[發明專利]一種適用于海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201711078452.1
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107989062B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 王中平;周穎;梁花榮;任懷梁;朱晨;吳海明;董雷;鄭軼昕;蘇芳
• 申請（專利權）人: 中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D31/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術領域

本發明涉及海上風電工程技術領域，尤其是一種適用于海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構及其施工方法。

背景技術

近些年，伴隨著海上風電工程的科技進步，海洋將成為一個迅速發展的風電市場。目前中國已建的海上風電場不位于冰區，因此并未考慮海冰作用的影響。實際上，海冰對結構的作用是海上風機基礎設計和風場安全運營的重要影響因素。對海冰作用的合理評估不僅關系到冰區海上風電場的工程投資，也關系到結構安全。目前海上風機基礎廣泛采用的抗冰結構主要借鑒海洋平臺工程中的抗冰錐，但抗冰錐更適用于導管架的基礎形式，如果低樁承臺基礎仿效此抗冰措施，不僅工程量巨大，且存在錐體與承臺連接方面的難題。因此，抗冰錐對于海上風電低樁承臺基礎并不適用，十分需要一種適用于海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構。

發明內容

本發明的所要解決的技術問題是，提供一種結構簡單、成本相對較低的適用于海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構及其施工方法，以提高海上風電低樁承臺基礎抗冰的能力，降低不同水位條件下的冰荷載對風電基礎結構的作用，同時適應周圍環境、經濟合理、施工簡便。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種適用于海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構，抗冰結構設置于低樁承臺基礎底板圓臺外側，包括鋼筋混凝土面板、塊石護坡、碎石墊層、吹填處理面和封頂混凝土層，表層的鋼筋混凝土面板傾斜角度為26°～45°，呈圓形布置于低樁承臺基礎底板圓臺的外側，鋼筋混凝土面板與基礎底板圓臺之間為用塊石填充的塊石護坡，在鋼筋混凝土面板與塊石護坡之間設有碎石墊層，塊石護坡位于經吹填處理的吹填處理面上，在鋼筋混凝土面板頂部與低樁承臺基礎底板圓臺外壁之間澆筑有封頂混凝土。

所述塊石護坡的坡腳處設置有鋼筋混凝土面板的壓腳。

所述鋼筋混凝土面板由多塊預制鋼筋混凝土單元構成，預制鋼筋混凝土單元為矩形或梯形，長寬比為1:1.25，厚度為300mm～600mm。

所述碎石墊層厚度為150mm～450mm。

所述塊石護坡邊坡坡度在1:1～1:2，塊石護坡邊坡頂面高度低于鋼筋混凝土面板頂部高度。

上述適用于海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構的施工方法，包括以下步驟：

(1)根據海上風電低樁承臺基礎的底板圓臺高度及直徑，確定抗冰結構的尺寸及安裝位置；

(2)根據冰荷載大小確定預制鋼筋混凝土面板厚度、大小及配筋；

(3)對防護范圍內，泥面附近進行吹填處理；

(4)對海上風電低樁承臺基礎的底板圓臺高度范圍內拋填塊石，拋填塊石護坡坡度控制在1:1～1:2，拋填塊石邊護坡坡腳處留出富裕，以形成混凝土面板的壓腳；

(5)在塊石護坡上鋪設碎石墊層，采用振動夯壓實；

(6)將預制鋼筋混凝土面板沿海上風電低樁承臺基礎的底板圓臺圓周依次布置，并在預制鋼筋混凝土面板與泥面接觸處用塊石壓腳，形成圍繞風機基礎底板圓臺周的一圈裝配式的板式抗冰結構；

(7)在預制鋼筋混凝土面板與風機基礎承臺邊緣的縫隙中用素混凝土封頂澆筑，以形成整體防護結構。

本發明的有益效果是：降低不同水位條件下的冰荷載對風電基礎結構的作用，大幅提高海上風電低樁承臺基礎的抗冰能力，同時適應周圍環境、經濟合理、施工簡便。

附圖說明

圖1為本發明的海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構的剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

如圖1所示，本發明的適用于海上風電低樁承臺基礎的抗冰結構，抗冰結構設置于低樁承臺基礎底板圓臺6外側，包括鋼筋混凝土面板4、塊石護坡2、碎石墊層3、吹填處理面1和封頂混凝土層5，表層的鋼筋混凝土面板4傾斜角度為26°～45°，呈圓形布置于低樁承臺基礎底板圓臺的外側，鋼筋混凝土面板4與基礎底板圓臺之間為用塊石填充的塊石護坡2，在鋼筋混凝土面板4與塊石護坡2之間設有碎石墊層3，塊石護坡2位于經吹填處理的吹填處理面1上，在鋼筋混凝土面板4頂部與低樁承臺基礎底板圓臺6外壁之間澆筑有封頂混凝土5。

所述塊石護坡2的坡腳處設置有鋼筋混凝土面板的壓腳7。

所述鋼筋混凝土面板4由多塊預制鋼筋混凝土單元構成，預制鋼筋混凝土單元為矩形或梯形，長寬比為1:1.25，厚度為300mm～600mm。

所述碎石墊層3厚度為150mm～450mm。

所述塊石護坡2邊坡坡度在1:1～1:2，塊石護坡2邊坡頂面高度低于鋼筋混凝土面板4頂部高度。