專利名稱：海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。
背景技術(shù)：
我國(guó)幅員遼闊，海岸線長(zhǎng)，海上風(fēng)能資源十分豐富。海上風(fēng)電場(chǎng)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。目前，世界上海上風(fēng)電建設(shè)方興未艾，國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電也已正式起步，急需趕超國(guó)際先進(jìn)水平。總結(jié)國(guó)際上已建主要的海上風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，主要有三種結(jié)構(gòu)1、單樁基礎(chǔ)在海床中直接打入一根大直徑鋼管樁作為風(fēng)機(jī)(風(fēng)電機(jī)組)的基礎(chǔ)。目前已建成的海上風(fēng)電場(chǎng)中絕大部分都采用單樁基礎(chǔ)。單樁基礎(chǔ)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單、施工方便，主要缺點(diǎn)是適應(yīng)性不強(qiáng)。隨著風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù)的快速發(fā)展，單機(jī)容量不斷增大，需要的單樁直徑越來(lái)越大，樁基吊裝和打入難度也隨之增大。另一方面，單樁基礎(chǔ)水平剛度相對(duì)比較低，在海床地質(zhì)條件比較差的地方難以滿足風(fēng)機(jī)對(duì)水平變形的要求。國(guó)內(nèi)淺海區(qū)表層多為淤泥或淤泥質(zhì)土，單樁基礎(chǔ)的應(yīng)用受到很大限制。2、多樁導(dǎo)管架平臺(tái)基礎(chǔ)采用與海洋石油導(dǎo)管架平臺(tái)類似的結(jié)構(gòu)，先在海床中放置一個(gè)由鋼構(gòu)件組成的鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，然后通過(guò)平臺(tái)上的樁腿套管打入鋼管樁。多樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)是為了適應(yīng)風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大對(duì)基礎(chǔ)剛度更高的要求而采用的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是水平剛度大，主要缺點(diǎn)是由于采用鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)致造價(jià)昂貴，后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。另一方面，由于采用先放置導(dǎo)管架后打樁的方式，在打樁之前，導(dǎo)管架受波浪水流作用難以精確調(diào)平定位，難以滿足上部風(fēng)機(jī)高聳結(jié)構(gòu)吊裝對(duì)基礎(chǔ)提出的嚴(yán)格的平整度要求，需要采用附加的連接件進(jìn)行二次調(diào)平，增加了施工難度和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。3、高樁承臺(tái)基礎(chǔ)該基礎(chǔ)采用多根鋼管樁，并采用一個(gè)較大的鋼筋混凝土承臺(tái)，將鋼管樁和上部結(jié)構(gòu)的過(guò)渡段(塔架)聯(lián)系起來(lái)。這種結(jié)構(gòu)水平剛度大，防撞性能好，過(guò)渡段調(diào)平方便。但是這種結(jié)構(gòu)由于樁基布置在較小范圍內(nèi)，基樁受力較大。同時(shí)承臺(tái)面積較大，當(dāng)承臺(tái)高程較低時(shí)需要承受較大的波浪荷載作用。上述三種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，均有不同的缺點(diǎn)，不能適應(yīng)風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù)的快速發(fā)展。在風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大時(shí)，上述風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛度不夠、受到了極大的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大時(shí)，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)受到限制，施工難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，包括風(fēng)機(jī)塔架，風(fēng)機(jī)塔架的周圍設(shè)有多個(gè)固定于海中的承臺(tái)，承臺(tái)與風(fēng)機(jī)塔架通過(guò)支撐架固定連接。[0010]優(yōu)選的，支撐架包括一豎直放置的過(guò)渡管和用于連接過(guò)渡管和承臺(tái)的多個(gè)聯(lián)系桿，過(guò)渡管的頂部與風(fēng)機(jī)塔架固定連接。進(jìn)一步的優(yōu)選，每個(gè)承臺(tái)與過(guò)渡管之間的聯(lián)系桿為兩根，分別為下聯(lián)系桿和上聯(lián)系桿；下聯(lián)系桿的一端埋入承臺(tái)，另一端與過(guò)渡管的周面固定連接；上聯(lián)系桿的一端埋入承臺(tái)，另一端與過(guò)渡管的周面固定連接。