CN107882059A - 一种导管架基础结构及施工方法 - Google Patents

一种导管架基础结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了导管架基础领域的一种导管架基础结构及施工方法，包括桩柱，所述桩柱上设置有螺旋板，所述桩柱的顶部设置有插接有支撑杆，所述桩柱和支撑杆之间形成灌浆室，所述支撑杆的顶部设置有平台，相邻两组所述支撑杆之间设置有连接架，所述支撑杆的底部侧壁上均匀设置有灌浆孔，所述支撑杆上设置有盖板，所述盖板的底部设置有密封环，所述支撑杆的底端设置有第二导向块，所述第二导向块上设置有凹槽，所述第二导向块顶部设置有第二密封环，螺旋板的存在使桩柱可以精确控制打桩的深度，在遇到软土层或暗河时可以有效防止桩柱滑溜，第一导向块和第二导向块的存在方便了支撑杆的插接，灌浆孔的存在使灌浆室的灌浆更加简单方便。

Description

一种导管架基础结构及施工方法
技术领域
本发明涉及导管架基础领域，具体为一种导管架基础结构及施工方法。
背景技术
风电，就是风能发电或者风力发电，风力发电的原理就是利用风力带动风车叶片旋转，来促使发电机发电，风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，如占地面积大、噪声污染等问题。而海上风电由于其资源丰富、风速稳定、对环境的负面影响较少；海上风电的风电机组距离海岸较远，噪声、视觉干扰很小；并且海上风电机组不仅单机容量大，年利用小时数高；而且不占用土地资源，因此，近几年得以迅速发展，海上风电机组的固定需要设有特别设计的基础结构，目前，海上风电机组的基础结构共有两种型式，即固定基础和浮动基础，其中固定基础包括桩基础结构、重力式基础结构、负压桶式基础结构和导管架基础结构；在海外的海上风电中，导管架基础的应用已经越来越普遍，风机基础结构主要采用单桩基础、三桩基础和五桩基础，一般桩柱都是打桩机打入海底，不容易控制打桩深度，地底结构复杂，若地底存在暗河或软土层，容易出现滑桩，十分危险，而且桩柱与支撑杆连接处的灌浆也十分的麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导管架基础结构及施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导管架基础结构，包括桩柱，所述桩柱有大小结构相同的三组，所述桩柱上设置有螺旋板，所述桩柱的顶部设置有插接有支撑杆，所述桩柱和支撑杆之间形成灌浆室，所述支撑杆的顶部设置有平台，所述平台的底部设置有斜杆，所述斜杆的另一端与支撑杆连接，相邻两组所述支撑杆之间设置有连接架，所述支撑杆的底部侧壁上均匀设置有灌浆孔，所述支撑杆内腔的左侧设置有第一出气管道，所述支撑杆上设置有盖板，所述盖板的底部设置有密封环，所述第一密封环的底部设置有第一导向块，所述第一导向块上呈环形阵列均匀设置有出气孔，所述出气孔靠近支撑杆的一端连接环形管道，所述环形管道与第一出气管道之间通过第二出气管道连通，所述支撑杆的底端设置有第二导向块，所述第二导向块上设置有凹槽，所述第二导向块顶部设置有第二密封环。
优选的，所述灌浆孔四组，每组所述灌浆孔有五个，且每组灌浆孔从上到下的第五个灌浆孔的中心与第二密封环的顶部齐平。
优选的，所述连接架的横切面呈X状钢管架，由两组钢管交叉焊接而成。
优选的，所述平台的顶部设置有防护筒，且防护筒的底部均匀设置有出水口。
优选的，所述平台上设置有防护栅栏。
一种导管架基础结构及施工方法的步骤如下：
步骤1：先通过放置在海底的定位架对桩柱的位置进行精确定位并垂直固定在海里，再通过大扭矩液压马达将带有螺旋板的桩柱旋转至设计高程，由于桩柱是旋转打入海底可以通过旋转更好的调平水平高度，在海底打桩时遇到软土层时螺旋板可以有效防止出现滑桩的危险；
步骤2：在调平后，将在工厂制作好的支撑杆和平台整体吊装，支撑杆通过第一导向块和第二导向块与桩柱的匹配，准确插入桩柱的内腔，并使支撑杆垂直于桩柱的中心；
步骤3：支撑杆稳定插入桩柱内腔后，使用水泵将从灌浆孔流入支撑杆内腔的海水抽出，支撑杆内腔的海水抽干后，空气顺着第一出气管道、第二出气管道、环形管道和出气孔进入灌浆室，使灌浆室内腔达到气压平衡，灌浆室中的海水从灌浆孔流入支撑杆内腔和凹槽，凹槽的顶部高度低于灌浆室底部的高度，所以当凹槽内的水抽干后，灌浆室内腔的水也必然被抽干；
