專利名稱：一種海上基礎平臺的制作方法
技術領域：

本發(fā)明涉及風力發(fā)電、燈塔等海上作業(yè)系統(tǒng)領域，更具體的說涉及一種海上基礎平臺。
背景技術：
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海上風力發(fā)電的基礎、海上石油鉆井的基礎、海上燈塔的基礎等都是海上基礎平臺。例如期刊號為 ISSN1004-552XCCN51-1390 /TU)，文章編號為 1008 — 1933(2010)05 — 188 —04，文獻名稱為東海大橋海上風電場基礎設計與分析，在不考慮海洋生物影響的條件下，該文獻公開了樁式基礎中的單樁基礎的海上基礎平臺，最大水平合波流力為953.77KN ;樁式基礎中的三腳架基礎形式的海上基礎平臺，最大水平合波流力為2186.9KN。波流力為洋流載荷和波浪載荷的矢量和?？梢?，洋流載荷和波浪載荷都是設計海上基礎平臺過程中的重要因素。海上基礎平臺根據(jù)不同的基礎結構形式分為樁承式、重力式、桶式和浮式四種。在現(xiàn)場施工時，樁承式基礎需要大型的打樁設備，大量消耗人力物力；重力式基礎需要在附近的預制廠預制，對陸地運輸有很大的限制條件；桶式基礎的設計難度大，風險分析難以全面，投資波動大；浮式基礎則需要考慮有效載荷和抗擊波浪的沖擊。目前的現(xiàn)有技術中的一般形式的海上基礎平臺沒有有效解決現(xiàn)場施工方便和波浪載荷對其影響的問題。例如中國專利申請公布號CN 101812849 A，公告日2010年08月25日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種海上單樁基礎結構及其安裝方法，該申請案公開了一種海上單樁基礎結構的安裝方法，通過打樁時下端用卡樁器夾持，實現(xiàn)海上單樁基礎結構的安裝方便，有效施工效率，但是并沒有改變傳統(tǒng)的海上基礎平臺的安裝方法。又如中國專利授權公告號CN 102041813 A，公告日2011年05月04日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種帶穩(wěn)定翼的海上風力發(fā)電單樁基礎結構，該申請案公開了一種單樁基礎結構的海上工作平臺，通過在樁身上加裝一組以樁為心中呈發(fā)射狀布置的穩(wěn)定翼，有效提高了平臺的水平承載能力，但是沒有解決波浪載荷對平臺影響的問題。又如又如中國專利申請公布號CN 102094770 A，公布日2011年06月15日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一直風力發(fā)電場基礎設計方法，該申請案公布了一種通過單個風力發(fā)電塔筒基礎連接成網狀結構來設計風力發(fā)電塔筒基礎，有效提高了風力發(fā)電塔筒基礎的抗傾覆能力和穩(wěn)定性，但是并沒有解決波浪載荷對平臺影響的問題。再如中國專利申請公布號CN102259690 A，公布日2011年11月30日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為用于海上工作平臺的抗浪裝置，該申請案公布了一種通過氣囊組件的緩沖性能來減少洋流對工作平臺的沖擊力，有效提高了工作平臺的水平承載能力，但是并沒有解決波浪載荷對平臺影響的問題。本發(fā)明通過筒樁的結構創(chuàng)新，提供一種結構簡單，施工方便，安全可靠的海上基礎平臺的施工方法。發(fā)明內容:
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術中一般形式的海上基礎平臺沒有有效解決現(xiàn)場施工方便和波浪載荷對其影響的問題，提供一種海上基礎平臺，通過筒樁及其結構的創(chuàng)新，在平臺受海流載荷和波浪載荷的情況下，實現(xiàn)平臺的結構簡單，施工快捷，安全可靠。為了解決上述普遍存在的技術問題，本發(fā)明采取下述技術方案:一種海上基礎平臺，包括筒樁、水下基礎、上支撐和水上平臺，所述水下基礎為流線型結構，水下基礎與筒樁固定連接，所述上支撐為拱形結構，分別連接水下基礎和水上平臺。