更進(jìn)一步的優(yōu)選，連接在同一承臺(tái)上的上聯(lián)系桿和下聯(lián)系桿位于同一豎直平面內(nèi)。優(yōu)選的，多個(gè)承臺(tái)沿過(guò)渡管的周向均勻分布。優(yōu)選的，承臺(tái)通過(guò)多個(gè)基礎(chǔ)樁支撐在海床上。上述方案中，承臺(tái)可由鋼筋混凝土組成，支撐架的材料可為鋼。如上所述，本實(shí)用新型海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，具有以下有益效果I)將單個(gè)承臺(tái)改為多個(gè)承臺(tái)，增加了基礎(chǔ)樁的間距，有利于減小基礎(chǔ)樁的受力，從而減小樁長(zhǎng)；將單個(gè)承臺(tái)改為多個(gè)承臺(tái)，減小了承臺(tái)的總面積，從而減小承臺(tái)所受的波浪力；將單個(gè)承臺(tái)改為多個(gè)承臺(tái)，還減小了基礎(chǔ)的工程量；2)通過(guò)多個(gè)小型承臺(tái)連接的基礎(chǔ)，在同樣截面周長(zhǎng)條件下，由于樁徑的減少可以降低相應(yīng)的鋼管樁壁厚，從而節(jié)省工程量；3)采用混凝土承臺(tái)，可以降低對(duì)沉樁定位精度的要求，降低了過(guò)渡管安裝調(diào)平的難度，并方便采用斜樁提高基礎(chǔ)的整體水平剛度。綜上所述，該海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)具有結(jié)構(gòu)剛度大、施工方便、工程量小、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)調(diào)平容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，滿足了風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的要求，適應(yīng)了風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù)的快速發(fā)展。


圖1顯示為本實(shí)用新型海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的立面圖。圖2顯示為圖1所示的海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的平面圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明I風(fēng)機(jī)塔架2承臺(tái)3支撐架31過(guò)渡管32下聯(lián)系桿33上聯(lián)系桿4基礎(chǔ)樁
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(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)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖1至圖2。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，并非用以限定本實(shí)用新型可實(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，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(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，而非用以限定本實(shí)用新型可實(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)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。 如圖1至圖2所示，本實(shí)用新型提供一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，包括風(fēng)機(jī)塔架I，風(fēng)機(jī)塔架I的周圍設(shè)有多個(gè)固定于海中的承臺(tái)2，承臺(tái)2與風(fēng)機(jī)塔架I通過(guò)支撐架3固定連接。支撐架3包括一豎直放置的過(guò)渡管31和用于連接過(guò)渡管31和承臺(tái)2的多個(gè)聯(lián)系桿，過(guò)渡管31的頂部與風(fēng)機(jī)塔架I固定連接；每個(gè)承臺(tái)2與過(guò)渡管31之間的聯(lián)系桿為兩根，分別為下聯(lián)系桿32和上聯(lián)系桿33 ;下聯(lián)系桿32的一端與承臺(tái)2的周面固定連接，另一端與過(guò)渡管31的周面固定連接；上聯(lián)系桿33的一端與承臺(tái)2上表面的中心固定連接，另一端與過(guò)渡管31的周面固定連接；連接在同一承臺(tái)2上的上聯(lián)系桿33和下聯(lián)系桿32位于同一豎直平面內(nèi)。多個(gè)承臺(tái)2沿過(guò)渡管31的周向均勻分布；連接在承臺(tái)2上的上聯(lián)系桿33、下聯(lián)系桿32沿過(guò)渡管31的周向均勻分布。其中上聯(lián)系桿33優(yōu)選傾斜放置，下聯(lián)系桿32優(yōu)選水
