CN110158638A - 海上风电复合筒基础施工结构及施工方法 - Google Patents

海上风电复合筒基础施工结构及施工方法 Download PDF

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邹尤
陶铁铃
何杰
曹龙
付文军
赵鑫
甘乐
刘凯
段斐
汪顺吉
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E02D27/425—Foundations for poles, masts or chimneys specially adapted for wind motors masts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water

Abstract

本发明涉及海上风电复合筒基础施工结构及施工方法。该施工结构，包括钢筒和过渡段，钢筒包括竖向钢板和设置在竖向钢板顶部的水平向钢板，所述钢筒内部被竖向钢板分隔呈蜂窝状多仓室结构，竖向钢板底部开孔，临时支撑梁设置在竖向钢板底部的孔内，通过插销固定；钢筒内部仓室内设有浮箱，钢筒和浮箱通过锚链和锚块锚泊在船坞中。钢筒在码头上制造好，复合筒基础制造完成后，将基础固定在安装船上，拆除锚链和锚块，浮箱充水下沉从钢筒中取出。复合筒基础在海中制造，可节约制造场地，省去吊装复合筒基础的大吨位龙门吊，大幅降低制造成本，经济性好，有利于推广利用。

Description

海上风电复合筒基础施工结构及施工方法
技术领域
本发明涉及一种海上风电设备，具体涉及海上风电复合筒基础施工结构及施工方法。
背景技术
目前海上风电固定式基础类型主要有单桩基础，高桩承台基础，导管架基础，重力式基础和复合筒基础。复合筒基础和其他基础相比，具有基础材料成本低，刚度大，其一步式安装技术可缩短施工工期，但由于复合筒基础自重非常大(3500至7000吨)，在码头上制作后需要用大型龙门吊吊入水中，然后通过专用船漂浮运输到指定地点安装，大型龙门吊购置费用昂贵，且复合筒基础体型大(直径30到50米)，码头面积需要很大，从而增加了复合筒基础的成本。本发明可省去大型龙门吊，减小码头面积，进一步降低复合筒基础成本。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种制作成本低、制造方便的海上风电复合筒基础施工结构及施工方法。
本发明采用的技术方案是：一种海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：包括以下步骤：
1)、在码头制造钢筒的竖向钢板和顶部水平向钢板，在竖向钢板底部开孔；
2)、将临时支撑梁插入钢筒的竖向钢板底部孔内，并固定；
3)、将浮箱装入钢筒竖向钢板的各仓室内，封闭钢筒顶部水平向钢板；
4)、将钢筒和浮箱整体吊入船坞；
5)、安装锚链和锚块，使钢筒和浮箱在船坞中锚泊；
6)、拆除临时支撑梁；
7)、在钢筒顶部浇筑钢筋混凝土底板和预应力混凝土过渡段；
8)、复合筒基础制造完成后，安装船将复合筒基础固定在船坞中；
9)、拆除锚链和锚块；
10)、通过浮箱的排气阀与排水阀进行排气充水，浮箱沉入海床；
11)、待安装船将复合筒基础运走后，再次通过浮箱的排气阀与排水阀，将浮箱内部水置换为气体，浮箱上浮回收利用。
作为优选，步骤1)中，在所述竖向钢板底部250mm高度范围内开孔。
作为优选，所述过渡段为预应力钢筋混凝土。
作为优选，所述混凝土底板和锚块为钢筋混凝土。
作为优选，所述钢筒内部呈蜂窝状多仓室结构。
作为优选，所述锚链和临时支撑梁为钢结构。
作为优选，所述浮箱为钢材或塑料复合材料制成的空心封闭结构。
一种海上风电复合筒基础施工结构，包括钢筒和设置在钢筒顶部混凝土底板上的过渡段，其特征在于：所述钢筒包括竖向钢板和设置在竖向钢板顶部的水平向钢板，所述钢筒内部被竖向钢板分隔呈蜂窝状多仓室结构，所述竖向钢板底部开孔，临时支撑梁设置在竖向钢板底部的孔内，通过插销固定；所述钢筒内部仓室内设有浮箱，所述钢筒和浮箱通过锚链和锚块锚泊在船坞中。
本发明取得的有益效果是：复合筒基础在海中制造，可节约制造场地，省去吊装复合筒基础的大吨位龙门吊，大幅降低制造成本，经济性好，有利于推广利用。
附图说明
图1为本发明的海上风电筒型基础的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B-B剖视图；
图4为图1的C-C剖视图；
图5为图1中D处的放大图；
图6为图4中E处的放大图；
图7为图6的F-F剖视图；