根據(jù)海洋某個區(qū)域的洋流通常為單向反復流動的特點，水下基礎采用流線型的結構設在低潮位的水下，就可以有效地削弱洋流和風浪對基礎平臺的沖擊，降低了基礎平臺的強度要求；水上平臺通常設在高潮位以上，水下基礎和水上平臺由拱形上支撐體連接，有效減輕了基礎平臺的重量，減少波浪對基礎平臺的沖擊力量，提高基礎平臺的穩(wěn)定性。優(yōu)選的，所述流線型的水下基礎為單體結構。優(yōu)選的，所述流線型的水下基礎由2-3個組成，相鄰的水下基礎之間由下支撐固定連接。所述流線型的水下基礎與下支撐為鋼筋混凝土一體澆注而成，這樣可以保證水下基礎的整體性，提高水下基礎的剛度，同時便于施工安裝；水下基礎與下支撐的鋼筋混凝土一體澆注，簡化海上施工工藝，提高施工效率。優(yōu)選的，所述每個水下基礎固定連接2-6根筒樁。這樣的目的在于保證水下基礎的穩(wěn)定性。優(yōu)選的，所述每個水下基礎固定連接鋼管樁。通過鋼管樁預先固定水下基礎，保證之后的筒樁順利打樁，同時增強平臺的基礎強度。優(yōu)選的，所述水下基礎為空心結構。減少水下基礎的重量，便于運輸和現(xiàn)場施工，又節(jié)省原材料。優(yōu)選的，所述水下基礎為薄壁片狀結構。減輕水下基礎的重量，削弱洋流對水下基礎的沖擊。應用上述海上基礎平臺的一種海上基礎平臺施工方法，通過專業(yè)測定海域洋流的方向；把預制的水下基礎運送到目標地；鋼管樁穿過水下基礎預留孔至海底，打樁固定，要保證水下基礎的流線型與洋流的方向一致；再把筒樁穿過水下基礎預留孔打到持力層；固定連接筒樁與水下基礎；上支撐固定連接水下基礎與水上平臺。在現(xiàn)場施工前，先通過專業(yè)人員測定平臺安裝位置及其周圍洋流的方向，確定水下基礎的安裝方向，使得水下基礎沿著洋流的方向安裝。在現(xiàn)場施工時，將水下基礎運送至施工地點，先將鋼管樁穿過水下基礎預留孔至海底，打樁固定水下基礎，接著將筒樁穿過水下基礎的預留孔，打到持力層，固定連接筒樁與水下基礎，最后固定連接上支撐與水上平臺，完成施工。水下基礎保證了鋼管和筒樁的定位，方便現(xiàn)場施工，避免了波浪載荷對該基礎平臺的沖擊；支撐，既保證了高潮位的波浪無法達到水上平臺位置，又保證了筒樁和水下基礎在波浪的低潮位時仍位于海平面之下，就可以有效地削弱洋流和風浪對基礎平臺的沖擊，降低了基礎平臺的強度要求。本發(fā)明的海上基礎平臺除筒樁外的各個部件均可在陸地上預制，其施工工藝簡單，安裝方便，制造成本低，節(jié)約了人力物力。該基礎平臺適用于海上風力發(fā)電、海上燈塔等的基礎平臺，尤其適用于海上風力發(fā)電的基礎平臺。優(yōu)選的，所述鋼管樁待筒樁達到強度要求后，鋼管樁拔出回收。簡化海上施工工藝，提高施工效率；鋼管樁的回收，節(jié)約材料，可再一次被使用。優(yōu)選的，下支撐和水下基礎為鋼筋混凝土一體澆注而成。簡化海上施工工藝，提高施工效率，同時增加水下基礎的整體強度。由于采取上述的技術方案，本發(fā)明提供的一種海上基礎平臺及其施工方法，其有益效果非常明顯:基礎平臺結構簡單，施工方便，節(jié)約人力物力，通過筒樁及其結構的創(chuàng)新，在受海流載荷和風浪載荷的情況下，提供一種安全可靠的海上基礎平臺。


: 附圖1為本發(fā)明的第一種結構示意 附圖2為本發(fā)明附圖1的A-A的一種剖面 附圖3為本發(fā)明附圖1的A-A的另一種剖面 附圖4為本發(fā)明的第二種結構示意 附圖5為本發(fā)明附圖4的B-B的一種剖面 附圖6為本發(fā)明附圖4的B-B的另一種剖面 附圖7為本發(fā)明的第三種結構示意 附圖8為本發(fā)明附圖7的C-C的剖面圖。圖中:筒樁I 水下基礎2 上支撐3 水上平臺4 下支撐5 鋼管樁6 海底7 持力層8。
具體實施方式
