專利名稱：一種自浮運輸?shù)暮Ｉ巷L電機組桶形基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種海上風電機組的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的桶形基礎(chǔ)由自下而上依次固定聯(lián)接在一起的桶裙、桶蓋和連接筒組成。海上運輸是目前海上風電機組桶形基礎(chǔ)施工過程中的最大困難之一海上風電機組基礎(chǔ)的海上運輸往往需要專門的大型駁船，費用較高，且吊運過程繁瑣、復雜。海上風電機組的常規(guī)單樁基礎(chǔ)或群樁基礎(chǔ)在施工時均需要專業(yè)打樁船只。目前我國對于海上風電機組超大直徑單樁基礎(chǔ)的施工尚存一定的困難，而群樁基礎(chǔ)的混凝土承臺施工時還需搭設(shè)臨時施工平臺和模板，施工過程復雜，基礎(chǔ)造價昂貴。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種自浮運輸?shù)牡暮Ｉ巷L電機組桶形基石出。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該自浮運輸?shù)暮Ｉ巷L電機組桶形基礎(chǔ)包括自下而上依次固定聯(lián)接在一起的桶裙、桶蓋和連接筒，其中，所述桶蓋上密封固定有一套筒，連接筒的與桶蓋相聯(lián)接的一端密封置于套筒內(nèi)，連接筒內(nèi)設(shè)有連接筒頂板，連接筒上固定安裝有豎向位移傳感器。進一步地，本實用新型所述連接筒和桶蓋上均設(shè)置排氣閥。進一步地，本實用新型所述連接筒上設(shè)有混凝土灌注閥。本實用新型使用時，關(guān)閉桶形基礎(chǔ)的所有閥門使得整座桶形基礎(chǔ)自浮于海面，然后拖航運輸?shù)街付ǖ攸c；將海水灌入由套筒、桶蓋、連接筒和連接筒頂板形成的密閉空間， 使桶形基礎(chǔ)下沉至海底且呈豎直狀態(tài)；連接筒上固定安裝的豎向位移傳感器可對負壓沉貫進行控制。本實用新型的有益效果是(1)通過在桶蓋上密封固定一套筒，利用該套筒與桶蓋和連接筒之間形成的空間，增大桶形基礎(chǔ)的排水體積來增大桶形基礎(chǔ)在海水中的浮力， 從而使得該基礎(chǔ)可自浮于海面并進行拖航運輸，不需要專門的駁船，使得海上運輸和沉貫施工過程簡單、費用較低。(2)海上風電機組桶形基礎(chǔ)的體形較大，結(jié)構(gòu)局部容易發(fā)生屈曲， 本實用新型在桶蓋、密封套筒和連接筒之間設(shè)置若干桶蓋肋板，有效加強了連接筒與桶蓋連接部位的剛度。另外，在該桶形基礎(chǔ)負壓沉貫過程中，桶內(nèi)負壓可能導致桶裙屈曲，因而在桶裙上設(shè)置若干桶裙肋板可避免產(chǎn)生該現(xiàn)象。(3)傾覆荷載是海上風電機組基礎(chǔ)承受的主要荷載。一定程度上增大該桶形基礎(chǔ)所承受的豎向荷載能增大其傾覆承載力。因而連接筒上設(shè)置混凝土灌注閥，在該桶形基礎(chǔ)負壓沉貫完成后通過該閥門向連接筒及其頂板、桶蓋和密封套筒所形成的封閉空間內(nèi)灌注混凝土，以通過增加該桶形基礎(chǔ)自重來增大其傾覆承載力，同時增大連接筒和桶蓋連接部位的剛度。
圖1是本實用新型灌注混凝土后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是本實用新型桶形基礎(chǔ)自浮于海面進行拖航運輸?shù)氖疽鈭D；圖5是海水灌入密封套筒和連接筒內(nèi)部過程中桶形基礎(chǔ)的狀態(tài)示意圖；圖6是本實用新型桶形基礎(chǔ)在自重作用下部分貫入海床的狀態(tài)示意圖；圖7是本實用新型桶形基礎(chǔ)負壓沉貫過程的示意圖；圖8是本實用新型桶形基礎(chǔ)沉貫完成后向連接筒和密封套筒內(nèi)灌注混凝土后的示意圖；圖中1、桶裙，2、桶蓋，3、連接筒，4、套筒，5、護欄，6、混凝土灌注閥，7、抽水閥，8、 排氣閥，9、豎向位移傳感器，10、桶蓋肋板，11、桶裙肋板，12、連接筒頂板，13、混凝土，14、海面，15、海床，16、土工織物砂袋或拋石。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型桶形基礎(chǔ)包括自下而上依次固定聯(lián)接在一起的桶裙1、桶蓋2和連接筒3。安裝在連接筒3的外側(cè)壁上的豎向位移傳感器9用于監(jiān)測桶形基礎(chǔ)在沉貫過程中的豎向沉貫位移。