平放置。承臺(tái)2通過(guò)多個(gè)基礎(chǔ)樁4支撐在海床上；承臺(tái)2的形狀為圓柱形，基礎(chǔ)樁4沿承臺(tái)2的周向均勻分布；基礎(chǔ)樁4為鋼管樁。承臺(tái)2由鋼筋混凝土組成，支撐架3的材料為鋼。該海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，在海床上施工基礎(chǔ)的過(guò)程，然后視施工情況采取以下兩種方案I)將過(guò)渡管31和聯(lián)系桿整體安裝到架在基礎(chǔ)樁4上的臨時(shí)平臺(tái)上，然后澆筑鋼筋混凝土形成承臺(tái)2 ；2)先在承臺(tái)2內(nèi)埋設(shè)埋件，然后澆注鋼筋混凝土，再將過(guò)渡管31和聯(lián)系桿與承臺(tái)2中的埋件連接在一起。至此基礎(chǔ)施工完畢后，吊裝風(fēng)機(jī)塔架I與過(guò)渡管31的頂部固定連接。該風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)使用時(shí)，吊裝上部風(fēng)機(jī)至該風(fēng)機(jī)塔架I上，風(fēng)機(jī)塔架I固定住上部風(fēng)機(jī)，使上部風(fēng)機(jī)可在海中正常工作。本實(shí)用新型海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，具有以下有益效果I)將單個(gè)承臺(tái)改為多個(gè)承臺(tái)，增加了基礎(chǔ)樁的間距，有利于減小基礎(chǔ)樁受力，從而減小樁長(zhǎng)；將單個(gè)承臺(tái)改為多個(gè)承臺(tái)，還減小了承臺(tái)的總面積，從而減小承臺(tái)所受的波浪力；將單個(gè)承臺(tái)改為多個(gè)承臺(tái)，還減小基礎(chǔ)的工程量；2)通過(guò)多個(gè)小型承臺(tái)連接的基礎(chǔ)，在同樣截面周長(zhǎng)條件下，由于樁徑的減少可以降低相應(yīng)的鋼管樁壁厚，從而節(jié)省工程量；3)采用混凝土承臺(tái)，可以降低對(duì)沉樁定位精度的要求，降低了過(guò)渡管安裝調(diào)平的難度，并方便采用斜樁提供基礎(chǔ)的整體水平剛度。綜上所述，本實(shí)用新型海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)具有結(jié)構(gòu)剛度大、施工方便、工程量小、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)調(diào)平容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，滿足了風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的要求，適應(yīng)了風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù)的快速發(fā)展。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，包括風(fēng)機(jī)塔架(I)，其特征在于所述風(fēng)機(jī)塔架(I)的周圍設(shè)有多個(gè)固定于海中的承臺(tái)(2)，所述承臺(tái)(2)與所述風(fēng)機(jī)塔架(I)通過(guò)支撐架(3)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述支撐架(3)包括一豎直放置的過(guò)渡管(31)和用于連接所述過(guò)渡管(31)和所述承臺(tái)(2)的多個(gè)聯(lián)系桿，所述過(guò)渡管(31)的頂部與所述風(fēng)機(jī)塔架(I)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述每個(gè)承臺(tái)(2)與所述過(guò)渡管(31)之間的聯(lián)系桿為兩根，分別為下聯(lián)系桿(32)和上聯(lián)系桿(33);所述下聯(lián)系桿(32)的一端埋入承臺(tái)(2)固定，另一端與所述過(guò)渡管(31)的周面固定連接；所述上聯(lián)系桿(33)的一端埋入承臺(tái)(2)固定，另一端與所述過(guò)渡管(31)的周面固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述連接在同一承臺(tái)(2)上的上聯(lián)系桿(33)和下聯(lián)系桿(32)位于同一豎直平面內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述承臺(tái)(2)通過(guò)多個(gè)基礎(chǔ)樁(4)支撐在海床上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述承臺(tái)(2)由鋼筋混凝土組成，所述支撐架(3)的材料為鋼。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，包括風(fēng)機(jī)塔架，風(fēng)機(jī)塔架的周圍設(shè)有多個(gè)固定于海中的承臺(tái)，承臺(tái)與風(fēng)機(jī)塔架通過(guò)支撐架固定連接。該海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)具有結(jié)構(gòu)剛度大、施工方便、工程量小、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)調(diào)平容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，滿足了風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的要求，適應(yīng)了風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù)的快速發(fā)展。
文檔編號(hào)E02D27/44GK202899150SQ20122052492
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者樂(lè)治濟(jì), 林毅峰 申請(qǐng)人:上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院