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參閱附圖，對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例一:結合附圖1、2，一種海上基礎平臺，包括筒樁1、水下基礎2、上支撐3和水上平臺4，水下基礎2為流線型結構，水下基礎2與筒樁I固定連接，拱形結構的上支撐3分別連接水下基礎2和水上平臺4，水下基礎2固定連接四根鋼管樁6。在現(xiàn)場施工前，先通過專業(yè)人員測定平臺安裝位置及其周圍洋流的方向，確定水下基礎的安裝方向，使得水下基礎沿著洋流的方向安裝。在現(xiàn)場施工時，將水下基礎運至施工地點，直接下沉至海底，保證流線型結構的水下基礎順著洋流的方向，先將四根鋼管樁穿過水下基礎預留孔至海底，打樁固定連接鋼管樁和水下基礎，接著將筒樁穿過水下基礎的預留孔，打到持力層，固定連接筒樁與水下基礎，然后固定連接水下基礎與上支撐，最后固定連接上支撐與水上平臺，完成施工，驗收合格即可。該基礎平臺適用于海上風力發(fā)電、海上燈塔等的基礎平臺，尤其適用于海上風力發(fā)電的基礎平臺。實施例二:結合附圖1、3，一種海上基礎平臺，包括筒樁1、水下基礎2、上支撐3和水上平臺4，水下基礎2為薄壁片狀的流線型結構，水下基礎2與筒樁I固定連接，拱形的上支撐3分別連接水下基礎2和水上平臺4，單片結構的流線型水下基礎2固定連接四根筒樁I和四根鋼管樁6。在現(xiàn)場施工前，先通過專業(yè)人員測定平臺安裝位置及其周圍洋流的方向，確定水下基礎的安裝方向，使得水下基礎沿著洋流的方向安裝。在現(xiàn)場施工時，薄壁片狀的水下基礎通過浮筒，運至施工地點，先將四根鋼管樁穿過水下基礎預留孔至海底，打樁固定連接鋼管樁和水下基礎，接著將四根筒樁穿過水下基礎的預留孔，打到持力層，固定連接筒樁與薄壁片狀的水下基礎，然后固定連接水下基礎與上支撐，最后固定連接上支撐與水上平臺，完成施工，驗收合格即可。實施例三，結合附圖4、5，一種海上基礎平臺，包括筒樁1、水下基礎2、上支撐3和水上平臺4，水下基礎2為流線型結構，水下基礎2與筒樁I固定連接，拱形的上支撐3分別連接水下基礎2和水上平臺4，流線型的水下基礎2由兩個組成，相鄰的水下基礎之間由下支撐5固定連接，每個水下基礎2固定連接三根筒樁1，每個水下基礎2固定連接兩根鋼管樁6，水下基礎2為空心結構。在現(xiàn)場施工前，先通過專業(yè)人員測定平臺安裝位置及其周圍洋流的方向，確定水下基礎的安裝方向，使得水下基礎沿著洋流的方向安裝。在現(xiàn)場施工時，水下基礎通過浮筒，運至施工地點，先將四根鋼管樁依次穿過水下基礎的預留孔，直至海底，打樁固定水下基礎，接著將六根筒樁穿過水下基礎的預留孔，打到持力層，固定連接筒樁與水下基礎，然后固定連接水下基礎與上支撐，最后固定連接上支撐與水上平臺，完成施工，驗收合格即可。實施例四，結合附圖4、6，一種海上基礎平臺，包括筒樁1、水下基礎2、上支撐3和水上平臺4，水下基礎2為薄壁片狀的流線型結構，水下基礎2與筒樁I固定連接，拱形的上支撐3分別連接水下基礎2和水上平臺4，流線型的水下基礎2由兩片組成，相鄰的水下基礎之間由下支撐5固定連接，每個水下基礎2固定連接三根筒樁1，每片水下基礎2固定連接兩根鋼管樁6，水下基礎2為空心結構。在現(xiàn)場施工前，先通過專業(yè)人員測定平臺安裝位置及其周圍洋流的方向，確定水下基礎的安裝方向，使得水下基礎沿著洋流的方向安裝。在現(xiàn)場施工時，薄壁片狀的流線型水下基礎通過浮筒，運至施工地點，先將四根鋼管樁依次穿過水下基礎的預留孔，直至海底，打樁固定連接鋼管樁和水下基礎，接著將六根筒樁穿過水下基礎的預留孔，打到持力層，固定連接筒樁與水下基礎，然后固定連接水下基礎與上支撐，最后固定連接上支撐與水上平臺，完成施工，驗收合格即可。實施例五，結合附圖7、8，一種海上基礎平臺，包括筒樁1、水下基礎2、上支撐3和水上平臺4，水下基礎2為流線型結構，水下基礎2與筒樁I固定連接，拱形的上支撐3分別連接水下基礎2和水上平臺4，流線型的水下基礎2由三個組成，相鄰的水下基礎之間由下支撐5固定連接，兩側的水下基礎2固定連接兩根筒樁I和兩根鋼管樁6，中間的水下基礎2固定連接四根筒樁和四根鋼管樁6，水下基礎2為空心結構，水上平臺4為薄壁結構，鋼管樁6待筒樁I達到強度要求后，鋼管樁6拔出回收，下支撐5和水下基礎2為鋼筋混凝土一體澆注而成。在現(xiàn)場施工前，先通過專業(yè)人員測定平臺安裝位置及其周圍洋流的方向，確定水下基礎的安裝方向，使得水下基礎沿著洋流的方向安裝，并將三個水下基礎和下支撐一體澆注成型。