在連接筒3的腔內(nèi)固定安裝有連接筒頂板12，該連接筒頂板12 可安裝在連接筒3的頂端或頂端以下的適當位置。在位于連接筒頂板12下方的連接筒3 側(cè)壁上安裝有混凝土灌注閥6。在桶蓋2上還密封固定有一套筒4，連接筒3的與桶蓋2相聯(lián)接的一端密封置于套筒4內(nèi)。為加強桶蓋2的剛度，可如圖1和圖3所示在桶蓋2和連接筒3的外壁之間焊接有桶蓋肋板10。為加強桶裙1的剛度，如圖1和圖2所示，可在桶裙1的內(nèi)壁上豎向焊接有桶裙肋板11。如圖1所示，在桶蓋2上安裝有排氣閥8。有一鋼管插入到套筒4內(nèi)并貫穿桶蓋 2，在該鋼管與套筒4和桶蓋2的連接處分別作密封處理，該鋼管露在套筒4外的一端安裝有抽水閥7。使用時，打開抽水閥7對桶內(nèi)抽負壓，使桶內(nèi)外形成壓力差，從而使桶形基礎(chǔ)向下沉貫。此外，在連接筒3的側(cè)壁上也安裝有一排氣閥8。如圖4所示，關(guān)閉桶形基礎(chǔ)的所有閥門，如混凝土灌注閥6、抽水閥7和排氣閥8 等，使得桶蓋2、連接筒3、密封套筒4和連接筒頂板12所形成的封閉空間內(nèi)的空氣使得整座桶形基礎(chǔ)基本呈水平狀自浮于海面14，以方便拖航至制定施工位置。該桶形基礎(chǔ)的施工位置可預先卸除一定厚度的海床15的地基土，以抵消桶內(nèi)負壓沉貫形成土塞的高度，減小沖刷影響。如圖5和圖6所示，打開各抽水閥7和排氣閥8，使得海水灌入連接筒3內(nèi)。為使海水灌入套筒4內(nèi)，可在連接筒3置于套筒4內(nèi)的部分的側(cè)壁上開孔，或者直接在套筒4的壁上開孔。由此，在桶蓋2、連接筒3和套筒4之間形成的密閉空間內(nèi)充滿海水，使整座桶形基礎(chǔ)在自重作用下緩慢呈圖6所示的豎直狀態(tài)。如圖6所示，待桶形基礎(chǔ)完全豎直后繼續(xù)通過排氣閥8排氣，使得該桶形基礎(chǔ)在自重作用下部分貫入海床15。如圖7所示，抽水閥7連接船上的抽水泵從桶內(nèi)向外抽水，從而在桶內(nèi)形成一定負壓，使得桶形基礎(chǔ)在桶內(nèi)外的豎向壓力差作用下逐步沉貫入海床。桶內(nèi)負壓值通過海床15的地基的靜力觸探(CPT)試驗數(shù)據(jù)進行預估，并通過豎向位移傳感器9在沉貫施工過程中進行反饋控制。作為本實用新型的進一步改進，如圖8所示，可關(guān)閉連接筒3壁上的排氣閥8以及抽水閥7，并通過混凝土灌注閥6向連接筒3灌注混凝土 13。混凝土可以通過連接筒3側(cè)壁上的孔洞流入連接筒3、套筒4和桶蓋2之間形成的空間；或者直接通過設(shè)于套筒4上的孔洞向套筒4內(nèi)灌注混凝土。這樣該桶形基礎(chǔ)的自重增加，由此提高其傾覆承載力，并同時增大連接筒3及其與桶蓋2連接部位的剛度。該桶形基礎(chǔ)施工完成后開始下一步塔筒等上部結(jié)構(gòu)的施工，并在該桶形基礎(chǔ)周圍設(shè)置土工織物砂袋或拋石16以防止沖刷。
權(quán)利要求1.一種自浮運輸?shù)暮Ｉ巷L電機組桶形基礎(chǔ)，包括自下而上依次固定聯(lián)接在一起的桶裙、桶蓋和連接筒，其特征是所述桶蓋上密封固定有一套筒，連接筒的與桶蓋相聯(lián)接的一端密封置于套筒內(nèi)，連接筒內(nèi)設(shè)有連接筒頂板，連接筒上固定安裝有豎向位移傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自浮運輸?shù)暮Ｉ巷L電機組桶形基礎(chǔ)，其特征是所述連接筒和桶蓋上均設(shè)置有排氣閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自浮運輸?shù)暮Ｉ巷L電機組桶形基礎(chǔ)，其特征是所述連接筒上安裝有混凝土灌注閥。
專利摘要本實用新型公開一種自浮運輸?shù)暮Ｉ巷L電機組桶形基礎(chǔ)。它包括自下而上依次固定聯(lián)接在一起的桶裙、桶蓋和連接筒，所述桶蓋上密封固定有一套筒，連接筒的與桶蓋相聯(lián)接的一端密封置于套筒內(nèi)，連接筒內(nèi)設(shè)有連接筒頂板，連接筒上固定安裝有豎向位移傳感器。本實用新型利用套筒與桶蓋和連接筒之間形成的空間可使得該基礎(chǔ)可自浮于海面并進行拖航運輸，不需要專門的駁船，使得海上運輸和沉貫施工過程簡單、費用較低。
文檔編號E02D23/02GK202148536SQ20112024534
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者孔德瓊, 朱斌, 郭俊科, 陳云敏 申請人:浙江大學, 浙江省電力設(shè)計院