一种防撞型海上单桩基础及海上养殖牧场
技术领域
本发明涉及一种防撞型海上单桩基础及海上养殖牧场。
背景技术
单桩基础是海上风电工程领域中最广泛采用的一种基础形式，在水深30m以内的风场，多以固定式单桩风机基础形式为主。靠泊结构是一种用于供船舶停泊的基础结构，目前常规的靠泊结构往往是采用固定的若干靠泊立柱形式，靠泊立柱通过直接焊接在桩体或者焊接在其他附属结构的方式进行固定。
目前靠泊结构和单桩风机基础大都是独立施工建造的，常见的单桩风机基础并不具有供船舶停靠的功能。此外，现有的靠泊结构还存在以下问题：1)靠泊结构不能随着波浪上下调整，容易造成待停靠船舶与靠泊结构之间存在较大的高程差，从而增加了船舶的停靠难度;2)靠泊方向单一，使得船舶只能从一个方向进行停靠，对于流向复杂的海域，进一步增加了停靠难度;3)靠泊结构的减震吸能效果较差，受到船舶撞击时，容易造成桩体的损伤;4)由于靠泊结构是一体固定成型的，不方便靠泊结构的后期更换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防撞型海上单桩基础，用于解决现有技术中单桩风机基础不具有靠泊功能，且现有的靠泊结构不能随波浪上下调整、靠泊方向单一、吸能效果较差、不方便后期更换的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种防撞型海上单桩基础，采用如下的技术方案：
一种防撞型海上单桩基础包括风机桩和靠泊结构，所述靠泊结构导向滑移装配在风机桩的外周侧，所述靠泊结构和风机桩之间设置有导向结构，所述导向结构包括导向滑移插接的导槽部和导块部，所述导槽部和导块部的其中一个延伸布置在靠泊结构的内侧面上、另一个延伸布置在风机桩的外周面上;所述靠泊结构包括至少两个用于拼接成环形的靠泊单元，所述靠泊单元包括吃水量可调的水密箱体，所述水密箱体的内侧面上设置有多个减震垫块，所述水密箱体的外侧面上设置有多个靠船护舷，所述水密箱体内还设置有用于增强结构强度的加强结构。
进一步地，所述所述导块部设置在风机桩的外周侧，所述导槽部设置在靠泊结构的内侧面上，所述导块部要长于导槽部，所述导块部的两端设置有用于挡止限位靠泊结构的封堵结构。
进一步地，所述导块部上延伸布置有安装槽，所述安装槽内延伸布置有爬梯。
进一步地，所述加强结构包括第一支撑和第二支撑，所述第一支撑支撑在靠船护舷和水密箱体内箱壁之间，所述第二支撑斜向支撑在水密箱体外箱壁和内箱壁之间。
进一步地，所述水密箱体内设置有多个水密舱壁，各水密舱壁将水密箱体的内腔分隔为多个水密子箱。
进一步地，所述靠船护舷可拆安装在水密箱体的外周面上，所述靠船护舷和水密箱体之间固定有刚性垫片。
进一步地，所述减震垫块为半球状，所述减震垫块的外球面朝向风机桩一侧。
本发明还提供了一种海上养殖牧场，采用如下的技术方案：
一种海上养殖牧场包括用于围成养殖牧场区的多个风机基础和多个投食基础，还包括圈围在养殖牧场区外周侧的渔网结构，各风机基础和各投食基础均沿着渔网结构间隔布置，所述风机基础和投食基础均为防撞型海上单桩基础。所述防撞型海上单桩基础包括风机桩和靠泊结构，所述靠泊结构导向滑移装配在风机桩的外周侧，所述靠泊结构和风机桩之间设置有导向结构，所述导向结构包括导向滑移插接的导槽部和导块部，所述导槽部和导块部的其中一个延伸布置在靠泊结构的内侧面上、另一个延伸布置在风机桩的外周面上;所述靠泊结构包括至少两个用于拼接成环形的靠泊单元，所述靠泊单元包括吃水量可调的水密箱体，所述水密箱体的内侧面上设置有多个减震垫块，所述水密箱体的外侧面上设置有多个靠船护舷，所述水密箱体内还设置有用于增强结构强度的加强结构。
