一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖樁基礎(chǔ)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)嵌巖粧，特別是涉及一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為最具可開(kāi)發(fā)價(jià)值的可再生能源而備受世界矚目。而海上風(fēng)電場(chǎng)更因具有風(fēng)速大、有效發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)、不占用陸地、距離負(fù)荷中心近等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的可開(kāi)發(fā)前景。我國(guó)幅員遼闊，海岸線長(zhǎng)，海上風(fēng)能資源十分豐富。
[0003]海上風(fēng)機(jī)必須支撐在海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上。因海洋環(huán)境的復(fù)雜性，海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)造價(jià)占海上風(fēng)電場(chǎng)成本的20%以上。如何降低風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)造價(jià)，減少風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工周期，促進(jìn)風(fēng)場(chǎng)近早發(fā)電創(chuàng)造效益是開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電的重要課題。
[0004]淺海海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)基本上都采用粧基礎(chǔ)。然而我國(guó)遼寧、山東、浙江、福建、廣東、廣西等沿海存在大面積淺覆蓋層地基，因?yàn)榛鶐r面埋藏深度淺，往往無(wú)法將鋼管粧沉入設(shè)計(jì)需要的設(shè)計(jì)高程。若采用嵌巖粧時(shí)，受嵌巖施工效率影響，粧基施工周期長(zhǎng)，嚴(yán)重制約施工周期，甚至影響投產(chǎn)時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)，其能夠提高的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)嵌巖粧的施工效率，減少受施工工期制約。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)的施工方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)，至少包括:鋼管粧、灌注粧和錨桿；所述鋼管粧下端穿設(shè)在海上地基的覆蓋層中，所述灌注粧穿設(shè)在海上地基的強(qiáng)風(fēng)化層中，所述灌注粧上端伸至所述鋼管粧內(nèi)，且所述灌注粧上端錨固于所述鋼管粧內(nèi)壁；所述錨桿嵌固于海上地基的中、弱風(fēng)化巖中，所述錨桿上端伸至所述灌注粧內(nèi)，且所述錨桿上端錨固于所述灌注粧內(nèi)壁；所述的鋼管粧中心線、灌注粧中心線和錨桿中心線共線。
[0009]進(jìn)一步地，所述的鋼管粧中心線、灌注粧中心線和錨桿中心線與所述海上地基之間均具有一夾角。
[0010]進(jìn)一步地，幾個(gè)所述鋼管粧頂面設(shè)有一承接臺(tái)，所述承接臺(tái)上設(shè)有風(fēng)電基礎(chǔ)塔筒。
[0011]進(jìn)一步地，所述承接臺(tái)為混凝土承臺(tái)，所述風(fēng)電基礎(chǔ)塔筒下端嵌固于混凝土承臺(tái)中。
[0012]進(jìn)一步地，所述的鋼管粧中心線、灌注粧中心線和錨桿中心線均垂直所述強(qiáng)風(fēng)化層的基巖面。
[0013]進(jìn)一步地，幾個(gè)所述鋼管粧頂面設(shè)有一鋼桁架結(jié)構(gòu)，所述鋼桁架結(jié)構(gòu)上設(shè)有風(fēng)電基礎(chǔ)塔筒。
[0014]如上所述，本發(fā)明的一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)，具有以下有益效果:
[0015]本海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)包括:鋼管粧、灌注粧和錨桿；所述鋼管粧下端穿設(shè)在海上地基的覆蓋層中，所述灌注粧穿設(shè)在海上地基的強(qiáng)風(fēng)化層中，所述灌注粧上端伸至所述鋼管粧內(nèi)，且所述灌注粧上端錨固于所述鋼管粧內(nèi)壁；所述錨桿嵌固于海上地基的中、弱風(fēng)化巖中；由于通過(guò)鋼管粧穿越覆蓋層并能夠?yàn)楣嘧⒒捛稁r提供保護(hù)，以及采用灌注粧穿越造孔相對(duì)容易而沉粧相對(duì)困難的強(qiáng)風(fēng)化層，大大降低了鋼管粧無(wú)法沉粧至設(shè)計(jì)高程的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)采用錨桿嵌固進(jìn)不容易進(jìn)行灌注粧嵌巖造孔的中、弱風(fēng)化巖，大大提高了嵌巖的施工效率，減少了嵌巖施工風(fēng)險(xiǎn)。因此，本海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)能夠提高的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)嵌巖粧的施工效率，減少受施工工期制約。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0017]—種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)的施工方法，包括如下步驟:
[0018]1)施打鋼管粧，直至所述鋼管粧沉入覆蓋層中的長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)高程；
[0019]2)先以粧基鋼管粧為基礎(chǔ)搭設(shè)施工平臺(tái)，再在所述強(qiáng)風(fēng)化層中進(jìn)行灌注粧造孔施工以建造灌注粧孔，且所述灌注粧孔的孔底與所述中、弱風(fēng)化巖頂部接觸；
[0020]3)將錨桿嵌固于所述中、弱風(fēng)化巖中；向已建造好的灌注粧孔中澆筑混泥土制得所述灌注粧；所述灌注粧上端錨固于所述鋼管粧內(nèi)壁，所述灌注粧下端與所述錨桿錨固。
[0021]進(jìn)一步地，上述步驟三中先在中、弱風(fēng)化巖上進(jìn)行錨桿造孔以建造錨桿孔，再向已建造好的錨桿孔中灌注水泥漿，并插入錨桿；然后待所述錨桿強(qiáng)度達(dá)到施工要求后，向已建造好的灌注粧孔中澆筑混凝土制得所述灌注粧。
[0022]進(jìn)一步地，上述步驟三中先向已建造好的灌注粧孔中澆筑混凝土制得所述灌注粧，并在所述灌注粧中預(yù)留錨桿孔；待灌注粧強(qiáng)度達(dá)到施工要求后，首先通過(guò)錨桿孔在中、弱風(fēng)化巖上進(jìn)行錨桿造孔以建造錨桿孔，再向已建造好的錨桿孔中灌注水泥漿，并插入錨桿。
[0023]如上所述，本發(fā)明的一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)的施工方法，具有以下有益效果:
[0024]采用本海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)的施工方法能夠保證海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，且施工效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1顯示為本發(fā)明的一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)示意圖。
[0026]圖2顯示為本發(fā)明的海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)與風(fēng)電基礎(chǔ)塔筒組裝圖。
[0027]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0028]1 鋼管粧
[0029]2 灌注粧
[0030]3 錨桿
[0031]4 海上地基
[0032]41覆蓋層
[0033]42強(qiáng)風(fēng)化層
[0034]43中、弱風(fēng)化巖
[0035]5混凝土承臺(tái)
[0036]6風(fēng)電基礎(chǔ)塔筒
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0038]須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0039]海上地基4主要由從上至下依次設(shè)置的覆蓋層41、強(qiáng)風(fēng)化層42和中、弱風(fēng)化巖43構(gòu)成。中、弱風(fēng)化巖43不易進(jìn)行灌注粧嵌巖造孔；在強(qiáng)風(fēng)化層42進(jìn)行灌注粧穿越造孔相對(duì)容易，但是沉粧相對(duì)困難，見(jiàn)圖1。
[0040]如圖1所示，本發(fā)明提供一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)，至少包括:鋼管粧1、灌注粧2和錨桿3 ;所述鋼管粧1下端穿設(shè)在覆蓋層41中，所述灌注粧2穿設(shè)在強(qiáng)風(fēng)化層42中，所述灌注粧2上端伸至所述鋼管粧1內(nèi)，且所述灌注粧2上端錨固于所述鋼管粧1內(nèi)壁；所述錨桿3嵌固于中、弱風(fēng)化巖43中，所述錨桿3上端伸至所述灌注粧2內(nèi)，且所述錨桿3上端錨固于所述灌注粧2內(nèi)壁；所述的鋼管粧1中心線、灌注粧2中心線和錨桿3中心線共線。
[0041]本海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)可以根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)為斜粧，也可以設(shè)計(jì)為直粧。當(dāng)海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)復(fù)合式嵌巖粧基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)為斜粧時(shí)，所述的鋼管粧1中心線、灌注粧2中心線和錨桿3中心線與所述海上地基4之間均具有一夾角。幾個(gè)所述鋼管粧1頂面設(shè)有一承接臺(tái)，所述承接臺(tái)上設(shè)有風(fēng)電基礎(chǔ)塔筒6。優(yōu)選地，幾個(gè)所述鋼管粧1的截面尺寸相同。具體地，幾個(gè)所述鋼管粧1均與所述海上地基4之間均具有一夾角，且?guī)讉€(gè)所述