海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于海上風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)，尤其涉及一種海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]海上風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)形式以單粧基礎(chǔ)為主，占到了 74%，其次為導(dǎo)管架基礎(chǔ)，其它基礎(chǔ)如重力式基礎(chǔ)、三角架基礎(chǔ)、吸力基礎(chǔ)、門(mén)架式基礎(chǔ)、負(fù)壓式基礎(chǔ)、漂浮基礎(chǔ)應(yīng)用相對(duì)較少。目前，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上施工由于受到潮水、風(fēng)況等水文、天氣條件影響，施工難度大，工期長(zhǎng)。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01210334657.2公開(kāi)了一種鋼混復(fù)合筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其施工方法，包括壁面為曲面的混凝土筒型過(guò)渡段、混凝土頂蓋、混凝土筒壁和鋼制筒壁構(gòu)成的圓筒結(jié)構(gòu)。其施工方法是陸上預(yù)制鋼混復(fù)合筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，之后基礎(chǔ)整體浮運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行自重下沉和負(fù)壓下沉施工。該結(jié)構(gòu)的缺陷為:壁面為曲面的混凝土筒型過(guò)渡段在支模、澆筑和拆模過(guò)程中施工工序繁瑣，壁面為曲面的混凝土筒型過(guò)渡段內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋張拉不便；混凝土材料抗彎、抗拉性能差，易于開(kāi)裂，結(jié)構(gòu)耐久性差；其開(kāi)裂將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力損失增大，結(jié)構(gòu)可靠度降低；由于材料差異，混凝土筒壁和鋼制筒壁相互連接不可靠。
[0003]專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201410093420.9公開(kāi)了一種同軸鋼筒基礎(chǔ)，包括風(fēng)機(jī)塔筒、基礎(chǔ)外筒、外拼接板、長(zhǎng)圓孔摩擦型高強(qiáng)螺栓、內(nèi)拼接板、地基持力層、長(zhǎng)螺孔、基礎(chǔ)內(nèi)筒、隔板、地基軟土層。其施工方法是用高頻振動(dòng)錘將基礎(chǔ)內(nèi)筒壓入基礎(chǔ)中心，并使其外露高度等同于外筒高度，之后安裝外筒，并連接外筒和內(nèi)筒之間的隔板。該結(jié)構(gòu)的缺陷為:基礎(chǔ)內(nèi)筒要達(dá)到持力層，當(dāng)持力層很深時(shí)，則基礎(chǔ)內(nèi)筒很長(zhǎng)，造價(jià)高，不經(jīng)濟(jì)；對(duì)于深水水域，由于風(fēng)機(jī)塔筒和該同軸鋼筒基礎(chǔ)連接部位將淹沒(méi)于水面以下，長(zhǎng)期遭受海水腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)安全不利。
[0004]專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201410049406.9公開(kāi)了一種導(dǎo)管架-筒形結(jié)構(gòu)復(fù)合式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，由筒形基礎(chǔ)部分和導(dǎo)管架部分組成，筒形基礎(chǔ)部分包括圓筒形鋼壁、混凝土蓋板、預(yù)應(yīng)力梁和連系梁，混凝土蓋板、預(yù)應(yīng)力梁、連系梁澆筑連接為整體；導(dǎo)管架部分包括鋼腿柱、鋼支撐管、連接筒和法蘭，鋼腿柱與連接筒之間分別通過(guò)鋼支撐管焊接固定；四根鋼腿柱固定于混凝土蓋板的連系梁中部；連接筒通過(guò)法蘭與風(fēng)機(jī)塔筒連接。其施工方法為整個(gè)結(jié)構(gòu)岸邊整體預(yù)制和拼裝，海上整體浮運(yùn)，采用負(fù)壓下沉安放。該結(jié)構(gòu)的缺陷為:鋼腿柱與混凝土蓋板之間連接節(jié)點(diǎn)由于材料差異難以處理，二者連接不可靠，受荷時(shí)易于從該位置發(fā)生破壞。海上風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)施工亟待研發(fā)一種可以在陸地進(jìn)行預(yù)制，不但可以減少風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上作業(yè)時(shí)間，又可以適用于軟土地基上無(wú)需地基加固處理的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可以在陸地進(jìn)行預(yù)制，不但可以減少風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上作業(yè)時(shí)間，又可以適用于軟土地基上無(wú)需地基的加固處理。
