[實(shí)用新型]筒頂密梁筒內(nèi)分倉(cāng)單柱變截面負(fù)壓筒海上風(fēng)電基礎(chǔ)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022207683.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN214401867U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈕新強(qiáng);鄒尤;劉海波;陶鐵鈴;曾斌;段斐;汪順吉;何杰;馬鵬程;吳司洲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): E02D27/42
• 分類(lèi)號(hào): E02D27/42;E02D27/44;E02D27/52
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;田輝云

本實(shí)用新型涉及一種筒頂密梁筒內(nèi)分倉(cāng)單柱變截面負(fù)壓筒海上風(fēng)電基礎(chǔ)，該風(fēng)電基礎(chǔ)包括單柱和負(fù)壓筒，單柱頂部和風(fēng)機(jī)底法蘭連接，單柱通過(guò)斜支撐與負(fù)壓筒連接；斜支撐上端通過(guò)上環(huán)板和下環(huán)板與單柱柱壁固定連接，下端與負(fù)壓筒頂板固定連接，構(gòu)成一個(gè)整體，將單柱承受的荷載有效傳遞到負(fù)壓筒。本實(shí)用新型結(jié)合了單樁基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)單、傳力明確和筒型基礎(chǔ)穩(wěn)定性好、海上安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)樁式基礎(chǔ)需要大型設(shè)備海上打樁作業(yè)以及嵌巖施工難度大、工期長(zhǎng)、造價(jià)高等問(wèn)題。本實(shí)用新型適用水深5～50m，且構(gòu)造簡(jiǎn)單、制作方便，可避免海上打樁和嵌巖作業(yè)，可縮短工期；耗鋼量少，重量輕，對(duì)海上施工設(shè)備要求相對(duì)較低，可降低基礎(chǔ)工程造價(jià)25％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，具體涉及一種筒頂密梁筒內(nèi)分倉(cāng)單柱變截面負(fù)壓筒海上風(fēng)電基礎(chǔ)。

背景技術(shù)

基于我國(guó)近海區(qū)域較大部分是淤泥、淤泥質(zhì)土、黏土、砂土等地質(zhì)條件，為滿(mǎn)足地基承載力和基礎(chǔ)變形要求，通常采用單樁和導(dǎo)管架等樁式基礎(chǔ)，需要大型吊裝船和打樁船輔助施工，通過(guò)錘擊，將樁底打入較好的持力層，這種傳統(tǒng)樁式基礎(chǔ)造價(jià)較高且工期較長(zhǎng)，如在福建、廣東等海域多為覆蓋層較淺的巖石地基，如采用樁式基礎(chǔ)需要進(jìn)行嵌巖施工，難度大、工期長(zhǎng)、工程造價(jià)高。

隨著海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量的增大，采用傳統(tǒng)單樁及導(dǎo)管架基礎(chǔ)需要增大基礎(chǔ)的尺寸和材料用量，大直徑單樁和嵌巖均受大型海上施工設(shè)備限制成為不可逾越的問(wèn)題，且風(fēng)險(xiǎn)大、工期長(zhǎng)、工程造價(jià)高。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，為解決以上問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)進(jìn)行了不斷的探索。如：

復(fù)合筒型基礎(chǔ)(專(zhuān)利CN107761755A、CN106759445)已用于海上風(fēng)電和筒型基礎(chǔ)的負(fù)壓下沉安裝方式(專(zhuān)利CN105926661A)可避免海上打樁和嵌巖作業(yè)，但所述基礎(chǔ)適用水深淺、重量達(dá)5000噸，可利用的施工設(shè)備資源少，制作、運(yùn)輸和吊裝難度大。

一種海上風(fēng)電復(fù)合筒型基礎(chǔ)(專(zhuān)利CN207567801U)可避免海上打樁和嵌巖作業(yè)，但所述基礎(chǔ)中部單柱和鋼管斜撐連接處應(yīng)力集中非常明顯，不利于基礎(chǔ)的疲勞和沖切，耗鋼量大；筒頂板需要設(shè)置鋼筋混凝土，斜撐內(nèi)部需要灌注混凝土，施工工序多且復(fù)雜，基礎(chǔ)重量大，不利于基礎(chǔ)制作、運(yùn)輸和吊裝；工程造價(jià)高。

海上風(fēng)機(jī)單樁-吸力筒組合基礎(chǔ)及其施工方法(專(zhuān)利CN 110016930A)可避免海上打樁和嵌巖作業(yè)，所述基礎(chǔ)由上下兩個(gè)筒組成，施工復(fù)雜，變形協(xié)調(diào)難度大，且中部單樁和筒連接處太薄弱，筒頂板無(wú)有效支撐體系，剛度較弱，不能將中部單樁承受的風(fēng)機(jī)荷載有效傳遞到筒。

一種用于單柱和復(fù)合筒組合基礎(chǔ)的連接工裝(CN 110607802 A) 可避免海上打樁和嵌巖作業(yè),所述基礎(chǔ)斜撐和中部單柱連接處僅設(shè)置了上環(huán)板，此處應(yīng)力集中會(huì)很明顯，不利疲勞，耗鋼量大；中部單柱直徑傳伸入筒內(nèi)形成中間艙室，由于其直徑和筒相比較小，在負(fù)壓下沉過(guò)程中容易產(chǎn)生土塞效應(yīng)，可能導(dǎo)致下沉失敗；由于中部單柱直徑較小，從而使筒內(nèi)其他分倉(cāng)板長(zhǎng)度大大增加，在運(yùn)輸和下沉過(guò)程中容易產(chǎn)生屈曲破壞；工程造價(jià)高。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種筒頂密梁筒內(nèi)分倉(cāng)單柱變截面負(fù)壓筒海上風(fēng)電基礎(chǔ)。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種筒頂密梁筒內(nèi)分倉(cāng)單柱變截面負(fù)壓筒海上風(fēng)電基礎(chǔ)，包括豎直設(shè)置的單柱和設(shè)置在單柱底部的負(fù)壓筒，所述單柱頂部和風(fēng)機(jī)底法蘭連接，其特征在于：所述單柱通過(guò)斜支撐與負(fù)壓筒連接；所述斜支撐上端通過(guò)上環(huán)板和下環(huán)板與單柱柱壁固定連接，下端與負(fù)壓筒頂板固定連接，構(gòu)成一個(gè)整體，將單柱承受的荷載有效傳遞到負(fù)壓筒。

作為優(yōu)選，斜支撐包括沿單柱周向均勻布置的多根斜柱和與斜柱連接的水平梁，多根所述斜柱上部均通過(guò)上環(huán)板和下環(huán)板與單柱連接，多根所述斜柱下部和水平梁之間通過(guò)直段相交或圓弧過(guò)渡連接；所述水平梁沿著負(fù)壓筒徑向貫通，和負(fù)壓筒的頂板連接。