一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎的製作方法

2023-07-05 03:48:31 1

一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，主要應用於承載能力較好的堅硬的巖石層海床基礎,採用內設有開口朝上的填充腔室的混凝土沉箱主體，混凝土沉箱主體上設有與樁腿固定連接的安裝連接孔，混凝土沉箱主體安放在經預處理的海床上後，再向填充腔室內填滿沙石，以增加混凝土沉箱主體重量，有效防止海上風機傾覆，同時方便運輸和吊裝混凝土沉箱主體，具有施工方便，成本低的特點。
【專利說明】一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎。
【【背景技術】】
[0002]隨著風電行業的快速發展，陸上風電場日趨飽和，由於國內海域遼闊，且海上風資源豐富，搶佔海上風電市場勢在必行。
[0003]目前應用於海上風機的基礎結構主要包括，單樁鋼管基礎，重力式基礎，多樁導管架基礎。此三種基礎結構中，除重力式基礎外，其它兩種基礎結構，均需事先在海床上打樁。但當海床條件不允許打，或難以打樁時，只能選擇重力式基礎，而當水較深，風機載荷較大時，鑑於重力式的基礎的重量，目前船舶的運輸能力等因素，重力式基礎將無法滿足該施工方式的要求，作業難度相當大，不便施工，同時施工成本增加。
[0004]本發明即針對此問題研究而提出。
【
【發明內容】
】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，主要應用於承載能力較好的巖石層海床基礎，採用內設有開口朝上的填充腔室的混凝土沉箱主體，混凝土沉箱主體上設有與樁腿固定連接的安裝連接孔，混凝土沉箱主體安放在經預處理的海床上後，再向填充腔室內填滿沙石，以增加混凝土沉箱主體重量，有效防止海上風機傾覆，同時方便運輸和吊裝混凝土沉箱主體，具有施工方便，成本低的特點。
[0006]為解決上述技術問題，本發明一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，包括用於固定安放在海床上的混凝土沉箱主體，所述混凝土沉箱主體上設有若干個安裝連接孔，安裝連接孔上固定配合連接有`樁腿，所述樁腿上端連接有用於與風力發電機塔筒連接的塔筒連接段。
[0007]所述混凝土沉箱主體設有開口朝上的用於填充沙石的填充腔室，所述安裝連接孔位於填充腔室內側四周，所述填充腔室呈十字型，所述填充腔室內設有將填充腔室分為若干區域的加強板筋，所述混凝土沉箱主體底部設有底板，所述混凝土沉箱主體四周設有與底板連接的加強肋板。
[0008]所述加強板筋在填充腔室內橫向、縱向和對角相結合呈米字型設置。
[0009]所述樁腿與安裝連接孔之間設有配合間隙，所述配合間隙填充有用於將樁腿與安裝連接孔固定連接的混凝土固定層。
[0010]所述樁腿與塔筒連接段之間設有連接平臺，所述塔筒連接段上端沿周向向下傾斜設有加強支撐杆，所述加強支撐杆另一端與連接平臺連接，所述樁腿下端設有用於與安裝連接孔配合的豎直段，所述相鄰兩根樁腿之間設有相互交叉連接的斜撐，每個樁腿相互組成呈上窄下寬的錐形結構。
[0011]所述混凝土沉箱主體為圓柱體,或者為長方體,或者為多邊形體。
[0012]根據實際的需要，所述混凝土沉箱主體上可以設置若干個安裝連接孔，樁腿的數量與安裝連接孔向對應。安裝連接孔可以為三個、四個或者六個，則對應所述樁腿為三根、四根或者六根。[0013]本發明一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，適合堅硬海床基礎，如巖石海床的安裝，採用內設有開口朝上的填充腔室的混凝土沉箱主體，方便對混凝土沉箱主體進行運輸和吊裝，混凝土沉箱主體上設有與樁腿固定連接的安裝連接孔，混凝土沉箱主體安放在經預處理的海床上後，再向填充腔室內填滿沙石，以增加混凝土沉箱主體重量，有效防止海上風機傾覆，之後將完成組裝連接的導管架鋼結構樁腿插入混凝土沉箱的安裝連接孔上，並向安裝連接孔與樁腿之間配合間隙灌注高強度的混凝土固定層，使之連接固定，最後吊裝風力發電機塔筒，使風力發電機塔筒與塔筒連接段固定連接，克服了堅硬海床基礎難以施工及施工成本高的問題，具有施工方便，成本低的特點。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0014]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明，其中:
[0015]圖1為本發明的整體示意圖。
[0016]圖2本發明爆炸視圖。
[0017]圖3本發明中混凝土沉箱的結構示意圖。
[0018]圖4本發明中樁腿與安裝連接孔配合連接的剖視圖。
【【具體實施方式】】
[0019]下面結合附圖對本發明的實施方式作詳細說明。
[0020]本發明一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，包括混凝土沉箱主體1，所述混凝土沉箱主體I上設有若干個安裝連接孔2，安裝連接孔2上固定配合連接有樁腿3，所述樁腿3下端設有用於與安裝連接孔2配合的豎直段15，所述樁腿3上端設有連接平臺4，所述連接平臺4上設有用於與風力發電機塔筒連接的塔筒連接段5，所述塔筒連接段5上端周向向下傾斜設有加強支撐杆6，所述加強支撐杆6另一端與連接平臺4連接，保證塔筒連接段5連接可靠性。
