CN115143042A - 风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组，风机基础的施工方法，包括：提供风机基础步骤，风机基础包括插接筒、承载组件以及平台组件，插接筒具有内腔，插接筒在自身轴向上的一侧封闭且另一侧形成有与内腔连通的插接开口，承载组件设置于插接筒在轴向上背离插接开口的一侧，承载组件包括多个在插接筒上间隔分布并分别与插接筒连接的承载桩，各承载桩背离插接筒的一端分别连接于平台组件；沉贯步骤，将风机基础转移至预定区域，控制风机基础沿着轴向沉贯，使得插接筒由插接开口的一端插入土层预定深度。本发明施工后的风机基础能够满足承载要求，减少水流冲击影响，能够满足风机基础的安全性要求。

Description

风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组。

背景技术

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。由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。

随着海上风电向深水发展，环境条件越发恶劣，对风力发电机组的水平承载力提出了更高的要求。当前海上风机基础最常用的形式为大直径单桩基础，其承受的水流冲击力较大，给风力发电机组的安全运行带来隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组，施工后的风机基础能够满足承载要求，减少水流冲击影响，能够满足风机基础的安全性要求。

一方面，根据本发明实施例提供一种风机基础的施工方法，包括：

提供风机基础步骤，风机基础包括插接筒、承载组件以及平台组件，插接筒具有内腔，插接筒在自身轴向上的一侧封闭且另一侧形成有与内腔连通的插接开口，承载组件设置于插接筒在轴向上背离插接开口的一侧，承载组件包括多个在插接筒上间隔分布并分别与插接筒连接的承载桩，各承载桩背离插接筒的一端分别连接于平台组件；

沉贯步骤，将风机基础转移至预定区域，控制风机基础沿着轴向沉贯，使得插接筒由插接开口的一端插入土层预定深度。

根据本发明实施例的一个方面，提供风机基础步骤中，插接筒包括环形筒壁、封盖以及分隔部件，封盖设置于环形筒壁在轴向的一端并与封盖共同围合形成内腔，分隔部件设置于内腔并将内腔分隔形成两个以上独立腔室，封盖对应每个独立腔室均设置有与独立腔室连通的抽吸口以及灌浆口；

沉贯步骤具体包括：

控制与各独立腔室连通的抽吸口以调节各独立腔室的压力，使得风机基础在重力的作用下平稳沉贯至土层的预定深度；

由与各独立腔室连通的灌浆口向独立腔室内注入浆液，待浆液固化并与土层共同充满各独立腔室。

根据本发明实施例的一个方面，提供风机基础步骤中，风机基础还包括转接部件，承载组件通过转接部件与插接筒连接，转接部件在轴向上的正投影至少部分围绕插接筒的正投影设置，转接部件包括环状基体，环状基体具有容纳腔以及与容纳腔连通的第一开口以及第二开口，插接筒与环状基体连接；

在沉贯步骤之后，风机基础的施工方法还包括：

由第一开口以及第二开口中的一者向容纳腔内填充预定重量的配重物。

根据本发明实施例的一个方面，提供风机基础步骤之前，风机基础的施工方法还包括风机基础预成型步骤，风机基础预成型步骤包括：

提供插接筒的步骤；

承载组件的安装步骤，沿插接筒的轴向在插接筒背离插接开口的一侧连接多个间隔分布的筒本体，筒本体背离插接筒的一侧敞开设置，向各筒本体内注入第一浆料，待各筒本体内的第一浆料固化并与筒本体形成多个承载桩；

平台组件的安装步骤，在各承载桩背离插接筒的一端连接平台组件，以成型风机基础。

根据本发明实施例的一个方面，平台组件安装步骤包括：

在各承载桩背离插接筒的一端连接承载箱，并使得各承载桩分别伸入承载箱的内部；

向承载箱的内部注入第二浆料，以成型第一灌浆层，各承载桩至少部分凸出于第一灌浆层；

在第一灌浆层上铺设锚栓笼；

向承载箱的内部注入第三浆料，以成型第二灌浆层，承载桩以及锚栓笼分别至少部分包覆于第二灌浆层，其中，第二灌浆层的强度大于或等于第一灌浆层的强度。

另一方面，根据本发明实施例提出了一种风机基础，包括：插接筒，插接筒具有内腔，插接筒在自身轴向上的一侧封闭且另一侧形成有与内腔连通的插接开口；承载组件，设置于插接筒在轴向上背离插接开口的一侧，承载组件包括多个在插接筒上间隔分布并分别与插接筒连接的承载桩；平台组件，设置于承载组件，各承载桩背离插接筒的一端分别连接于平台组件。