[0006]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:包括上部鋼1?、鋼蓋板、下部鋼1?和隔艙板，所述上部鋼1?與鋼蓋板固接，所述鋼蓋板與下部鋼筒固接，所述下部鋼筒內(nèi)設(shè)有內(nèi)鋼筒，所述下部鋼筒與內(nèi)鋼筒之間通過(guò)隔艙板分成若干個(gè)鋼隔艙，所述鋼蓋板上設(shè)有預(yù)留孔道。
[0007]所述鋼蓋板頂面或底面固接有鋼梁。
[0008]所述鋼蓋板的上表面設(shè)有混凝土梁板，所述上部鋼筒的下端置于混凝土梁板中。
[0009]所述混凝土梁板由混凝土梁、混凝土板、混凝土圈梁及混凝土圓臺(tái)構(gòu)成，所述混凝土梁板上設(shè)有與鋼蓋板預(yù)留孔道位置對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔道。
[0010]所述上部鋼筒頂部固接有與風(fēng)機(jī)塔筒連接的法蘭，所述上部鋼筒形狀呈圓柱形或圓臺(tái)形。
[0011 ] 所述鋼隔艙頂端設(shè)有短隔艙板，所述鋼隔艙的艙壁上設(shè)有鋼肋。
[0012]所述上部鋼筒、下部鋼筒預(yù)制呈整體結(jié)構(gòu)，或上部鋼筒、下部鋼筒呈分段結(jié)構(gòu)拼接成整體，所述上部鋼筒沿高度方向的厚度相等或不相等，所述下部鋼筒沿高度方向的筒壁厚度相等或不相等。
[0013]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)陸上完全預(yù)制，減少了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上作業(yè)時(shí)間，充分利用了箱筒結(jié)構(gòu)適用于軟土地基無(wú)需地基加固處理的優(yōu)勢(shì)，充分利用了箱筒結(jié)構(gòu)抽真空負(fù)壓下沉的施工工藝，克服了混凝土結(jié)構(gòu)易于開(kāi)裂耐久性能差的弊端，提高了結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)立面圖；
[0015]圖2是混凝土梁板的A-A剖面圖；
[0016]圖3是海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)鋼蓋板示意圖；
[0017]圖4是下部鋼筒的B-B剖面圖。
[0018]圖中:1-風(fēng)機(jī)塔筒，2_法蘭，3-上部鋼筒，4_混凝土梁板，5-鋼蓋板，6_短隔艙板，7-內(nèi)鋼筒，8-下部鋼筒，9-預(yù)留孔道，10-隔艙板，11-鋼肋，12-鋼梁，13-混凝土板，14-混凝土梁，15-混凝土圓臺(tái)，16-混凝土圈梁，17、鋼隔艙。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提供的【具體實(shí)施方式】詳述如下:實(shí)施例
[0020]詳見(jiàn)附圖，一種海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，包括上部鋼筒3、鋼蓋板5、下部鋼筒8和隔艙板10，所述上部鋼筒與鋼蓋板固接，所述鋼蓋板與下部鋼筒固接，所述下部鋼筒內(nèi)設(shè)有內(nèi)鋼筒7，所述下部鋼筒與內(nèi)鋼筒之間通過(guò)隔艙板分成若干個(gè)鋼隔艙17，所述鋼隔艙頂端設(shè)有短隔艙板6，隔艙板與短隔艙板共同構(gòu)成鋼隔艙，一方面是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大，隔艙板和短隔艙板要承受一定力，另一方面是施工抽氣過(guò)程中調(diào)整平衡。所述鋼蓋板上設(shè)有預(yù)留孔道9。所述鋼蓋板頂面或底面固接有鋼梁12。所述鋼蓋板的上表面設(shè)有混凝土梁板4，所述上部鋼筒的下端置于混凝土梁板中。所述混凝土梁板由混凝土梁14、混凝土板13、混凝土圈梁16及混凝土圓臺(tái)15構(gòu)成，所述混凝土梁板上設(shè)有與鋼蓋板預(yù)留孔道位置對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔道。
[0021]所述上部鋼筒頂部固接有與風(fēng)機(jī)塔筒I連接的法蘭2，所述上部鋼筒形狀呈圓柱形或圓臺(tái)形。所述鋼隔艙的艙壁設(shè)有鋼肋11。所述上部鋼筒可以整體預(yù)制，也可分節(jié)預(yù)制，再逐節(jié)進(jìn)行焊接，各分節(jié)預(yù)制的上部鋼筒筒壁厚度可以不相同。所述下部鋼筒、隔艙板和內(nèi)鋼筒可以整體預(yù)制，也可分節(jié)預(yù)制，再逐節(jié)進(jìn)行焊接，各分節(jié)預(yù)制構(gòu)件的筒壁厚度或隔艙板厚度可以不相同。
[0022]海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制作過(guò)程:
[0023](I)下部鋼筒8與內(nèi)鋼筒7通過(guò)短隔艙板6及隔艙板10焊接連接，分成多個(gè)鋼隔艙17，下部鋼筒8、內(nèi)鋼筒7、隔艙板10內(nèi)側(cè)或外側(cè)筒壁焊接鋼肋11 ;
[0024](2)鋼蓋板5頂面或底面焊接鋼梁12，鋼蓋板5設(shè)置預(yù)留孔道9，鋼蓋板5與下部鋼筒8焊接連接；
[0025](3)鋼蓋板5頂面焊接上部鋼筒3 ；