步骤4：灌浆室内腔的水抽干后，向支撑杆的内腔灌浆，通过重力因素，支撑杆内腔的浆液顺着灌浆孔流入灌浆室，灌浆室内腔的空气从出气孔、环形管道、第二出气管道和第一出气管道排出；
步骤5：支撑杆彻底稳固后，将风机插接在防护筒内腔，并通过螺栓固定，防护筒起到保护作用，防止海浪对风机与平台连接处和风机底座的撞击，落入防护筒内腔的海水从出水口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置结构简单，使用简单，螺旋板的存在使桩柱可以精确控制打桩的深度，在遇到软土层或暗河时可以有效防止桩柱滑溜，第一导向块和第二导向块的存在方便了支撑杆的插接，灌浆孔的存在使灌浆室的灌浆更加方便简单，凹槽的存在方便了灌浆室内腔海水的排出，防护筒对风机起到保护作用，防止海浪对风机与平台连接处和风机底座的撞击，防护栅栏可以保护施工人员，防止施工人员掉下平台。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明灌浆室结构示意图；
图3为本发明第一导向块结构示意图；
图4为本发明第二导向块结构示意图。
图中：1桩柱、11螺旋板、2支撑杆、21平台、22斜杆、23连接架、24灌浆孔、3盖板、31第一密封环、32第二密封环、4第一导向块、41出气孔、42第一出气管道、43环形管道、44第二出气管道、5第二导向块、51凹槽、6灌浆室。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种导管架基础结构，包括桩柱1，所述桩柱1有大小结构相同的三组，所述桩柱1上设置有螺旋板11，所述桩柱1的顶部设置有插接有支撑杆2，所述桩柱1和支撑杆2之间形成灌浆室6，所述支撑杆2的顶部设置有平台21，所述平台21的底部设置有斜杆22，所述斜杆22的另一端与支撑杆2连接，相邻两组所述支撑杆2之间设置有连接架23，所述支撑杆2的底部侧壁上均匀设置有灌浆孔24，所述支撑杆2内腔的左侧设置有第一出气管道42，所述支撑杆2上设置有盖板3，所述盖板3的底部设置有密封环31，所述第一密封环31的底部设置有第一导向块4，所述第一导向块4上呈环形阵列均匀设置有出气孔41，所述出气孔41靠近支撑杆2的一端连接环形管道43，所述环形管道43与第一出气管道42之间通过第二出气管道44连通，所述支撑杆2的底端设置有第二导向块5，所述第二导向块5上设置有凹槽51，所述第二导向块5顶部设置有第二密封环32。
其中，所述灌浆孔24四组，每组所述灌浆孔24有五个，且每组灌浆孔24从上到下的第五个灌浆孔24的中心与第二密封环32的顶部齐平，方便了灌浆室6内腔的海水流入凹槽51，排出去；
所述连接架23的横切面呈X状钢管架，由两组钢管交叉焊接而成，连接架起到连接各个支撑杆2并固定的作用；
所述平台21的顶部设置有防护筒，且防护筒的底部均匀设置有出水口，防护筒对风机起到保护作用，防止海浪对风机与平台21连接处和风机底座的撞击，落入防护筒内腔的海水从出水口；
所述平台21上设置有防护栅栏，防护栅栏可以保护施工人员，防止施工人员掉下平台21。
一种导管架基础结构及施工方法的步骤如下：
步骤1：先通过放置在海底的定位架对桩柱1的位置进行精确定位并垂直固定在海里，再通过大扭矩液压马达将带有螺旋板11的桩柱1旋转至设计高程，由于桩柱1是旋转打入海底可以通过旋转更好的调平水平高度，在海底打桩时遇到软土层时螺旋板11可以有效防止出现滑桩的危险；
步骤2：在调平后，将在工厂制作好的支撑杆2和平台21整体吊装，支撑杆2通过第一导向块4和第二导向块5与桩柱1的匹配，准确插入桩柱1的内腔，并使支撑杆2垂直于桩柱1的中心；
步骤3：支撑杆2稳定插入桩柱1内腔后，使用水泵将从灌浆孔24流入支撑杆2内腔的海水抽出，支撑杆2内腔的海水抽干后，空气顺着第一出气管道42、第二出气管道44、环形管道43和出气孔41进入灌浆室6，使灌浆室6内腔达到气压平衡，灌浆室6中的海水从灌浆孔24流入支撑杆2内腔和凹槽51，凹槽51的顶部高度低于灌浆室6底部的高度，所以当凹槽51内的水抽干后，灌浆室6内腔的水也必然被抽干；
