，浮台上还装有GPS定位系统，对桩位进行定位。

在打桩施工时，

(1)桩位放点：先通过GPS等设备根据设计图纸的要求，对打桩点位进行放点；

(2)管桩及打桩设备就位根据施工员所放出的点位，将预制管桩运至指定的打桩位置，同时打桩船通过其两端的牵引系统运行到指定位置，船上GPS定位装置进行二次定位(确保所打管桩的精度)。

(3)锚固及缆绳安装利用打桩设备将预制管桩抬起，在管桩上指定位置安装锚固及缆绳；

(4)打桩启动打桩船定位升降桩，使升降桩深入水底，确保打桩时打桩船不发生偏移。打桩机将预制管桩立直，采用两点固定管桩，使其处于竖直状态，将管桩缓慢打入水底，通过送桩管上的刻度，确保其桩顶标高达到指定高程；

(5)缆绳固定打桩完毕以后，将缆绳的上端固定在指定浮体上，确保其不沉入水底。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。