进一步地，所述所述导块部设置在风机桩的外周侧，所述导槽部设置在靠泊结构的内侧面上，所述导块部要长于导槽部，所述导块部的两端设置有用于挡止限位靠泊结构的封堵结构。
进一步地，所述导块部上延伸布置有安装槽，所述安装槽内延伸布置有爬梯。
进一步地，所述加强结构包括第一支撑和第二支撑，所述第一支撑支撑在靠船护舷和水密箱体内箱壁之间，所述第二支撑斜向支撑在水密箱体外箱壁和内箱壁之间。
进一步地，所述水密箱体内设置有多个水密舱壁，各水密舱壁将水密箱体的内腔分隔为多个水密子箱。
进一步地，所述靠船护舷可拆安装在水密箱体的外周面上，所述靠船护舷和水密箱体之间固定有刚性垫片。
进一步地，所述减震垫块为半球状，所述减震垫块的外球面朝向风机桩一侧。
进一步地，所述渔网结构包括桁架网部和柔性网部，所述桁架网部位于柔性网部的上侧，所述桁架网部与防撞型海上单桩基础的靠泊结构固定连接。
进一步地，所述桁架网部上设置有供船舶通过的开口结构。
本发明实施例一种防撞型海上单桩基础、一种海上养殖牧场与现有技术相比，其有益效果在于：通过采用本发明的防撞型海上单桩基础、海上养殖牧场，使得风机桩兼具靠泊的功能，从而方便了船舶的停靠。使用时，可以通过调节水密箱体的吃水量来实现对靠泊结构的吃水量的调节。由于靠泊结构是导向滑移装配在风机桩外周侧，靠泊结构可以随着波浪自行上下调整，从而实现了靠迫结构和船舶的同步调整，缩减了停靠船舶和靠泊结构的高程差，方便了船舶停靠。由于靠泊结构的外周侧设置有多个靠船护舷，这样使得船舶能够从各个方向进行停靠，避免了现有技术只能从单一方向停靠的情况。由于在水密箱体的内侧面上设置有减震垫块，减震垫块能够起到减震吸能作用，从避免了靠泊结构与风机桩刚性碰撞的情况，避免了桩体的损伤。另外，本发明中靠泊结构是由多个靠泊单元拼接而成的，安装时将各靠泊单元拼接固定在风机桩的外周侧即可，当需要更换拆除时，将靠泊结构分开拆解即可。
附图说明
图1是本发明实施例的海上养殖牧场的整体结构俯视示意图;
图2是本发明实施例的海上养殖牧场的开口结构示意图;
图3是本发明实施例的海上养殖牧场的渔网结构示意图;
图4是本发明实施例的海上养殖牧场的防撞型海上单桩基础的主视示意图;
图5是本发明实施例的海上养殖牧场的靠泊单元拼接示意图;
图6是图4中A-A处剖视示意图;
图7是图6中A处的局部放大图;
图8是图4中B-B处剖视示意图;
图9是本发明实施例的水密箱体内加强结构示意图。
图中，1-风机基础，2-投食基础，3-渔网结构，4-桁架网部，5-柔性网部，6-开口结构，7-风机桩，8-靠泊结构，9-护栏，10-爬梯，11-靠泊单元，12-导槽部，13-减震垫块，14-系缆桩，15-导块部，16-安装槽，17-水密舱壁，18-水密子箱，19-靠船护舷，20-刚性垫片，21-第一支撑，22-第二支撑。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至图9所示，本发明优选实施例的一种海上养殖牧场。海上养殖牧场包括用于围成养殖牧场区的多个风机基础1和多个投食基础2，还包括圈围在养殖牧场区外周侧的渔网结构3，各风机基础1和各投食基础2均沿着渔网结构3间隔布置，所述风机基础1和投食基础2均为防撞型海上单桩基础。所述防撞型海上单桩基础包括风机桩7和靠泊结构8，所述靠泊结构8导向滑移装配在风机桩7的外周侧，所述靠泊结构8和风机桩7之间设置有导向结构，所述导向结构包括导向滑移插接的导槽部12和导块部15，所述导槽部12和导块部15的其中一个延伸布置在靠泊结构8的内侧面上、另一个延伸布置在风机桩7的外周面上;所述靠泊结构8包括至少两个用于拼接成环形的靠泊单元11，所述靠泊单元11包括吃水量可调的水密箱体，所述水密箱体的内侧面上设置有多个减震垫块13，所述水密箱体的外侧面上设置有多个靠船护舷19，所述水密箱体内还设置有用于增强结构强度的加强结构。
