CN101768978A - 一种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础 - Google Patents

一种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础 Download PDF

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Abstract

一种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础,由筒型基础、连接塔筒、钢缆索和吸力锚组成,筒型基础为设有密封顶盖的钢筒型结构;连接塔筒为钢制圆锥筒型结构;连接塔筒与筒型基础通过焊接固定并通过肋板加固,连接塔筒与风电机组塔筒通过法兰连接固定;钢缆索两端分别与连接塔筒和吸力锚焊接固定。本发明的优点是:结构简单、施工方便、工程量小,造价低和结构受力合理。该地基基础的筒型基础通过牵引在海上自漂浮至施工位置,可降低运输费用;不需大型起吊船吊装放入海底或在海上打桩施工,筒型基础可回收利用,更加环保;吸力锚使得基础结构所受之荷载,尤其是弯矩荷载得到了有效的分散,提高了单个筒型基础的抗倾覆能力。

Description

一种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础 所属技术领域
[0001] 本发明涉及海上风电机组地基基础结构,特别是一种由筒型基础和系泊缆锚构成
的海上风电机组地基基础。 背景技术
[0002] 目前,海上风电机组地基基础采用的结构型式通常为单桩基础、多桩基础或重力 式基础。重力式基础一般为钢筋混凝土结构或钢筋混凝土与压载混合结构,其对承载基础 的要求高,同时还涉及到复杂的海上施工,受气候的影响较大,成本较高。而单桩和多桩基 础属于打桩式的支承桩体,需要特殊防腐、强度和韧性要求,并且施工中需要价格昂贵的海 上打桩设备,从而导致海上风电机组地基基础成本的增加。
[0003] 采用以上传统的海上风电机组基础结构,其基础建造和海上施工费用高昂,致使 海上风电机组地基基础的投资费用较陆上基础大幅度增加,从而限制了海上风电的发展。 对于筒型基础来说,目前国外已有采用全钢筒型基础,采用的结构型式有单筒和多筒型式, 但无采用筒形基础与系泊缆锚组合型式。采用系泊缆锚斜向张拉,由于受力力臂的增加,可 以提高结构抵抗弯矩的能力。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对上述存在问题,提供一种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上 风电机组地基基础,具有结构简单、施工方便、工程量小,造价低和结构受力合理的特点。 [0005] 本发明的技术方案:
[0006] —种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础,由筒型基础、连接塔 筒、钢缆索和吸力锚组成,筒型基础为设有密封顶盖的钢筒型结构;连接塔筒为钢制圆锥筒 型结构;连接塔筒与筒型基础通过焊接固定并通过肋板加固,连接塔筒与风电机组塔筒通 过法兰连接固定;钢缆索的一段与连接塔筒顶部焊接固定,另一端与吸力锚焊接固定。 [0007] 所述钢缆索和吸力锚的数量相同为4〜36个。
[0008] 本发明的原理:海上风电机组和塔筒自重作用下的竖向荷载由筒型基础承担;风 荷载、水流荷载、波浪荷载、冰荷载环境荷载产生的水平荷载和弯矩由筒型基础和缆索、吸 力锚联合承受。
[0009] 本发明的有益效果是:该海上风电机组地基基础结构具有结构简单、施工方便、工 程量小,造价低和结构受力合理的特点。海上风电机组地基基础采用筒型和系泊缆锚结构, 一方面由于筒型基础结构中间有较大的空腔,辅以浮箱,可以在牵引下,在海上自漂浮致施 工位置,这样就有效的降低了运输费用;另一方面该结构也不需大型起吊船吊装放入海底, 更不需要在海上打桩施工,而且筒型基础可以回收利用,从而达到环保的效果。同时,由于 吸力锚的存在,使得结构所受之荷载,尤其是弯矩荷载(风电中最主要的荷载)得到了有效 的分散,可利用结构的整体受力。该结构减小了单个筒型基础承受的水平力和弯矩,提高了 单个筒型基础的抗倾覆能力。附图说明
[0010] 图1为该海上风电地基基础横剖面结构示意图。 [0011] 图2为该海上风电地基基础俯视结构示意图。
[0012] 图中:1.筒型基础 2.连接塔筒 3.钢缆索 4.吸力锚
[0013] 5.风电机组塔筒 6.法兰 7.肋板
具体实施方式
[0014] —种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础,由筒型基础1、连接塔 筒2、钢缆索3和吸力锚4组成,筒型基础1为设有密封顶盖的钢筒型结构;连接塔筒2为 钢制圆锥筒型结构;连接塔筒2与筒型基础1通过焊接固定并通过八个肋板7加固,连接塔 筒2与风电机组塔筒5通过法兰6连接固定;钢缆索3的一段与连接塔筒2顶部焊接固定, 另一端与吸力锚4焊接固定;钢缆索和吸力锚的数量相同为八个。
[00巧]该实施例中:钢制筒型基础直径10m,壁厚50mm,高度8m ;钢制吸力锚直径2m,壁 厚50mm,高度6m,共8个均匀分布在筒型基础四周,吸力锚中心至筒型基础中心的距离为 20m ;钢缆索直径20mm,共八根,连接连接塔筒顶部和吸力锚筒顶盖中心。具体施工步骤:1、 筒型基础、吸力锚、连接塔筒的预制及拼装;2、将筒型基础充气浮运至安装地点;3、安装地 点定位;4、筒型基础的抽真空下沉,并调平;5、吸力锚的定位及抽真空下沉,并调节缆索; 6、风电机组的吊装。
4

Claims (2)

  1. 一种由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础,其特征在于:由筒型基础、连接塔筒、钢缆索和吸力锚组成,筒型基础为设有密封顶盖的钢筒型结构;连接塔筒为钢制圆锥筒型结构;连接塔筒与筒型基础通过焊接固定并通过肋板加固,连接塔筒与风电机组塔筒通过法兰连接固定;钢缆索的一段与连接塔筒顶部焊接固定,另一端与吸力锚焊接固定。
  2. 2. 根据权利要求1所述由筒型基础和系泊缆锚构成的海上风电机组地基基础,其特征 在于:所述钢缆索和吸力锚的数量相同为4〜36个。
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