筏板重力式海上風機基礎的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種筏板重力式海上風機基礎。適用于海上風力發(fā)電行業(yè)。
【背景技術】
[0002]風電作為清潔能源，已逐漸成為世界各國大力支持和發(fā)展的可再生能源產業(yè)。相比陸上風電，海上風電具有風能資源豐富、發(fā)電利用小時數(shù)高、不占用土地、不消耗水資源和適宜大規(guī)模開發(fā)的特點，并且隨著風力發(fā)電技術的日趨成熟，海上風電機組的安全性及可靠性逐步提高，單機容量逐漸增大，開發(fā)建設海上風電的優(yōu)勢日益顯現(xiàn)，目前世界各國逐漸將風電開發(fā)建設的重點由陸上轉向海上。
[0003]我國擁有漫長的海岸線以及廣闊的海域面積，從南至北瑋度跨越較大，氣候條件各異，且地質條件差異較大。根據(jù)我國海上風電開發(fā)建設現(xiàn)狀，海上風機基礎主要采用粧式基礎(單粧基礎、導管架基礎和高粧承臺基礎等)。由于粧式基礎適用于覆蓋層較厚的海域，針對我國東南部及南部海域覆蓋層較薄、基巖埋藏較淺甚至裸露的巖質地基，粧式基礎需嵌巖至基巖一定深度后，方能滿足海上風電機組正常運行的要求?？紤]在巖質地基上進行粧式基礎施工時，一方面覆蓋層較薄，在波浪及海流等環(huán)境荷載作用下，基粧無法保持自穩(wěn)，需要借助船機及其他輔助施工設備，施工工藝復雜且難度較大；另一方面，水下基巖開挖工程量大，存在基粧不能沉粧至設計高程的工程風險，且基粧在嵌巖過程中需要采用高性能、高工效的鉆機設備，該鉆機設備需要根據(jù)工程場區(qū)基巖特性提前定制，甚至需要從國外采購。因此，在巖質地基上采用粧式基礎，其施工工藝復雜、施工難度較大、施工周期較長，基巖開挖工程量大，基礎工程投資費用較高；并且受到現(xiàn)有鉆機設備的制約，可能存在基粧無法沉粧至設計高程的工程風險。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:針對上述存在的問題，提供一種施工工藝簡單、海上施工作業(yè)周期短、適用于覆蓋層較薄、基巖埋藏較淺甚至裸露的巖質地基的筏板重力式海上風機基礎，以避免因沉粧不到位而引起的工程風險。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:一種筏板重力式海上風機基礎，其特征在于:該風機基礎為預應力混凝土結構，包括底板和位于底板上表面中心的主筒體；其中底板采用筏板結構，在底板的上表面以主筒體為中心呈放射狀均勻布置主梁，兩相鄰主梁的外端通過次梁相連，底板外邊緣設置懸挑板，所述底板與主筒體、主梁、次梁和懸挑板構成整體。
[0006]所述主筒體筒壁內預埋若干高強度預應力鋼絞線，該鋼絞線下端固定于底板下表面，上端固定于主筒體頂面。
[0007]所述主筒體下部為實心結構。
[0008]所述主筒體內預埋用于連接附屬構件的鋼質預埋件。
[0009]所述底板呈正多邊形布置。
[0010]本實用新型的有益效果是:1)本實用新型采用預應力混凝土結構，主體結構及附屬構件均可在陸上預制，主筒體為預應力構件，采用直線變徑，施工工藝簡單，立模方便，且自重較輕，目前國內現(xiàn)有施工能力及船機設備均能滿足要求，施工難度小，海上施工作業(yè)周期短；2)本實用新型通過在主筒體內預埋高強預應力鋼絞線，可大大提高筏板重力式海上風機基礎結構的抗彎性能；3)本實用新型適用于覆蓋層較薄、基巖埋藏較淺甚至裸露的巖質地基(亦適用于覆蓋層埋藏較深、地質條件較好、承載力較高的地基)，由于不涉及嵌巖及沉粧等工序，相比粧式基礎具有施工設備不受限制、施工難度小、海上施工作業(yè)周期短、性價比高等優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為實施例的立面示意圖。
[0012]圖2為實施例的俯視圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1、圖2所示，本實施例為一種筏板重力式海上風機基礎，包括底板4和位于底板上表面中心的主筒體3。
[0014]其中主筒體3采用變徑結構，其頂部中心直徑D4結合上部風機底節(jié)塔筒直徑確定，并根據(jù)結構受力特性、海洋水文及地質條件等確定主筒體3的壁厚、底部外徑D2、頂部外徑D3和高度H2等。主筒體3為預應力結構，沿筒體均勻布置一定數(shù)量并從上而下貫穿主筒體3的高強預應力鋼絞線8，具體數(shù)量及張拉噸位需根據(jù)結構尺寸、混凝土強度等級和荷載條件確定。為優(yōu)化結構受力條件，主筒體3底部高度Hl范圍內采用實心結構(根據(jù)結構受力特性，主筒體下部亦可采用空心結構)。