具体而言，本实施例中养殖牧场区为四方形，风机基础1共有四个，四个风机基础1分别布置在养殖牧场区的四个边角位置处，本实施例中投食基础2共有六个，六个投食基础2分别固定在养殖牧场区的边线位置处，本实施例中相对的两个养殖牧场区的边线处分别设置有两个投食基础2，另外相对的两个养殖牧场区的边线处则分别设置有一个投食基础2。本实施例中渔网结构3圈围在养殖牧场区的边沿，渔网结构3将各风机基础1和各投食基础2依次串接。
本实施例中风机基础1和投食基础2均为防撞型海上单桩基础，如图4至图9所示，本实施例中防撞型海上单桩基础包括风机桩7和靠泊结构8。风机桩7即为矗立在海洋里的风机钢管桩，由于风机桩7为现有技术，本实施例中不再详述。本实施例中风机桩7为圆管状，靠泊结构8为环形，靠泊结构8的内孔为与圆管状风机桩7相适配的圆孔结构，靠泊结构8的外周面为八边形结构。本实施例中靠泊结构8导向滑移装配在风机桩7的外周侧，为了实现靠泊结构8的导向滑移装配，本实施例中在靠泊结构8和风机桩7之间设置有四个导向结构，导向结构包括设置在靠泊结构8内侧的导槽部12以及设置在风机桩7外周侧的导块部15，如图7所示，本实施例中导块部15要长于导槽部12，导向结构的设置一方面使得靠泊结构8能够沿着风机桩7上下滑移，另一方面还具有止转作用，限制了靠泊结构8和风机桩7之间的相对转动。本实施例中四个导向结构沿着周向方向等间隔布置，即任意相邻两个导向结构均间隔90°。
为了限制靠泊结构8的上下滑动行程，本实施例中在导块部15的上下两端均设置有封堵结构，封堵结构为固定在风机桩7上的挡板或挡块，封堵结构能够与靠泊结构8进行挡止，从而起到限制靠泊结构8上下行程的作用。为了方便工作人员检修，本实施例中在各导块部15上还均设置有一个安装槽16，安装槽16沿着导块部15延伸布置，本实施例中安装槽16的槽口与导槽部12的槽口相对布置，安装槽16内延伸布置有爬梯10。
如图5所示，本实施例中靠泊结构8包括两个靠泊单元11，两个靠泊单元11均为半圆状，两个靠泊单元11通过螺栓固定在一起并拼接成靠泊结构8。本实施例中靠泊单元11包括水密箱体，水密箱体内设置有多个水密舱壁17，水密舱壁17沿着周向方向间隔设置，各水密舱壁17将水密箱体的内腔分隔为多个水密子箱18，如图8所示，本实施例中各水密舱壁17均沿着靠泊结构8对角线延伸布置，水密舱壁17将水密箱体的内腔分隔为八个横截面为类似梯形的水密子箱18。这样当一个水密子箱18漏水时，其余的水密子箱18依然具有浮力，从而保障了使用的安全性。
本实施例中在水密箱体的内侧面上设置有多个减震垫块13，各减震垫块13沿着周向方向等间隔布置，本实施例中各减震垫块13均为半球状，减震垫块13的外球面朝向风机桩7一侧。这样使得减震垫块13与风机桩7之间是点接触，从而避免了减震垫块13的设置而造成风机桩7和靠泊结构8之间摩擦力较大而不容易上下滑动的情况。本实施例中减震垫块13由弹性材料制成，减震垫块13能够起到减震吸能的作用，从而减缓靠泊结构8和风机桩7之间的碰撞作用。
