[發(fā)明專利]一種氣膜海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)預(yù)制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010365842.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN111535350A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 練繼建;劉潤(rùn);燕翔;練沖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D27/42
• 分類號(hào): E02D27/42;E02D27/44;E02D27/52;E02D31/02
• 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: 曹玉平

本發(fā)明提供了一種氣膜海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)預(yù)制方法，包括以下步驟：(一)將鋼制的筒壁和內(nèi)部分艙板焊接，制作預(yù)制鋼筒；(二)制作鋼筒頂蓋和過渡段鋼筋籠；(三)為鋼筒頂蓋澆筑混凝土；(四)將柔性氣膜支撐在過渡段鋼筋籠的外側(cè)，使過渡段鋼筋籠的頂部密封，再對(duì)過渡段鋼筋籠的內(nèi)部進(jìn)行充氣；(五)充氣定型后，在過渡段鋼筋籠內(nèi)側(cè)向柔性氣膜的表面噴射一層水泥砂漿；從過渡段鋼筋籠內(nèi)側(cè)逐層噴射混凝土，直至完成所有混凝土的噴射；(六)將柔性氣膜放氣，將柔性氣膜沒有嵌入混凝土中的部分進(jìn)行拆卸；進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明提高混凝土外側(cè)強(qiáng)度的同時(shí)，使得鋼筋受到海水腐蝕影響降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種氣膜海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)預(yù)制方法。

背景技術(shù)

海上風(fēng)電具有湍流度低、風(fēng)資源優(yōu)良、不占用耕地、靠近我國(guó)沿海發(fā)達(dá)地區(qū)等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)發(fā)展較快。近期，我國(guó)東部海域已相繼建成或正在建設(shè)一批海上風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī)容量持續(xù)上升，因此，快速高效的建設(shè)、建造、施工方法是助力未來(lái)海上風(fēng)電進(jìn)入高速發(fā)展階段的關(guān)鍵因素。

近年來(lái)復(fù)合筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用發(fā)展較快，相比較傳統(tǒng)的樁基結(jié)構(gòu)，筒型基礎(chǔ)在施工方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。筒型基礎(chǔ)為寬潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可通過靜壓或負(fù)壓進(jìn)行基礎(chǔ)下沉，具備整機(jī)“一步式”安裝的能力。所謂“一步式”安裝，為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、塔筒、機(jī)頭、葉片可在岸邊預(yù)制安裝，隨后整體拖航至安裝地點(diǎn)整體下沉。這一技術(shù)極大簡(jiǎn)化了海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工周期，降低了成本，提高了效率。

然而，目前對(duì)于筒型基礎(chǔ)岸邊的預(yù)制、建造等方法相對(duì)單一，多采用制作特殊鋼模板等傳統(tǒng)方式進(jìn)行筒型基礎(chǔ)頂蓋及過渡段混凝土澆筑。由于筒型基礎(chǔ)過渡段通常采用“小蠻腰”這一設(shè)計(jì)，其體型較為特殊，線型復(fù)雜，模板的設(shè)計(jì)、制作及混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑難度增大，這在一定程度上降低了筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的預(yù)制速度。另外，由于現(xiàn)有的混凝土澆筑為傳統(tǒng)澆筑，并未有有效的鋼筋保護(hù)層或保護(hù)方法，而海洋環(huán)境復(fù)雜，過渡段與筒型基礎(chǔ)的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋極易受到腐蝕，從而嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)行過程的安全穩(wěn)定。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中亟需一種高效、快捷、經(jīng)濟(jì)，在提升岸邊預(yù)制速度的同時(shí)，能加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋的防護(hù)功能的海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)預(yù)制方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種針對(duì)海上風(fēng)電筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的預(yù)制成型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、防腐能力強(qiáng)、耐久性好且操作過程簡(jiǎn)便的氣膜海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)預(yù)制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種氣膜海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)預(yù)制方法，包括以下步驟：

(一)將鋼制的筒壁和內(nèi)部分艙板焊接，制作預(yù)制鋼筒；

(二)綁扎或焊接鋼筋，制作鋼筒頂蓋和過渡段鋼筋籠；

(三)將所述鋼筒頂蓋覆蓋在所述預(yù)制鋼筒上，采用傳統(tǒng)支模方法為所述鋼筒頂蓋澆筑混凝土；

(四)對(duì)進(jìn)行柔性氣膜進(jìn)行裁剪、粘接，完成所述柔性氣膜的骨架制作，將所述柔性氣膜支撐在所述過渡段鋼筋籠的外側(cè)，使所述過渡段鋼筋籠的頂部密封，再對(duì)所述過渡段鋼筋籠的內(nèi)部進(jìn)行充氣；

(五)充氣定型后，在所述過渡段鋼筋籠內(nèi)側(cè)向所述柔性氣膜的表面噴射一層水泥砂漿，使得所述柔性氣膜具備一定強(qiáng)度，并保證所述柔性氣膜穩(wěn)定；隨后，從所述過渡段鋼筋籠內(nèi)側(cè)逐層噴射混凝土，直至完成所有混凝土的噴射；

(六)將所述柔性氣膜放氣，將所述柔性氣膜沒有嵌入混凝土中的部分進(jìn)行拆卸，然后，進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行塔筒安裝以及拖航運(yùn)輸下沉。

所述預(yù)制鋼筒的直徑為25-35m，所述預(yù)制鋼筒的高度6-10m，所述過渡段鋼筋籠高度為20-30m。