[實用新型]具有中心樁的多樁鋼構架海上風電機組基礎結構

有效

• 申請號: 200920291962.1
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN201599158U
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 鄭永明;周永;孫杏建;姜貞強;張春生;方滔;賈獻林;郇彩云;俞華鋒;羅金平;高禮洪
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團華東勘測設計研究院
• 主分類號: F03D11/04
• 分類號: F03D11/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本實用新型涉及一種具有中心樁的多樁鋼構架海上風電機組基礎結構，屬于海上風力發電行業土木工程技術領域。

背景技術

在我國，風力發電行業是一個新興的行業。上世紀八十年代起，我國引進國外技術逐步在國內建設風力發電場，2000年以后，由于國家鼓勵對可再生能源的開發和利用，使國內風力發電行業得到迅速發展。

到目前為止，我國已經在內蒙古、新疆、河北及東部沿海地區建成了一大批陸上風電場。但隨著風電產業的大規模發展，土地資源緊張、與當地其它產業的予盾等問題已日漸顯現，而我國擁有漫長的海岸線，海域蘊藏有豐富的風能資源，近年來，海上風電得到快速的發展。

由于海上自然環境的特殊性，普通的陸上施工機械和施工方法將不能使用，陸上常規的風電機組基礎結構不便于用在海上。海上的風電機組基礎要解決防潮水、防海浪、軟弱地基、海水腐蝕、快速施工等一系列問題。因為目前缺乏海上風電場的建設經驗，尚沒有找到一種廉價、可靠的基礎解決方案，常規的混凝土承臺澆筑方式海上施工作業量大，受天氣影響大，施工周期長。尤其對于東南沿海潮間帶海域，傳統的陸上和海上設備較難進場，海床面潮汐漲落頻繁，可供施工作業的時間更短。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：基于我國沿海的近海及潮間帶環境條件，提供一種適合于近海及潮間帶海域的具有中心樁的多樁鋼構架海上風電機組基礎結構，具有廉價、可靠、施工快速、簡便的特點。

本實用新型所采用的技術方案是：具有中心樁的多樁鋼構架海上風電機組基礎結構，其特征在于：所述基礎結構為4～7樁整體鋼構架結構，包括豎直設置的外圍的鋼套管和中央的連接段鋼管，所述鋼套管內固結連接鋼管樁，連接段鋼管底部也固定連接1根鋼管樁，鋼管樁下端伸入至海床以下持力層；鋼套管通過斜向的上部鋼管和水平向的下部鋼管與連接段鋼管相連，此外，鋼套管之間在水平方向連有水平鋼管；所述連接段鋼管的上端通過法蘭與塔筒固定連接。

所述鋼套管與鋼管樁之間由灌漿材料粘結固定。

所述連接段鋼管可按等管徑或變管徑設計，直徑為4000～5000mm，其頂面高于最高潮位。連接段鋼管的頂部設置檢修平臺。

所述鋼管樁的直徑為800～2700mm；上部鋼管的直徑為600～2200mm；

下部鋼管的直徑為500～1600mm；水平鋼管的直徑為400～1400mm。

本實用新型的有益效果是：(1)鋼構架在工廠預制，質量易保證，并采用整體安裝，海上作業量小、作業時間短；(2)單個基礎打入4～7根鋼管樁，呈中央和外圍相結合布置，受力均勻，穩定性好，并利用國內現有設備沉樁，施工工藝成熟；(3)鋼構架均為圓形鋼管組成，波浪力較小，尤其對近海海域，鋼構架位于水下，波浪荷載較大的區域僅為單根鋼管，可較大限度的減少浪壓力的作用；(4)鋼管樁與連接段間采用灌漿材料連接，施工簡便，并且可以適應現場施工誤差；(5)基礎為全鋼結構，結合犧牲陽極的陰極保護與涂層防護的防腐蝕措施，施工工藝成熟，質量易保證。

附圖說明

圖1是本實用新型應用于近海或潮間帶海域的立面圖。

圖2是本實用新型實施例1(4樁)應用于近海或潮間帶海域的平面圖。

圖3是本實用新型實施例2(5樁)應用于近海或潮間帶海域的平面圖。

圖4是本實用新型實施例3(6樁)應用于近海或潮間帶海域的平面圖。

圖5是本實用新型實施例4(7樁)應用于近海或潮間帶海域的平面圖。

具體實施方式

(1)實施例1：

如圖1、圖2所示，本例為應用于海上風電機組的4樁鋼構架基礎結構，它包括3根豎直的鋼套管2，呈等邊三角形排列，相鄰套管間距為18000mm，其內是與鋼套管通過灌漿材料粘結固定的鋼管樁1。該基礎結構的中央是一豎直設置的等管徑或變管徑的連接段鋼管6，其底部也固定連接1根鋼管樁1，連接方式包括螺栓連接、灌漿連接或焊接等，如果采用大直徑等管徑的連接段鋼管，則在連接位置還必須設置加強固定的部件。本例鋼管樁1的直徑均為2100mm，鋼管樁下端打入至海床以下持力層，樁長需根據風電機組基礎所處的地質與水文條件、風電機組的大小而定。鋼套管2與連接段鋼管6之間，焊有3根直徑為1600mm的斜撐的上部鋼管3，并焊有3根直徑為1300mm的下部鋼管4，下部鋼管4可根據需要設置為斜撐或水平向，本例按水平向設計。此外，鋼套管2之間有3根直徑為1000mm的水平鋼管5焊接相連。下部鋼管4和上部鋼管3的里端均與中間豎直的連接段鋼管6焊接固定，連接段鋼管的上端通過法蘭與塔筒8固定連接。