[發明專利]一種海上風機預制裝配式高樁承臺基礎結構及安裝方法

有效

• 申請號: 201711375014.1
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108149704B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 吉春明;王磊;彭秀芳;盧紅前;竺明星;吳慕丹;朱巖
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司
• 主分類號: E02D27/44
• 分類號: E02D27/44;E02D27/52;E02D27/14;E02D27/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張麗;董建林

本發明提供一種海上風機預制裝配式高樁承臺基礎結構，包括承臺結構、上管樁、下管樁以及鋼結構節點；所述承臺結構由圓柱形段和頂部為圓臺的錐形過渡段構成，所述圓柱形段和錐形過渡段一體成型，所述錐形過渡段位于所述圓柱形段上方；所述上管樁為若干根，一端呈圓周式均勻固定在承臺結構下表面邊緣處、另一端通過鋼結構節點與所述下管樁固定相連，且所述上管樁與所述承臺結構所在水平面的夾角小于90度；另外，本發明還提供一種海上風機預制裝配式高樁承臺基礎結構的安裝方法。

技術領域

本發明涉及海洋工程結構的基礎結構體系，具體的說，是涉及一種可整體拼裝的海上風機預制裝配式高樁承臺基礎結構及其配套裝配安裝方法。

背景技術

目前在海洋結構工程中，常用的基礎型式包括樁基、支架式基礎、導管架式基礎、重力基礎、筒型基礎和浮動平臺結構等幾種。

一般情況下，樁基、支架式基礎或導管架式基礎所用鋼管直徑較大，重量較重，因此需要費用較高的打樁設備、海上運輸設備及現場澆筑設備進行施工。重力式基礎需要提前對施工海域的海床設計處理，以使其能夠承受較大的重力式基礎傳遞的荷載，而處理海床需要的費用較高，尤其在深水條件較深時，涉及的機械設備及施工材料成本都比較高。筒型基礎主要為長筒狀的鋼制結構，施工過程雖然對設備要求不高，但其在工作狀態下很容易產生鋼結構屈曲或下沉不到位的情況，往往難以達到基礎上結構物的荷載要求。浮式平臺結構目前有Spar平臺或張力腿平臺，其設計、建筑和施工均比較復雜，成本投入非常高，對海域深度也有特別要求，特別是常見的浮式基礎結構，施工設備要求較高，海域施工時費用較高。

綜上所述，傳統海上承臺基礎結構型式通常需要進行現場澆筑安裝，不僅需要運輸相應的澆筑材料且施工受海洋氣候影響大，造成施工成本高、生產周期長的技術問題。同時，現澆帶來的限制也影響了高樁承臺基礎的應用與推廣，以至于現階段較多地利用單樁。

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在的上述缺陷和不足，提供了一種海上風機預制裝配式高樁承臺基礎結構及安裝方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種海上風機預制裝配式高樁承臺基礎結構，其特征在于：包括承臺結構、上管樁、下管樁以及鋼結構節點；所述承臺結構由圓柱形段和頂部為圓臺的錐形過渡段構成，所述圓柱形段和錐形過渡段一體成型，所述錐形過渡段位于所述圓柱形段上方；所述上管樁為若干根，一端呈圓周式均勻固定在承臺結構下表面邊緣處、另一端通過鋼結構節點與所述下管樁固定相連，且所述上管樁與所述承臺結構所在水平面的夾角小于90度；

所述鋼結構節點包括形狀相同的上鋼盤和下鋼盤，所述上鋼盤與所述下鋼盤端部通過連接組合件相連，所述上鋼盤的上端部設有與上管樁端部的螺紋孔一相配的預留螺紋扣一，所述下鋼盤的下端部設有與下管樁端部的螺紋孔二相配的預留螺紋扣二；所述連接組合件包括連桿、卡環和彈簧，所述連桿的上端部為螺紋結構，與設置在所述上鋼盤下表面的螺紋孔三相配，所述連桿的下端部為T形結構的錐形，所述連桿上設有一體成型的擋環，所述擋環與連桿下端部凸起部之間設有卡環，所述卡環的外部設有彈簧，所述下鋼盤的上表面設有與所述連桿下端部相配的凹孔，所述凹孔的側壁上設有與所述卡環相配的凹槽；所述上鋼盤和所述下鋼盤的連接處設有保護套。

進一步，所述承臺結構內部為空心結構，用于提供800t浮力。

進一步，所述下管樁直徑為1m，長度為15m；所述承臺結構總高6m，其中，圓柱形段直徑為15m，錐形過渡段頂部圓臺直徑為8m，錐形過渡段高為3m。

進一步，所述鋼結構節點、所述上管樁和所述下管樁的材質、形狀、尺寸均相同。

進一步，所述承臺結構為鋼制或鋼與混凝土混合澆筑而成。

進一步，所述承臺結構中心位置處設有用于連接風機固定圓盤的連接支座。

本發明還提供了一種海上風機預制裝配式高樁承臺基礎結構的安裝方法，包括以下步驟：