根据本发明实施例的另一个方面，承载桩包括筒本体以及第一灌浆体，筒本体连接于插接筒与平台组件之间，第一灌浆体填充于筒本体的内部。

根据本发明实施例的另一个方面，承载桩还包括加强筋笼，加强筋笼位于筒本体的内部，第一灌浆体包覆加强筋笼。

根据本发明实施例的另一个方面，加强筋笼包括第一连接板、第二连接板以及多个加强筋，第一连接板以及第二连接板沿筒本体延伸方向间隔分布，每个加强筋的一端与第一连接板连接且另一端与第二连接板连接。

根据本发明实施例的另一个方面，各承载桩远离插接筒的一端向靠近彼此的方向汇聚，各承载桩靠近插接筒的一端向远离彼此的方向分散，承载桩的斜率的取值范围为4～12。

根据本发明实施例的另一个方面，插接筒包括环形筒壁以及封盖，封盖设置于环形筒壁在轴向的一端，环形筒壁与封盖共同围合形成内腔，封盖上设置有与内腔连通的抽吸口以及灌浆口。

根据本发明实施例的另一个方面，插接筒还包括分隔部件，分隔部件设置于内腔并将内腔分隔形成两个以上独立腔室，封盖对应每个独立腔室分别设置有与独立腔室连通的抽吸口以及灌浆口。

根据本发明实施例的另一个方面，分隔部件包括分隔筒以及两个以上分隔板，分隔筒在轴向的一端连接于封盖，两个以上分隔板沿分隔筒的周向间隔分布，每个分隔板分别与环形筒壁、封盖以及分隔筒连接。

根据本发明实施例的另一个方面，平台组件包括承载箱、设置于承载箱内的锚栓笼以及第二灌浆体，第二灌浆体包覆锚栓笼，锚栓笼至少部分凸出于第二灌浆体，各承载桩至少部分伸入承载箱并包覆于第二灌浆体内。

根据本发明实施例的另一个方面，第二灌浆体包括层叠设置的第一灌浆层以及第二灌浆层，第二灌浆层位于第一灌浆层背离承载组件的一侧，第二灌浆层的强度大于或等于第一灌浆层的强度，承载桩以及锚栓笼各自至少部分包覆于第二灌浆层。

根据本发明实施例的另一个方面，风机基础还包括转接部件，承载组件通过转接部件与插接筒连接，转接部件在轴向上的正投影至少部分围绕插接筒的正投影设置。

根据本发明实施例的另一个方面，转接部件包括环状基体以及配重物，环状基体具有容纳腔，配重物填充于容纳腔，插接筒与环状基体连接。

根据本发明实施例的另一个方面，转接部件还包括第一加强部，第一加强部设置于容纳腔并与环状基体连接；和/或，风机基础还包括第二加强部，至少一个承载桩与环状基体之间连接有第二加强部。

再一个方面，根据本发明实施例提供一种风力发电机组，包括上述的风机基础。

根据本发明实施例提供的风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组，风机基础的施工方法中，提供风机基础步骤所提供的风机基础包括插接筒、承载组件以及平台组件，插接筒具有内腔以及插接开口，在沉贯步骤中，风机基础整体能够由插接开口的一侧插入土层中，利于风机基础在土层中的固定。平台组件的设置能够满足风机基础与塔架的连接，由于承载组件包括多个间隔分布并分别与插接筒以及平台组件连接的承载桩，使得通过本申请施工方法施工后的风机基础既能够满足对塔架等机组其他部件的承载要求，同时，相邻两个承载桩之间形成有空隙，当用于海上风力发电机组时，使得浪潮可以从相邻两个承载桩之间的间隙中穿过，从而减小风机基础受到的波浪荷载，保证风机基础的安全性能。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的风机基础的机构示意图；