本实施例中在水密箱体的外周面上均布有靠船护舷19，各靠船护舷19沿着周向方向间隔设置，具体的，本实施例中由于靠泊结构8的外周面为八角形结构，本实施例中在八角形结构的对应棱边上均设置有两个靠船护舷19。如图8所示，本实施例中靠船护舷19通过螺栓固定在靠泊结构8上，为了增强结构强度，本实施例中在各靠船护舷19和靠泊结构8的外周面之间均固定有刚性垫片20。靠船护舷19和刚性垫片20通过螺栓一体固定在水密箱体的外周面上。
为了增强水密箱体的结构强度，本实施例中在各水密子箱18内均设置有加强结构，如图8和图9所示，本实施例中加强结构包括两个第一支撑21和两个第二支撑22。本实施例中两个第一支撑21分别支撑在靠船护舷19和水密箱体的内箱壁之间，各第一支撑21均沿着靠泊结构8的径向方向延伸布置。本实施例中两个第二支撑22分别斜向支撑在水密箱体的外箱壁和内箱壁之间。
需要说明的是，本实施例中在各水密子箱18的箱壁上均设置有用于灌注加载液的灌注孔，通过向个水密子箱18内灌注不同两个加载液可以实现对靠泊结构8吃水深度的调整。当灌注完毕后，对各灌注孔密封封堵即可。本实施例中在靠泊结构8的顶部还设置有多个护栏9和多个系缆桩14。各护栏9均位于各系缆桩14的内侧，各护栏9沿着周向方向等间隔布置，各系缆桩14也沿着周向方向等间隔设置。
本实施例中渔网结构3包括桁架网部4和柔性网部5，桁架网部4位于柔性网部5的上侧，桁架网部4的两侧分别与对应防撞型海上单桩基础的靠泊结构8固定连接。这样桁架网部4可以和靠泊结构8同步上下移动，从而使得桁架网部4的高度能够随着潮差进行上下调整。本实施例中桁架网部4包括桁架结构和渔网，桁架结构起到骨架支撑的作用，本实施例中桁架网部4包括水上部分和水下部分，水下部分的高度为8m左右。本实施例中柔性网部5包括渔网和柔性加强筋，柔性网部5连接在桁架网部4的下方，本实施例中在桁架网部4和柔性网部5之间设置有一定的富裕量，从而在桁架网部4上下移动时起到伸展弥补的作用。由于海洋渔网结构3为现有技术，本实施例中仅仅是将渔网结构3与各防撞型海上单桩基础固定连接，此处不再对渔网结构3详述。本实施例中在桁架网部4上还设置有供船舶通过的开口结构6，开口结构6即为桁架网部4的低洼处。
本发明防撞型海上单桩基础的实施例：防撞型海上单桩基础的结构与上述海上养殖牧场中防撞型海上单桩基础的结构相同，此处不再赘述。
综上，本发明实施例提供了一种防撞型海上单桩基础、一种海上养殖牧场，其通过采用本发明的防撞型海上单桩基础、海上养殖牧场，使得风机桩7兼具靠泊的功能，从而方便了船舶的停靠。使用时，可以通过调节水密箱体的吃水量来实现对靠泊结构8的吃水量的调节。由于靠泊结构8是导向滑移装配在风机桩7外周侧，靠泊结构8可以随着波浪自行上下调整，从而实现了靠迫结构和船舶的同步调整，缩减了停靠船舶和靠泊结构8的高程差，方便了船舶停靠。由于靠泊结构8的外周侧设置有多个靠船护舷19，这样使得船舶能够从各个方向进行停靠，避免了现有技术只能从单一方向停靠的情况。由于在水密箱体的内侧面上设置有减震垫块13，减震垫块13能够起到减震吸能作用，从避免了靠泊结构8与风机桩7刚性碰撞的情况，避免了桩体的损伤。另外，本发明中靠泊结构8是由多个靠泊单元11拼接而成的，安装时将各靠泊单元11拼接固定在风机桩7的外周侧即可，当需要更换拆除时，将靠泊结构8分开拆解即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
