一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，包括風機導管架基礎上柱形的樁腳，以及管狀的海底樁，樁腳與海底樁一一對應，樁腳經(jīng)海底樁上端管口插入且懸空在海底樁內，在海底樁內壁與樁腳插入的頭部之間有環(huán)形封堵器，環(huán)形封堵器、樁腳及海底樁圍成一環(huán)形的灌漿腔，樁腳內布置有高位注漿管和低位注漿管，樁腳壁上對應開有與所述灌漿腔相通的高位注漿口和低位注漿口，高位注漿管與高位注漿口對接，低位注漿管與低位注漿口對接。本實用新型的目的在于提供結構穩(wěn)定、安全的一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，以適應海上風電基礎的結構特點。
【專利說明】一種海上風機導管架與海底粧基礎的連接結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種海上風機，特別涉及一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構。
【背景技術】
[0002]近年來，由于陸上風電日趨飽和，海上風電迅速發(fā)展。風機基礎是海上風電建設的重要環(huán)節(jié)。由于我國東部近海區(qū)域海底以淤泥質軟土為主，海上風機基礎多以多樁承臺，四樁、六樁導管架基礎為主，通過對樁與風機基礎樁腳間的環(huán)形空間進行灌漿，將風機基礎與樁連成一體。
[0003]海上風機基礎一般多采用鋼管樁基礎，風機塔筒通過導管架基礎平臺與海底樁基礎進行連接。導管架基礎樁腳與海底樁之間的環(huán)形空間需要灌注水泥砂漿，使風機基礎與樁管形成整體，確保風機基礎的穩(wěn)定可靠。目前我國海上風電施工經(jīng)驗較淺，海上風電基礎的施工大都借鑒海上固定平臺的施工方法進行?，F(xiàn)行的灌漿工藝主要有以下缺點，一是水泥砂漿從導管架頂部灌入時，空腔內的海水會稀釋配好的水泥沙漿，容易形成空洞，難以保證導管架與樁的連接強度；二是由于風機基礎相對于海洋平臺的基礎要小，導管架插入海底樁時較難控制樁腳與海底樁的同心度，影響導管架基礎樁腳與海底樁之間的連接質量。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服了傳統(tǒng)海洋平臺灌漿工藝的缺點，適應海上風電基礎的結構特點，提供了結構穩(wěn)定、安全的一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構。
[0005]本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn):
[0006]一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，包括風機導管架基礎上柱形的樁腳，以及管狀的海底樁，樁腳與海底樁一一對應，樁腳經(jīng)海底樁上端管口插入且懸空在海底樁內，在海底樁內壁與樁腳插入的頭部之間有環(huán)形封堵器，環(huán)形封堵器、樁腳及海底樁圍成一環(huán)形的灌漿腔，樁腳內布置有高位注漿管和低位注漿管，樁腳壁上對應開有與所述灌漿腔相通的高位注漿口和低位注漿口，高位注漿管與高位注漿口對接，低位注漿管與低位注漿口對接。
[0007]如上所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:所述環(huán)形封堵器由環(huán)形橡膠通過螺栓與海底樁上的連接板連接組成，環(huán)形橡膠外緣緊密貼合在海底樁內壁上，環(huán)形橡膠內圈為唇形密封內圈，所述樁腳下端套裝在唇形密封內圈內，唇形密封內圈緊密貼合在樁腳上。
[0008]如上所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:所述環(huán)形橡膠的橫截面呈“L”形。