图3是本发明一个实施例的插接筒的俯视图；

图4是本发明一个实施例的承载桩的结构示意图；

图5是本发明另一个实施例的风机基础的局部结构示意图；

图6是本发明一个实施例的转接部件的结构示意图；

图7是本发明一个实施例的风机基础的施工方法的流程示意图；

图8是本发明另一个实施例的风机基础的施工方法的流程示意图；

图9是本发明一个实施例的风机基础成型步骤的流程示意图。

其中：

100-风机基础；

10-插接筒；11-环形筒壁；12-封盖；13-分隔部件；131-分隔筒；132-分隔板；10a-内腔；10b-插接开口；10c-抽吸口；10d-灌浆口；

20-承载组件；21-承载桩；211-筒本体；212-第一灌浆体；213-加强筋笼；213a-第一连接板；213b-第二连接板；213c-加强筋；

30-平台组件；31-承载箱；32-锚栓笼；321-锚板；322-锚杆；33-第二灌浆体；331-第一灌浆层；332-第二灌浆层；

40-转接部件；41-环状基体；42-配重物；43-第一加强部；431-第一加强板；44-第一开口；45-第二开口；

50-第二加强部；51-第二加强板；

MM-土层；X-轴向；

200-塔架；300-机舱；400-发电机；500-叶轮；510-轮毂；520-叶片。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种风力发电机组，包括风机基础100、塔架200、机舱300、发电机400以及叶轮500。塔架200连接于风机基础100，机舱300设置于塔架200的顶端，发电机400设置于机舱300。一些示例中，发电机400可以位于机舱300的外部。叶轮500包括轮毂510以及连接于轮毂510上的多个叶片520，叶轮500通过其轮毂510与发电机400的转子连接。风力作用于叶片520时，带动整个叶轮500以及发电机400的转子转动，进而满足风力发电机组的发电要求。

为了使得风力发电机组的安全性能，保证其风机基础100的稳定性是十分必要的。尤其对于海上风力发电机组，其不仅要承受风能的作用，同时还要承受海水的冲击，因此对其风机基础100的安全性能要求更高。

已有的海上风机基础的形式主要为大直径单桩基础，单桩基础的径向尺寸较大，海水的浪潮在流经单桩基础时，与单桩基础的接触面较大，单桩基础对浪潮的阻力加大，由于力的作用是相互的，浪潮将给风机基础的单桩较大的冲击力，给风力发电机组的安全运行带来隐患。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种新的风机基础100，风机基础100可以用于本发明实施例提供的风力发电机组能够满足承载要求，减少水流冲击影响，满足风机基础的安全性要求。为了更好地理解本发明，下面结合图2至图9根据本发明实施例的风机基础及其施工方法进行详细描述。

如图2所示，本发明实施例提供一种风机基础100，包括插接筒10、承载组件20以及平台组件30，插接筒10具有内腔10a，插接筒10在自身轴向X上的一侧封闭且另一侧形成有与内腔10a连通的插接开口10b。承载组件20设置于插接筒10在轴向X上背离插接开口10b的一侧，承载组件20包括多个在插接筒10上间隔分布并分别与插接筒10连接的承载桩21。平台组件30设置于承载组件20，各承载桩21背离插接筒10的一端分别连接于平台组件30。

本发明实施例提供的风机基础100，插接筒10具有内腔10a以及插接开口10b，能够由插接开口10b的一侧插入土层MM中，利于风机基础100在土层MM中的固定。平台组件30的设置能够利于塔架200的安装以及连接，满足风机基础100与塔架200的连接需求。由于承载组件20包括多个间隔分布并分别与插接筒10以及平台组件30连接的承载桩21，既能够满足对塔架200等机组其他部件的承载要求。同时，相邻两个承载桩21之间形成有空隙，当风机基础100用于海上风力发电机组时，使得浪潮可以从相邻两个承载桩21之间的间隙中穿过，从而减小风机基础100受到的波浪荷载，保证风机基础100的安全性能。

