[實用新型]鋼桁架式海上測風塔基礎結構

有效

• 申請號: 201020657031.1
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN201952809U
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 孫杏建;姜貞強;羅金平;韓偉;郇彩云;朱彬彬;李煒;趙朝志;陳法波;呂娜
• 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: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02B17/00
• 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鋼桁架式海上測風塔基礎結構，適用于海上風力發電行業。

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。

初步資料表明，我國陸上風電可開發量為2.5GW，近海風電可開發量為7.5GW，為開發海上風能首先需要弄清楚海上風資源情況及風的變化規律和特征，近岸的陸地氣象站所測風速由于受到地面粗糙度和大氣穩定度等因素的影響，與海上風速有較大的差異，為獲得準確的海上風資源數據，最直接的方法就是在海上建立測風塔。

目前我國已建成的海上測風塔很少，為使測風塔的測風數據達到較好的利用效果，海上測風塔高度一般為70～100m，測風塔受較大的風荷載作用，并傳遞給基礎，測風塔基礎應能承受所有的環境荷載，并保證測風塔水平位移、沉降、傾斜度都控制在規范允許的范圍內。按照傳統的方式，需采用打樁船打樁，并利用混凝土攪拌船生產混凝土，以澆筑混凝土承臺，因涉及的船舶種類較多，船舶調度費用較高，且混凝土澆筑養護易受天氣影響，工期較長，基礎造價較高。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對上述問題，提供一種適用于水深在0～20m范圍內海域內的鋼桁架式海上測風塔基礎結構，可保證測風塔水平位移、沉降、傾斜度都控制在規范允許的范圍內，而且具有廉價、施工簡便、工期短的特點。

本實用新型所采用的技術方案是：一種鋼桁架式海上測風塔基礎結構，其特征在于：所述基礎結構為3～4樁整體空間鋼桁架結構，包括傾斜的鋼管樁，鋼管樁下端伸入至海床以下持力層，鋼管樁的上部設有鋼桁架，鋼管樁的頂部焊接連接帶有開孔的法蘭盤并在鋼管樁頂部設置有檢修平臺。

所述鋼桁架位于平均海平面以上，鋼桁架包括直接與鋼管樁連接的水平支撐鋼管和斜向支撐鋼管。

所述水平支撐鋼管和斜向支撐鋼管連接成米字形或交叉形。

所述鋼管樁的傾斜度為7∶1～4∶1。

所述檢修平臺高于最高潮位。

所述鋼管樁的直徑為

所述水平支撐鋼管和斜向支撐鋼管的直徑均為

本實用新型的有益效果是：1)單個測風塔基礎用3～4根鋼管樁，鋼管樁由工廠預制，且具有成熟的生產工藝，制作速度快，質量易保證；采用國內現有設備沉樁，施工工藝成熟，打樁精度可保證。2)鋼管樁傾斜布置且深入海床以下持力層，受力均勻、穩定性好，有利于承受水平力及彎矩，可保證測風塔基礎的水平位移、傾斜度控制在規范允許的范圍內。3)所采用的無縫鋼管、鋼板和法蘭等材料可由市場直接采購，由同一條船舶運輸至工程場地，減少施工船舶數量。4)鋼桁架均由小直徑的無縫鋼管焊接組成，鋼管樁及無縫鋼管均為圓形截面，可較大限度的減小波浪力。5)而且本實用新型相比常規的混凝土墩臺結構，其造價較低，施工時受天氣影響較小。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1(3樁)的立面圖。

圖2是本實用新型實施例1(3樁)的平面圖。

圖3是本實用新型實施例2(4樁)的立面圖。

圖4是本實用新型實施例2(4樁)的平面圖。

圖5是本實用新型實施例3的立面圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1、圖2所示，本例的鋼桁架式海上測風塔基礎結構為3樁整體空間鋼桁架結構，它具有3根傾斜布置的(可在范圍內選擇)的鋼管樁1，鋼管樁下端深入至海床以下持力層，其傾斜度為7∶1～4∶1。

在鋼管樁的上部設有鋼桁架2，該鋼桁架包括直接與鋼管樁1連接的水平支撐鋼管2-2和斜向支撐鋼管2-1，且水平支撐鋼管2-2和斜向支撐鋼管2-1連接成交叉形，管徑為500mm(可在范圍內選擇)。

每根鋼管樁的頂部焊接有相同規格的法蘭盤6，法蘭盤上均勻開孔，上部鐵塔安裝時直接通過法蘭盤上的開孔擰緊螺栓連接，可有效減少鐵塔的安裝時間。此外，在鋼管樁1的頂部還設置有檢修平臺5，可為上部鐵塔的安裝及運行維護提供場所。檢修平臺5高于最高潮位，以保證上部鐵塔及法蘭盤6連接處不受海浪影響。測風塔基礎上還設置有鋼爬梯7、欄桿等附屬結構。

本實施例的施工方法如下：

1)鋼管樁1由工廠預制，可采用整根預制，整體裝船運輸。