[0021]為了方便運輸和吊裝，混凝土沉箱主體I設有開口朝上的用於填充沙石的填充腔室9，在混凝土沉箱主體I安放在海床上後，再將向填充腔室9填充沙石，增加混凝土沉箱主體I的重量，有效防止海上風機傾覆，所述安裝連接孔2位於填充腔室9內側四周，所述填充腔室9呈十字型，所述填充腔室9內設有將填充腔室9分為若干區域的加強板筋10，加強板筋10在填充腔室9內採用橫向、縱向和對角傾斜相結合呈米字型設置，在混凝土沉箱主體I底部設有底板13，混凝土沉箱主體I四周設有與底板13連接的加強肋板14。加強板筋10、底板13和加強肋板14與混凝土沉箱主體I為一體成型。
[0022]在樁腿3與安裝連接孔2之間設有配合間隙11，所述配合間隙11填充有用於將樁腿3與安裝連接孔2固定連接的混凝土固定層12。
[0023]所述相鄰兩根樁腿3之間通過斜撐7相互交叉連接，每根樁腿3相互組成呈上窄下寬的錐形結構，利用錐形結構，保證樁腿3承受風力發電機塔筒的施加載荷具有可靠性，
[0024]根據實際需要，混凝土沉箱主體I上可以設有若干個安裝連接孔2，安裝連接孔2的數量與樁腿3數量相對應。可以採用三個或者四個或者六個安裝連接孔2均勻分布設置，則樁腿3為三根或者四根或者六根。
[0025]混凝土沉箱主體I可以根據實際需要，採用圓柱體、長方體或者為多邊形體結構。
[0026]本實施例中，混凝土沉箱主體I採用正方體結構，施工時，混凝土沉箱主體1、加強板筋10、底板13和加強肋板14預先在陸地上一體澆築並定型，安裝連接孔2分別設置在正方體的四個內角，每個安裝連接孔2的直徑略大於樁腿3下端豎直段15的直徑，根據灌漿承載力要求，當安裝連接孔2與豎直段15連接時，兩者之間留有配合間隙11，在該配合間隙中灌注混凝土固定層12，使安裝連接孔2與樁腿3固定連接。填充腔室9內部的加強板筋10呈米字型，即採用橫向、豎向及對角傾斜設置相結合的方式，增強混凝土沉箱主體I的連接結構強度，加強板筋10的高度低於安裝連接孔2的上部，在海上施工時可防止樁腿3的豎直段15與加強板筋10發生碰撞，而損壞混凝土沉箱主體I的結構。
[0027]混凝土沉箱與導管架基礎安裝連接時，通過駁船運輸或者漂浮拖駁，將混凝土沉箱主體I放置於預先處理好的海床面上，同時向填充腔室9填滿沙石，由樁腿3組裝連接的導管架在陸地上完成連接的，然後整體吊裝，向安裝連接孔2插入豎直段15，再向安裝連接孔2與豎直段15的配合間隙11灌注高強度的混凝土固定層12，使之固定連接，最後再將風力發電機塔筒與塔筒連接段5固定連接。
【權利要求】
1.一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於包括用於固定安放在海床上的混凝土沉箱主體(I )，所述混凝土沉箱主體(I)上設有若干個安裝連接孔(2)，安裝連接孔(2 )上固定配合連接有樁腿(3 )，所述樁腿(3 )上端連接有用於與風力發電機塔筒連接的塔筒連接段(5)。
2.按權利要求1所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述混凝土沉箱主體(I)設有開口朝上的用於填充沙石的填充腔室(9)，所述安裝連接孔(2)位於填充腔室(9)內側四周，所述填充腔室(9)呈十字型，所述填充腔室(9)內設有將填充腔室(9)分為若干區域的加強板筋(10)，所述混凝土沉箱主體(I)底部設有底板(13)，所述混凝土沉箱主體(I)四周設有與底板(13)連接的加強肋板(14)。
3.按權利要求2所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述加強板筋(10)在填充腔室內橫向、縱向和對角相結合呈米字型設置。
4.按權利要求1或3所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述樁腿(3 )與安裝連接孔(2 )之間設有配合間隙(11 )，所述配合間隙(11)填充有用於將樁腿(3)與安裝連接孔(2)固定連接的混凝土固定層(12)。
5.按權利要求4所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述樁腿(3 )與塔筒連接段(5 )之間設有連接平臺(4 )，所述塔筒連接段(5 )上端沿周向向下傾斜設有加強支撐杆(6 )，所述加強支撐杆(6 )另一端與連接平臺(4 )連接，所述樁腿(3 )下端設有用於與安裝連接孔(2)配合的豎直段(15)，所述相鄰兩根樁腿(3)之間設有相互交叉連接的斜撐(7)，每個樁腿(3)相互組成呈上窄下寬的錐形結構。
6.按權利要求1或5所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述混凝土沉箱主體(I)為圓柱體，或者為長方體，或者為多邊形體。
7.按權利要求6所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述混凝土沉箱主體(I)上設有三個安裝連接孔(2)，所述樁腿(3)為三根。
8.按權利要求6所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述混凝土沉箱主體(I)上設有四個安裝連接孔(2)，所述樁腿(3)為四根。
9.按權利要求6所述一種混凝土沉箱和導管架相結合的海上風機基礎，其特徵在於所述混凝土沉箱主體(I)上設有六個安裝連接孔(2)，所述樁腿(3)為六根。
【文檔編號】E02D27/42GK103469808SQ201310440019
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】朱榮華, 張康, 張美陽, 孫香 申請人:廣東明陽風電產業集團有限公司