在現(xiàn)場施工時，水下基礎和下支撐一體通過浮筒，運至施工地點，先將鋼管樁穿過水下基礎預留孔，直至海底，打樁固定水下基礎，接著將筒樁穿過水下基礎的預留孔，打到持力層，固定連接筒樁與水下基礎，然后固定連接上支撐與水上平臺，最后待筒樁達到強度要求后，鋼管樁拔出回收，完成施工，驗收合格即可。以上所述的五個具體實施例，對本發(fā)明進行了詳細介紹。本文中應用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明核心思想的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干的修飾，例如筒樁或鋼管樁的數(shù)量及布置形式、平臺與支撐連接的結構特征、平臺用于海上風力發(fā)電或燈塔的各種結構形式等進行若干的修改或組合，應該落在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。
權利要求
1.一種海上基礎平臺，包括筒樁(I)、水下基礎(2)、上支撐(3)和水上平臺(4)，其特征在于，所述水下基礎(2)為流線型結構，水下基礎(2)與筒樁(I)固定連接，所述上支撐(3)為拱形結構，分別連接水下基礎(2)和水上平臺(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種海上基礎平臺，其特征在于，所述流線型的水下基礎(2)為單體結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種海上基礎平臺，其特征在于，所述流線型的水下基礎(2)由2-3個組成，相鄰的水下基礎之間由下支撐(5)固定連接。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種海上基礎平臺，其特征在于，所述每個水下基礎(2)固定連接2-6根筒樁(1)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種海上基礎平臺，其特征在于，所述每個水下基礎(2)固定連接鋼管樁(6)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種海上基礎平臺，其特征在于，所述水下基礎(2)為空心結構。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種海上基礎平臺，其特征在于，所述水下基礎(2)為薄壁片狀結構。
8.根據(jù)權利要求1所述海上基礎平臺的一種施工方法，其特征在于，所述施工方法為:通過專業(yè)測定海域洋流的方向，把預制的水下基礎(2)運送到目標地，鋼管樁(6)穿過水下基礎(2)預留孔至海底(7)，打樁固定，要保證水下基礎(2)的流線型與洋流的方向一致，再把筒樁(I)穿過水下基礎(2)預留孔打到持力層(8)，固定連接筒樁(I)與水下基礎(2)，上支撐(3)固定連接水下基礎(2)與水上平臺(4)。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種海上基礎平臺的施工方法，其特征在于，所述鋼管樁(6)待筒樁(1)達到強度要求后，鋼管樁(6)拔出回收。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種海上基礎平臺的施工方法，其特征在于，所述下支撐(5)和水下基礎(2)為鋼筋混凝土一體澆注而成。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種海上基礎平臺，包括筒樁(1)、水下基礎(2)、上支撐(3)和水上平臺(4)，其特征在于，所述水下基礎(2)為流線型結構，水下基礎(2)與筒樁(1)固定連接，所述上支撐(3)為拱形結構，分別連接水下基礎(2)和水上平臺(4)。本發(fā)明通過筒樁及其結構的創(chuàng)新，在受海流載荷和波浪載荷的情況下，提供一種結構簡單，施工方便，節(jié)約人力物力，安全可靠的海上基礎平臺。
文檔編號E02D27/12GK103215934SQ20121001767
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權日2012年1月20日
發(fā)明者陳東曙 申請人:陳東曙