附图标记：1、过渡段；2、混凝土底板；3、水平向钢板；4、竖向钢板；5、锚链；6、锚块；7、临时支撑梁；8、浮箱；9、插销。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1-7所示，本发明的一种海上风电复合筒基础施工结构，包括钢筒，钢筒顶部设有混凝土底板2，过渡段1设置在混凝土底板2上。钢筒包括竖向钢板4和设置在竖向钢板4顶部的水平向钢板3，钢筒内部被竖向钢板4分隔呈蜂窝状多仓室结构，在钢筒内部的蜂窝状多仓室结构内放置浮箱8。竖向钢板4底部开孔，临时支撑梁7设置在竖向钢板4底部的孔内，通过插销9固定，浮箱8搁置在临时支撑梁7上。钢筒和浮箱8通过锚链5和锚块6锚泊在船坞中。
本实施例中，过渡段1为预应力钢筋混凝土；混凝土底板2为钢筋混凝土；锚链5和临时支撑梁7为钢结构；锚块6为钢筋混凝土；浮箱8由钢材或塑料复合材料组成的空心封闭结构。钢筒在码头上制造好，钢筒底部开孔，临时支撑梁7插入孔中用插销9连接，将浮箱8搁置在临时支撑梁7上，吊入水中，安装锚链5和锚块6，拆除临时支撑梁7，然后浇筑钢筒以上的混凝土底板2和过渡段1。复合筒基础制造完成后，将基础固定在安装船上，拆除锚链5和锚块6，浮箱8充水下沉从钢筒中取出。
本发明的一种海上风电复合筒基础施工方法,包括以下步骤：
1)、在码头制造钢筒的竖向钢板4和顶部水平向钢板3，其中竖向钢板4底部250mm高度范围内开孔；
2)、将临时支撑梁7插入钢筒的竖向钢板4底部孔内，用插销9固定；
3)、将浮箱8装入钢筒竖向钢板4的各仓室内，封闭钢筒顶部水平向钢板3；
4)、将钢筒和浮箱8整体吊入船坞；
5)、安装锚链5和锚块6，使钢筒和浮箱8在船坞中锚泊；
6)、拆除临时支撑梁7；
7)、在钢筒顶部浇筑钢筋混凝土底板2和预应力混凝土过渡段1；
8)复合筒基础制造完成后，安装船将基础固定在船坞中；
9)拆除锚链5和锚块6；
10)、通过浮箱8的排气阀与排水阀进行排气充水，浮箱8沉入海床；
11)、待安装船将复合筒基础运走后，再次通过浮箱8的排气阀与排水阀，将浮箱8内部水置换为气体，浮箱8上浮回收利用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：包括以下步骤：
1)、在码头制造钢筒的竖向钢板和顶部水平向钢板，在竖向钢板底部开孔；
2)、将临时支撑梁插入钢筒的竖向钢板底部孔内，并固定；
3)、将浮箱装入钢筒竖向钢板的各仓室内，封闭钢筒顶部水平向钢板；
4)、将钢筒和浮箱整体吊入船坞；
5)、安装锚链和锚块，使钢筒和浮箱在船坞中锚泊；
6)、拆除临时支撑梁；
7)、在钢筒顶部浇筑钢筋混凝土底板和预应力混凝土过渡段；
8)、复合筒基础制造完成后，安装船将复合筒基础固定在船坞中；
9)、拆除锚链和锚块；
10)、通过浮箱的排气阀与排水阀进行排气充水，浮箱沉入海床；
11)、待安装船将复合筒基础运走后，再次通过浮箱的排气阀与排水阀，将浮箱内部水置换为气体，浮箱上浮回收利用。
2.根据权利要求1所述的海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：步骤1)中，在所述竖向钢板底部250mm高度范围内开孔。
3.根据权利要求1所述的海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：所述过渡段为预应力钢筋混凝土。
4.根据权利要求1所述的海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：所述混凝土底板和锚块为钢筋混凝土。
5.根据权利要求1所述的海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：所述钢筒内部呈蜂窝状多仓室结构。
6.根据权利要求1所述的海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：所述锚链和临时支撑梁为钢结构。
7.根据权利要求1所述的海上风电复合筒基础施工方法,其特征在于：所述浮箱为钢材或塑料复合材料制成的空心封闭结构。
8.一种海上风电复合筒基础施工结构，包括钢筒和设置在钢筒顶部混凝土底板上的过渡段，其特征在于：所述钢筒包括竖向钢板和设置在竖向钢板顶部的水平向钢板，所述钢筒内部被竖向钢板分隔呈蜂窝状多仓室结构，所述竖向钢板底部开孔，临时支撑梁设置在竖向钢板底部的孔内，通过插销固定；所述钢筒内部仓室内设有浮箱，所述钢筒和浮箱通过锚链和锚块锚泊在船坞中。
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