[發明專利]一種海上風電機組地基組合基礎

無效

• 申請號: 201110324026.8
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102444140A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 練繼建;丁紅巖;王海軍;張浦陽
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D27/44
• 分類號: E02D27/44;E02D27/42;E02D27/52
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 葉青

技術領域

本發明涉及風電機組地基，具體涉及一種用于海上風電機組地基的組合式基礎。?

背景技術

如今全球的能源危機越來越嚴重，尤其是作為主要能源的煤和石油，不僅資源有限、不可再生，而且還會對環境造成嚴重污染，近年來溫室效應、全球變暖已成為全球矚目的環境危機。因此，清潔綠色能源必然成為未來趨勢。而風能就是其中之一。近幾年來，世界風能市場每年都以40％的速度增長，風力發電已成為技術最成熟、最具規模開發和商業化發展前景的新能源。與內陸風電相比，海岸與海上風電具有高風速、低風切變、低湍流、高產出以及使用壽命長等優勢。海上風電逐漸成為風電發展的一個新的亮點而備受世界眾多國家的重視。?

目前應用最多的是單樁基礎，但隨著風機單機容量不斷增加，單樁的直徑也越來越大，3MW風電機組單樁直徑已經到達了4.5m，甚至更大。與海上石油平臺等結構不同，風電機組地基基礎主要是受大彎矩荷載控制，豎向荷載相對較小。而風機機組對水平度非常嚴格，為到達此目標，單樁直徑需要做的很大，而造成單樁基礎豎向承載力遠遠高于基礎實際所需，且增大了海上打樁施工的難度，導致工程的建造成本提高。因此，需要針對上述問題，提出了一種可以有效降低海上風電機組地基基礎建造成本的風電機組地基基礎。?

發明內容

本發明的目的是針對現有海上風電機組單樁基礎容易水平變位的問題，提供一種具有較好水平承載力、安全可靠的的單樁與負壓筒組合式海上風電機組地基組合基礎，該基礎可極大減小鋼管樁樁徑，降低了施工難度和施工成本。?

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：?

本發明海上風電機組地基組合基礎，包括上端通過法蘭盤與風機塔筒連接、下端插入到海底泥面以下的鋼管樁，所述鋼管樁泥面以下部分的外周面套裝有上端面為封閉式結構的負壓筒，所述負壓筒內沿鋼管樁徑向均勻設有若干個分艙隔板，所述鋼管樁與所述負壓筒之間設有粘結層。?

在上述技術方案中，所述負壓筒的橫截面優選呈圓環形。?

所述粘結層由普通水泥漿、環氧膠泥和高強灌漿料其中之一構成。?

所述負壓筒內設置有3-8塊分艙隔板。?

本發明海上風電機組地基組合基礎的有益效果如下：本發明通過現有的單樁基礎的鋼管樁外通過粘結層套裝有負壓筒，使負壓筒牢固地套裝在鋼管樁上，且所述負壓筒位于海底泥面下，增大了泥面下風電機組地基基礎與海底泥面接觸面，達到提高單樁基礎的水平承載力的目的，從而避免了傳統單樁基礎為控制水平變位導致樁徑過于粗大的問題；其次，鋼管樁打樁時可借助負壓筒內直筒的導向作用，防止樁的傾斜，提高打樁的質量，有利于樁頂傾斜度的控制；此外，在單樁基礎外周面套裝鋼質負壓筒之后還可以減少單樁基礎周圍海床的沖刷，提高單樁基礎的穩定性。本發明在同時滿足豎向承載力與水平承載力的前提下，不至于使鋼管樁的樁徑過大，降低了建造和施工成本，提高了施工速度，縮短了施工周期。?

附圖說明

圖1為連接有風機塔筒的本發明風電機組地基組合基礎的縱剖視圖；?

圖2為本發明風電機組地基組合基礎的俯視圖。?

圖中，1鋼管樁；2.粘結層；3.負壓筒；31.負壓筒外筒；32.負壓筒內筒；4.分艙隔板；5.法蘭盤；6.風機塔筒?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細描述：?

如圖1、2所示，該海上風電機組地基組合基礎包括一鋼管樁1，鋼管樁1的上端連接有法蘭盤5，通過法蘭盤5連接風機塔筒6，鋼管樁1的下端插入到海底泥面以下，插入到泥面以下的鋼管樁1外套裝有負壓筒3，該負壓筒3的橫截面為圓環形，包括負壓筒外筒31和負壓筒內筒32構成的上端封閉的圓環形筒結構，其中負壓筒外筒31和內筒32之間形成半封閉空間，圓環形負壓筒3內沿鋼管樁徑向設置有四個分艙隔板4，將圓環形負壓筒3的半封閉空間分割成四個空間相同的區域。該分艙隔板4的數量可根據地基強度需要調節，優選3-8塊分艙隔板。負壓筒內筒32的直徑略大于鋼管樁1的直徑，以使負壓筒?內筒32可套裝在鋼管樁1外周面上，負壓筒3與鋼管樁1之間注入高粘度材料構成的粘結層2，高粘度材料可選普通水泥漿、環氧膠泥和高強灌漿料等，通過粘結層2使鋼管樁1和負壓筒3牢固連接成一整體。?