[0015]底板4采用筏板結構，呈正八邊形布置，內接于直徑為Dl的圓內，通過主梁5、次梁6和懸挑板7與主筒體3連接成整體，底板4的外接圓直徑Dl需滿足基礎結構整體穩(wěn)定的要求。本例中主梁5以主筒體3為中心以45°角呈放射狀均勻布置于底板4上表面，次梁6布置于底板4上表面，連接兩相鄰主梁5的外端，懸挑板7設置于底板4外邊緣。
[0016]本例通過在主筒體3內預埋鋼質預埋件，用于連接外平臺、防撞裝置(含爬梯)和電纜保護管等附屬構件。主筒體3頂部通過預埋高強螺栓與上部風機塔筒2連接。
[0017]本實施例中筏板重力式海上風機基礎為大型預應力混凝土結構，在陸上預制場采用水平分層的施工方法，通過定型組合模板預制；基礎結構預制過程中，按照設計要求在主筒體3特定位置預埋鋼質預埋件；混凝土養(yǎng)護期滿后，一次張拉主筒體3內的高強預應力鋼絞線8，以提高筏板重力式海上風機基礎結構的抗彎性能。
[0018]筏板重力式海上風機基礎海上吊裝施工前，需先將機位處的海床面開挖至設計高程，采用碎石墊層I整平、夯實；待碎石墊層I平整度滿足設計要求后，再將筏板重力式海上風機基礎整體吊裝并緩慢沉放至碎石墊層I上。沉放完成后復測基礎頂水平度及基礎方位朝向，均滿足要求后方可在底板4、主梁5和次梁6構成的格倉內及基礎周邊拋填填充塊石10，之后在主筒體3內回填砂石9，最后進行外平臺、防撞裝置(含爬梯)和電纜保護管等附屬構件與鋼制預埋件的連接安裝工作，完成基礎頂高強螺栓的埋設工作。
[0019]通過回填砂石9和拋填填充塊石10，一方面可以增加基礎結構自重，提高基礎結構抗滑及抗傾覆能力，減少工程投資；另一方面，可以起到整平海底面，調整基礎周邊海流流態(tài)，有效減緩因局部流態(tài)改變引起對海床面的沖刷。
[0020]本實施例基礎采用暗基床，亦可根據(jù)工程地質特性采用明基床。因此，上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本實用新型的范圍內，做出的變化、改添加或替換，都應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種筏板重力式海上風機基礎，其特征在于:該風機基礎為預應力混凝土結構，包括底板(4)和位于底板上表面中心的主筒體(3);其中底板(4)采用筏板結構，在底板的上表面以主筒體(3)為中心呈放射狀均勻布置主梁(5)，兩相鄰主梁(5)的外端通過次梁(6)相連，底板⑷外邊緣設置懸挑板(7)，所述底板⑷與主筒體(3)、主梁(5)、次梁(6)和懸挑板(X)構成整體。
2.根據(jù)權利要求1所述的筏板重力式海上風機基礎，其特征在于:所述主筒體(3)筒壁內預埋若干高強度預應力鋼絞線(8)，該鋼絞線下端固定于底板(4)下表面，上端固定于主筒體⑶頂面。
3.根據(jù)權利要求1所述的筏板重力式海上風機基礎，其特征在于:所述主筒體(3)下部為實心結構。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的筏板重力式海上風機基礎，其特征在于:所述主筒體(3)內預埋用于連接附屬構件的鋼質預埋件。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的筏板重力式海上風機基礎，其特征在于:所述底板(4)呈正多邊形布置。
【專利摘要】本實用新型涉及一種筏板重力式海上風機基礎。本實用新型的目的是提供一種施工工藝簡單、海上施工作業(yè)周期短、適用于覆蓋層較薄、基巖埋藏較淺甚至裸露的巖質地基的筏板重力式海上風機基礎，以避免因沉樁不到位而引起的工程風險。本實用新型的技術方案是：一種筏板重力式海上風機基礎，其特征在于：該風機基礎為預應力混凝土結構，包括底板和位于底板上表面中心的主筒體；其中底板采用筏板結構，在底板的上表面以主筒體為中心呈放射狀均勻布置主梁，兩相鄰主梁的外端通過次梁相連，底板外邊緣設置懸挑板，所述底板與主筒體、主梁、次梁和懸挑板構成整體。本實用新型適用于海上風力發(fā)電行業(yè)。
【IPC分類】E02D27-44, F03D11-04, E02D27-42
【公開號】CN204608815
【申請?zhí)枴緾N201520090232
【發(fā)明人】孫杏建, 王新峰, 呂娜, 王淡善, 羅金平, 榮洪寶, 黃旭
【申請人】中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年2月9日