[0009]如上所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:在樁腳上設有既能引導樁腳均勻插入海底樁，又能防止樁腳和海底樁軸心在安裝過程中偏離過大而損壞環(huán)形封堵器的導向板，導向板頭部設有外徑從前往后漸變大的引導斜面。[0010]如上所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:所述導向板隨樁腳頭部一起插入灌漿腔內，灌漿腔內的灌漿料與導向板固化連接。
[0011]如上所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:多塊導向板上、下分層圓周排列，位于同一層的導向板圓周均布在樁腳上，所述海底樁內徑與各導向板所圍成的柱形體外徑差為10?25mm。
[0012]如上所述一種新型海上風機導管架與海底樁基礎的灌漿連接結構，其特征在于:所述低位注漿口靠近所述環(huán)形封堵器。
[0013]如上所述一種新型海上風機導管架與海底樁基礎的灌漿連接結構，其特征在于:所述高位注漿口靠近所述海底樁上端管口。
[0014]本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果:
[0015]1、在將導管架基礎上樁腳插入海底樁時，通過導向板可確保導管架基礎上的樁腳均勻插入海底樁，防止在安裝過程中樁腳與海底樁軸心偏離過大時，造成環(huán)形封堵器單邊壓力過大而損壞環(huán)形封堵器；同時導向板還能保證樁腳與海底樁之間的同軸度，讓環(huán)形的灌漿腔內水泥砂漿的體積圓周更均勻。
[0016]2、環(huán)形封堵器中的環(huán)形橡膠能與海底樁、樁腳緊密貼合，防止漏漿，避免浪費，并保證灌衆(zhòng)的施工質量。
[0017]3、導管架內布置有高位注漿管和低位注漿管，灌漿時先使用低位注漿管進行灌漿作業(yè)，從底部開始灌漿，由于水泥砂漿的重度比海水大，灌漿腔內的海水逐漸從海底樁頂端管口排出，水泥漿不會被稀釋，不容易產(chǎn)生空洞，從而保證了灌漿施工質量；待灌漿到一定高度后，采用高位注漿管灌漿，這樣可以避免灌漿機械壓力不足而引起的注漿口堵塞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為海上風機導管架基礎與海底樁基礎連接結構示意圖；
[0019]圖2為海底樁內環(huán)形封堵器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0021]如圖1和圖2所示，一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，包括風機導管架基礎上柱形的樁腳1，以及管狀的海底樁2，樁腳I與海底樁2 —一對應，樁腳I經(jīng)海底樁2上端管口插入且懸空在海底樁2內，在海底樁2內壁與樁腳I插入的頭部之間有環(huán)形封堵器3，環(huán)形封堵器3、樁腳I及海底樁2圍成一環(huán)形的灌漿腔5，灌漿腔5內灌注有水泥基高強度無收縮灌漿料(圖中未示出)。灌漿腔5深度是依據(jù)導管架基礎和鋼管樁結構的規(guī)模大小計算結果推算的，需要保證樁腳I與海底樁2之間灌漿固化有足夠大的連接強度。樁腳I內布置有高位注漿管6和低位注漿管7，樁腳I壁上對應開有與灌漿腔5相通的高位注漿口和低位注漿口，高位注漿管6與高位注漿口對接，低位注漿管7與低位注漿口對接。低位注漿口靠近環(huán)形封堵器，使得灌漿機械有足夠的灌漿壓力。高位注漿口靠近海底樁上端管□。
[0022]其中，環(huán)形封堵器3由環(huán)形橡膠31通過螺栓33與海底樁2上的連接板32連接組成。環(huán)形橡膠31的橫截面呈“L”形。環(huán)形橡膠31外緣緊密貼合在海底樁2內壁上，環(huán)形橡膠31內圈為唇形密封內圈，樁腳I下端套裝在唇形密封內圈內，唇形密封內圈緊密貼合在樁腳I上。
