[發(fā)明專利]一種適用于淺海的新型吸力筒式組合結(jié)構(gòu)風(fēng)電基礎(chǔ)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910147506.8
• 申請(qǐng)日: 2019-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN109914460A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇航;周緒紅;鄧然;曹昀琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D27/42
• 分類號(hào): E02D27/42;E02D27/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種適用于淺海的新型吸力筒式組合結(jié)構(gòu)風(fēng)電基礎(chǔ)，涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。該體系包括中央樁、吸力筒，筒壁、頂蓋、分倉板、鋼加勁肋、塔筒連接段和栓釘。所述的吸力筒由筒壁和頂蓋圍合而成，并在筒內(nèi)設(shè)置三塊分倉板形成吸力筒空腔。筒壁、頂蓋和分倉板均采用雙層鋼板混凝土，鋼板與混凝土接觸一側(cè)焊接栓釘以加強(qiáng)連接。中央樁采用實(shí)心鋼管混凝土或空鋼管，樁頂、樁側(cè)分別與頂蓋、分倉板連接牢靠。頂蓋上部設(shè)置塔筒連接段，并沿環(huán)向布置鋼加勁肋，鋼加勁肋與頂蓋和塔筒連接段緊密連接。該體系充分發(fā)揮了組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，受力合理，穩(wěn)定性好，抗傾覆能力強(qiáng)，相比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)吸力筒基礎(chǔ)用鋼量更低，施工方便，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)電能源是一種無污染、可再生的清潔能源。我國海上風(fēng)資源豐富，海上風(fēng)電與陸上相比，風(fēng)機(jī)發(fā)電量更高，運(yùn)行更穩(wěn)定，且不占用土地資源，故海上風(fēng)電是我國風(fēng)電新能源未來的重要發(fā)展方向。

我國海域多為軟粘土和粉砂等不良地基，承載力較低、穩(wěn)定性較差，且海上風(fēng)環(huán)境復(fù)雜，常面臨臺(tái)風(fēng)等極端海況，極限風(fēng)速較大，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式受到很大挑戰(zhàn)。因此，研發(fā)一種穩(wěn)定性好，抗傾覆能力強(qiáng)，適用于不良地基土質(zhì)且施工方便的新型海上風(fēng)電基礎(chǔ)，是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種適用于淺海的新型吸力筒式組合結(jié)構(gòu)風(fēng)電基礎(chǔ)：該體系包括中央樁、吸力筒，筒壁、頂蓋、分倉板、鋼加勁肋、塔筒連接段和栓釘。該體系充分發(fā)揮了組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，受力合理，穩(wěn)定性好，抗傾覆能力強(qiáng)，適用于不良地基土質(zhì)，相比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)吸力筒基礎(chǔ)用鋼量更低，施工方便，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種適用于淺海的新型吸力筒式組合結(jié)構(gòu)風(fēng)電基礎(chǔ)，該體系包括中央樁、吸力筒，筒壁、頂蓋、分倉板、鋼加勁肋、塔筒連接段和栓釘。

吸力筒由筒壁和頂蓋圍合而成，并在筒內(nèi)設(shè)置三塊分倉板形成吸力筒空腔，利用三腔壓力差調(diào)節(jié)基礎(chǔ)水平度。筒壁、頂蓋和分倉板均采用雙層鋼板混凝土，鋼板與混凝土接觸一側(cè)焊接栓釘以加強(qiáng)連接。筒壁的底端做成尖狀以便插入海床土層。

中央樁采用實(shí)心鋼管混凝土或空鋼管，樁頂、樁側(cè)分別與頂蓋、分倉板連接牢靠。中央樁的底端做成尖狀以便插入海床土層。

頂蓋上部設(shè)置塔筒連接段，塔筒連接段在海水面以下1/2～2/3高度范圍內(nèi)采用實(shí)心鋼管混凝土。頂蓋上部沿環(huán)向布置鋼加勁肋，鋼加勁肋與頂蓋和塔筒連接段緊密連接。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

(1)在基礎(chǔ)中采用組合結(jié)構(gòu)體系，承載力高，施工方便，相比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)吸力筒基礎(chǔ)用鋼量更低，節(jié)約造價(jià)。

(2)同時(shí)結(jié)合了吸力筒和單樁兩種基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)：吸力筒與筒內(nèi)土體共同作用，有利于抵抗水平荷載和變形，減小不均勻沉降；中央樁可提供較大的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力，能有效提高豎向承載力和減小豎向變形；兩者通過可靠連接形成整體，共同受力和變形，具有較高的承載力和抗傾覆能力。該基礎(chǔ)體系在海域的不良地基土質(zhì)中能發(fā)揮良好的作用。

(3)塔筒連接段在海水面以下1/2～2/3高度范圍內(nèi)采用實(shí)心鋼管混凝土，可提高整體結(jié)構(gòu)剛度；通過沿環(huán)向布置的鋼加勁肋將上部塔筒荷載均勻地傳遞給基礎(chǔ)，有利于基礎(chǔ)充分發(fā)揮作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體示意圖(豎向、橫向剖面圖)；

圖2為本發(fā)明的吸力筒筒壁和頂蓋截面構(gòu)造圖；

圖3為本發(fā)明的分倉板截面構(gòu)造圖；

圖4為本發(fā)明的中央樁截面構(gòu)造圖；

圖5為本發(fā)明中的塔筒連接段截面構(gòu)造圖；