[發(fā)明專利]一種裝配重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811005385.5
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109024658A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海軍;余洪晨;練繼建
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/52;E02D27/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉子文

本發(fā)明公開了一種裝配重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)，由重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和底部開口的圓筒型結(jié)構(gòu)組成，所述圓筒型結(jié)構(gòu)的筒壁為鋼筒壁，圓筒型結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有頂蓋，所述頂蓋上設(shè)有用于連接重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的圓形凹槽；所述重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由頂部開口的鋼筋混凝土圓筒構(gòu)成，鋼筋混凝土圓筒的底部設(shè)有底板，底板下方設(shè)有與所述圓形凹槽相配合的圓形凸槽，所述鋼筋混凝土圓筒的中部設(shè)有中空的立柱，所述立柱與鋼筋混凝土圓筒筒壁之間形成有圓環(huán)形空腔，所述圓環(huán)形空腔內(nèi)環(huán)向等間距的設(shè)有分艙板。該風(fēng)電基礎(chǔ)可減少軟土地基的處理、提高施工效率、縮短海上施工作業(yè)周期并減少基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)投入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海上風(fēng)力發(fā)電裝置，具體涉及一種裝配重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)。

背景技術(shù)

在能源安全、氣候變化等眾多因素的推動下，全球風(fēng)力發(fā)電迅速發(fā)展。隨著風(fēng)電開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，陸上風(fēng)電受土地資源、風(fēng)能資源、噪聲與環(huán)境等因素的制約越來越明顯，海上風(fēng)電已成為風(fēng)電開發(fā)的重要領(lǐng)域。目前制約我國海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展的因素之一就是缺乏適應(yīng)我國海洋地質(zhì)水文環(huán)境特點的、并且安全經(jīng)濟(jì)適用性高的海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式豐富多樣，主要分為重力式、單樁、三腳架、導(dǎo)管架、高樁承臺式、負(fù)壓筒式以及漂浮式基礎(chǔ)等。

重力式基礎(chǔ)是依靠基礎(chǔ)自重來抵抗風(fēng)電機(jī)組荷載和各種環(huán)境荷載作用，從而維持基礎(chǔ)的抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定，具有結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單，成本相對較低，穩(wěn)定性和可靠性較高的優(yōu)點；但重力式基礎(chǔ)僅適用于天然地基較好的風(fēng)電場建設(shè)，不適合于軟土地基的海域，并且重力式基礎(chǔ)還有體積較大、重量大、安裝不便等一些缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于表層具有5～10m厚度以上的軟弱層的海床基地，且水深大致在10～30m的裝配重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)，旨在減少軟土地基的處理、提高施工效率、縮短海上施工作業(yè)周期并減少基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)投入。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種裝配重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)，由重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和底部開口的圓筒型結(jié)構(gòu)組成，所述圓筒型結(jié)構(gòu)的筒壁為鋼筒壁，圓筒型結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有頂蓋，所述頂蓋上設(shè)有用于連接重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的圓形凹槽；所述重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由頂部開口的鋼筋混凝土圓筒構(gòu)成，鋼筋混凝土圓筒的底部設(shè)有底板，底板下方設(shè)有與所述圓形凹槽相配合的圓形凸槽，所述鋼筋混凝土圓筒的中部設(shè)有中空的立柱，所述立柱與鋼筋混凝土圓筒筒壁之間形成有圓環(huán)形空腔，所述圓環(huán)形空腔內(nèi)環(huán)向等間距的設(shè)有分艙板。

進(jìn)一步的，所述分艙板設(shè)有4～12個。

進(jìn)一步的，所述頂蓋、立柱、底板和分艙板均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述立柱的直徑為4.5m～8m，壁厚為0.6～1m。

進(jìn)一步的，所述分艙板的壁厚為0.4～0.6m。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

本發(fā)明的裝配重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)適用于表層具有5～10m厚度以上軟弱層的較平整的海床基礎(chǔ)，且水深大致在10～30m的海洋環(huán)境下，其結(jié)構(gòu)由下部的圓筒型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和上部的重力式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)組成，通過上下凸、凹槽的連接形成一整體。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)重力式基礎(chǔ)只能適用于巖質(zhì)基地的制約，同時也減少了對軟土地基的處理。另外，整個結(jié)構(gòu)可在陸上整體預(yù)制，安裝時下部筒型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)通過負(fù)壓進(jìn)行快速下沉安裝，然后上部結(jié)構(gòu)吊裝安裝，通過凹凸槽進(jìn)行裝配連接，裝配連接完成后在圓環(huán)形空腔體內(nèi)灌入砂石，完成基礎(chǔ)的安裝。因此能夠顯著縮短海上施工作業(yè)時間，施工簡單便捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝配式重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的正視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明裝配式重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1-鋼筒壁；2-頂蓋；3-圓形凹槽；4-立柱；5-鋼筋混凝土圓筒；6-分艙板；7-底板；8-圓形凸槽