[0023]為避免裝配中損壞環(huán)形封堵器3，在樁腳I上設有既能引導樁腳I均勻插入海底樁2，又能防止樁腳I和海底樁2軸心在安裝過程中偏離過大而損壞環(huán)形封堵器3的導向板4，導向板4隨樁腳I頭部一起插入灌漿腔5內，灌漿腔5內的灌漿料與導向板4固化連接。導向板4頭部設有外徑從前往后漸變大的引導斜面41。多塊導向板4上、下分層圓周排列，位于同一層的導向板4圓周均勻焊接在樁腳I上。例如2塊、3塊或4塊導向板。采用2塊導向板則對稱分布；采用3塊導向板則120度均布；采用4塊導向板則90度均布。位于同一層的各導向板4圓周方向圍成一環(huán)形的柱體,海底樁2內徑與各導向板4所圍成的柱形體外徑差為10?25mm，確保在樁腳I上插入時既能引導樁腳I均勻插入海底樁2，又能防止樁腳I和海底樁2軸心在安裝過程中偏離過大而損壞環(huán)形封堵器3。
[0024]一種海上風機導管架與海底樁基礎的灌漿連接方法，包括第一步吊裝:通過吊機將導管架基礎上的樁腳插入海底樁內；第二步灌漿步驟，在吊裝前，預先在海底樁內安裝好環(huán)形封堵器，在樁腳上安裝好導向板，在樁腳內布置好高位注漿管和低位注漿管，然后所述第二步灌漿過程中，先使用低位注漿管進行灌漿作業(yè)，從底部開始灌漿；待灌漿到靠近高位注漿口時，再采用高位注漿管灌漿，直至整個灌漿步驟完成。導管架基礎上樁腳I通過圓周分布的多個連接片安裝在海底樁2頂端，海底樁2頂端開口與連接片接合處不是密封的。灌漿過程中，由于水泥砂漿的比重比水大，隨著灌漿腔5內不斷注入的水泥砂漿，水從海底樁2頂端管口排出。
[0025]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，包括風機導管架基礎上柱形的樁腳，以及管狀的海底樁，樁腳與海底樁一一對應，樁腳經(jīng)海底樁上端管口插入且懸空在海底樁內，其特征在于:在海底樁內壁與樁腳插入的頭部之間有環(huán)形封堵器，環(huán)形封堵器、樁腳及海底樁圍成一環(huán)形的灌漿腔，樁腳內布置有高位注漿管和低位注漿管，樁腳壁上對應開有與灌漿腔相通的高位注漿口和低位注漿口，高位注漿管與高位注漿口對接，低位注漿管與低位注漿口對接。
2.根據(jù)權利要求1所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:所述環(huán)形封堵器由環(huán)形橡膠通過螺栓與海底樁上的連接板連接組成，環(huán)形橡膠外緣緊密貼合在海底樁內壁上，環(huán)形橡膠內圈為唇形密封內圈，所述樁腳下端套裝在唇形密封內圈內，唇形密封內圈緊密貼合在樁腳上。
3.根據(jù)權利要求2所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:所述環(huán)形橡膠的橫截面呈“L”形。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:在樁腳上設有既能引導樁腳均勻插入海底樁，又能防止樁腳和海底樁軸心在安裝過程中偏離過大而損壞環(huán)形封堵器的導向板，導向板頭部設有外徑從前往后漸變大的引導斜面。
5.根據(jù)權利要求4所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:所述導向板隨樁腳頭部一起插入灌漿腔內，灌漿腔內的灌漿料與導向板固化連接。
6.根據(jù)權利要求5所述海上風機導管架與海底樁基礎的連接結構，其特征在于:多塊導向板上、下分層圓周排列，位于同一層的導向板圓周均布在樁腳上，所述海底樁內徑與各導向板所圍成的柱形體外徑差為10?25mm。
7.根據(jù)權利要求1所述一種新型海上風機導管架與海底樁基礎的灌漿連接結構，其特征在于:所述低位注漿口靠近所述環(huán)形封堵器。
8.根據(jù)權利要求1或7所述一種新型海上風機導管架與海底樁基礎的灌漿連接結構，其特征在于:所述高位注漿口靠近所述海底樁上端管口。
【文檔編號】E02D27/52GK203475461SQ201320493736
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權日:2013年8月13日
【發(fā)明者】朱榮華, 陳達勝, 李少清, 董鵬, 張美陽 申請人:廣東明陽風電產(chǎn)業(yè)集團有限公司