[0026](4)鋼蓋板5頂面澆筑混凝土梁板4，并設(shè)置閥門(mén)控制的預(yù)留孔道9。
[0027]采用鋼筒型風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工工藝流程:
[0028]海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)預(yù)制完成后，由浮船塢或滑道輔助下水進(jìn)行氣浮拖運(yùn)，向下部鋼筒8內(nèi)充氣，完成后關(guān)閉預(yù)留孔道9上閥門(mén)，調(diào)整下部鋼筒8中各鋼隔艙的充氣量，以控制海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的水平度，由拖輪將海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拖運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)；打開(kāi)預(yù)留孔道9上閥門(mén)進(jìn)行排氣自沉；對(duì)下部鋼筒8抽氣以形成負(fù)壓使海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)下沉至目標(biāo)位置；海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)下沉完畢后，在海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)四周拋填護(hù)底塊石進(jìn)行加固，完成一種海上風(fēng)機(jī)鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工。
[0029]上述參照實(shí)施例對(duì)該一種海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:包括上部鋼筒、鋼蓋板、下部鋼筒和隔艙板，所述上部鋼筒與鋼蓋板固接，所述鋼蓋板與下部鋼筒固接，所述下部鋼筒內(nèi)設(shè)有內(nèi)鋼筒，所述下部鋼筒與內(nèi)鋼筒之間通過(guò)隔艙板分成若干個(gè)鋼隔艙，所述鋼蓋板上設(shè)有預(yù)留孔道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述鋼蓋板頂面或底面固接有鋼梁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述鋼蓋板的上表面設(shè)有混凝土梁板，所述上部鋼筒的下端置于混凝土梁板中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述混凝土梁板由混凝土梁、混凝土板、混凝土圈梁及混凝土圓臺(tái)構(gòu)成，所述混凝土梁板上設(shè)有與鋼蓋板預(yù)留孔道位置對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上部鋼筒頂部固接有與風(fēng)機(jī)塔筒連接的法蘭，所述上部鋼筒形狀呈圓柱形或圓臺(tái)形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述鋼隔艙頂端設(shè)有短隔艙板，所述鋼隔艙的艙壁上設(shè)有鋼肋。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上部鋼筒、下部鋼筒預(yù)制呈整體結(jié)構(gòu)，或上部鋼筒、下部鋼筒呈分段結(jié)構(gòu)拼接成整體，所述上部鋼筒沿高度方向的厚度相等或不相等，所述下部鋼筒沿高度方向的筒壁厚度相等或不相等。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種海上風(fēng)機(jī)的鋼筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征是：包括上部鋼筒、鋼蓋板、下部鋼筒和隔艙板，所述上部鋼筒與鋼蓋板固接，所述鋼蓋板與下部鋼筒固接，所述下部鋼筒內(nèi)設(shè)有內(nèi)鋼筒，所述下部鋼筒與內(nèi)鋼筒之間通過(guò)隔艙板分成若干個(gè)鋼隔艙，所述鋼蓋板上設(shè)有預(yù)留孔道。有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)陸上完全預(yù)制，減少了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上作業(yè)時(shí)間，充分利用了箱筒結(jié)構(gòu)適用于軟土地基無(wú)需地基加固處理的優(yōu)勢(shì)，充分利用了箱筒結(jié)構(gòu)抽真空負(fù)壓下沉的施工工藝，克服了混凝土結(jié)構(gòu)易于開(kāi)裂耐久性能差的弊端，提高了結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。
【IPC分類(lèi)】E02D27-42, E02D27-44
【公開(kāi)號(hào)】CN204510256
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520033932
【發(fā)明人】丁文智, 張佩良, 陳強(qiáng), 何福渤, 李格平, 李德剛, 何軍, 董明達(dá), 米劉芳, 李剛, 路明月, 易振
【申請(qǐng)人】天津港航工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日