步骤4：灌浆室6内腔的水抽干后，向支撑杆2的内腔灌浆，通过重力因素，支撑杆2内腔的浆液顺着灌浆孔24流入灌浆室6，灌浆室6内腔的空气从出气孔41、环形管道43、第二出气管道44和第一出气管道42排出；
步骤5：支撑杆2彻底稳固后，将风机插接在防护筒内腔，并通过螺栓固定，防护筒起到保护作用，防止海浪对风机与平台21连接处和风机底座的撞击，落入防护筒内腔的海水从出水口。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种导管架基础结构，包括桩柱(1)，其特征在于：所述桩柱(1)有大小结构相同的三组，所述桩柱(1)上设置有螺旋板(11)，所述桩柱(1)的顶部设置有插接有支撑杆(2)，所述桩柱(1)和支撑杆(2)之间形成灌浆室(6)，所述支撑杆(2)的顶部设置有平台(21)，所述平台(21)的底部设置有斜杆(22)，所述斜杆(22)的另一端与支撑杆(2)连接，相邻两组所述支撑杆(2)之间设置有连接架(23)，所述支撑杆(2)的底部侧壁上均匀设置有灌浆孔(24)，所述支撑杆(2)内腔的左侧设置有第一出气管道(42)，所述支撑杆(2)上设置有盖板(3)，所述盖板(3)的底部设置有密封环(31)，所述第一密封环(31)的底部设置有第一导向块(4)，所述第一导向块(4)上呈环形阵列均匀设置有出气孔(41)，所述出气孔(41)靠近支撑杆(2)的一端连接环形管道(43)，所述环形管道(43)与第一出气管道(42)之间通过第二出气管道(44)连通，所述支撑杆(2)的底端设置有第二导向块(5)，所述第二导向块(5)上设置有凹槽(51)，所述第二导向块(5)顶部设置有第二密封环(32)。
2.根据权利要求1所述的一种导管架基础结构，其特征在于：所述灌浆孔(24)四组，每组所述灌浆孔(24)有五个，且每组灌浆孔(24)从上到下的第五个灌浆孔(24)的中心与第二密封环(32)的顶部齐平。
3.根据权利要求1所述的一种导管架基础结构，其特征在于：所述连接架(23)的横切面呈X状钢管架，由两组钢管交叉焊接而成。
4.根据权利要求1所述的一种导管架基础结构，其特征在于：所述平台(21)的顶部设置有防护筒，且防护筒的底部均匀设置有出水口。
5.根据权利要求1所述的一种导管架基础结构，其特征在于：所述平台(21)上设置有防护栅栏。
6.根据权利要求1-5所述的一种导管架基础结构及施工方法，其特征在于：一种导管架基础结构及施工方法的步骤如下：
步骤1：先通过放置在海底的定位架对桩柱(1)的位置进行精确定位并垂直固定在海里，再通过大扭矩液压马达将带有螺旋板(11)的桩柱(1)旋转至设计高程，由于桩柱(1)是旋转打入海底可以通过旋转更好的调平水平高度，在海底打桩时遇到软土层时螺旋板(11)可以有效防止出现滑桩的危险；
步骤2：在调平后，将在工厂制作好的支撑杆(2)和平台(21)整体吊装，支撑杆(2)通过第一导向块(4)和第二导向块(5)与桩柱(1)的匹配，准确插入桩柱(1)的内腔，并使支撑杆(2)垂直于桩柱(1)的中心。
步骤3：支撑杆(2)稳定插入桩柱(1)内腔后，使用水泵将从灌浆孔(24)流入支撑杆(2)内腔的海水抽出，支撑杆(2)内腔的海水抽干后，空气顺着第一出气管道(42)、第二出气管道(44)、环形管道(43)和出气孔(41)进入灌浆室(6)，使灌浆室(6)内腔达到气压平衡，灌浆室(6)中的海水从灌浆孔(24)流入支撑杆(2)内腔和凹槽(51)，凹槽(51)的顶部高度低于灌浆室(6)底部的高度，所以当凹槽(51)内的水抽干后，灌浆室(6)内腔的水也必然被抽干。
步骤4：灌浆室(6)内腔的水抽干后，向支撑杆(2)的内腔灌浆，通过重力因素，支撑杆(2)内腔的浆液顺着灌浆孔(24)流入灌浆室(6)，灌浆室(6)内腔的空气从出气孔(41)、环形管道(43)、第二出气管道(44)和第一出气管道(42)排出。
步骤5：支撑杆(2)彻底稳固后，将风机插接在防护筒内腔，并通过螺栓固定，防护筒起到保护作用，防止海浪对风机与平台(21)连接处和风机底座的撞击，落入防护筒内腔的海水从出水口。
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