可选地，插接筒10的形状可以为圆形或者多边形，当为多边形的形式时可选为正多边形，以使得插接筒10的受力更加均匀。

如图2以及图3所示，作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100，插接筒10包括环形筒壁11以及封盖12，封盖12设置于环形筒壁11在轴向X的一端，环形筒壁11与封盖12共同围合形成内腔10a，插接开口10b形成于环形筒壁11在轴向X上背离封盖12的一侧，封盖12上设置有与内腔10a连通的抽吸口10c以及灌浆口10d。插接筒10采用上述结构形式，结构简单，易于成型，且利于插接至土层MM中。并且，抽吸口10c的设置，利于插接筒10沉贯下降并插入土层MM中，使得风机基础100在海上施工时，可以采用沉贯的方式插入相应的土层MM中，无需打桩方式深入土层MM，易于施工，避免出现拒锤或溜桩现象，保证施工安全。并且，当插接筒10插接到位后，可以通过灌浆口10d向插接筒10与土层MM的缝隙内填充浆液，使得浆液与土层MM共同充满内腔10a，增加风机基础100整体的刚度，提高风机基础100整体的水平承载力，更好的满足风机基础的安全性要求。

作为一种可选地实施方式，本发明实施提供的风机基础100，插接筒10还包括分隔部件13，分隔部件13设置于内腔10a并将内腔10a分隔形成两个以上独立腔室，封盖12对应每个独立腔室分别设置有与独立腔室连通的抽吸口10c以及灌浆口10d。通过分隔部件13将内腔10a分隔形成独立腔室，可以通过与每个独立腔室连通的抽吸口10c控制该腔室内的压力，改变插接筒10在独立腔室对应区域的沉贯速度，实现对插接筒10的调平，利于插接筒10在深入海水至插接相应的土层MM位置过程中的平稳性，利于插接筒10的插接需求。

在一些可选地实施例中，两个以上独立的腔室可以在环绕插接筒10的轴线的方向上均匀分布，保证插接筒10在沉贯过程中的平稳性能。当然，此为一种可选地实施方式，在有些实施例中，也可以使得其中一个独立腔室与插接筒10的内腔10a同轴设置，剩余独立腔室环绕插接筒10的轴线均匀分布。同样能够保证插接筒10在沉贯过程中的平稳性能，且利于插接筒10的成型需求。

作为一种可选地实施例方式，本发明实施例提供的风机基础100，分隔部件13可以包括分隔筒131以及两个以上分隔板132，分隔筒131在轴向X的一端连接于封盖12，两个以上分隔板132沿分隔筒131的周向间隔分布，每个分隔板132分别与环形筒壁11、封盖12以及分隔筒131连接。通过设置分隔筒131以及分隔板132，利于插接筒10的内腔10a的分隔，同时能够保证分隔部件13的各结构与插接筒10之间的连接强度，保证插接筒10在沉贯过程中的载荷承载能力，以及风机基础100在工作时整体的安全性能。

可选地，分隔筒131与环形筒壁11可以同轴设置，分隔筒131在轴向X上的高度可以与环形筒壁11在轴向X上的高度相同。可选地，两个以上分隔板132在分隔筒131的周向上可以间隔且均匀设置，相邻两个分隔板132之间的夹角相同。

可选地，分隔板132的数量可以根据插接筒10在沉贯时的调平精度要求和/或插接筒10整体的径向尺寸确定，可以为两个、三个甚至更多个，此处不做具体限定。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100，承载组件20的数量可以为三个、四个甚至更多个，具体可以根据承载能力需求设置。

如图4所示，在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的风机基础100，其承载桩21可以包括筒本体211以及第一灌浆体212，筒本体211连接于插接筒10与平台组件30之间，第一灌浆体212填充于筒本体211的内部。本发明实施例提供的风机基础100，由于承载桩21包括筒本体211以及填充在筒本体211内的第一灌浆体212，使得筒本体211与第一灌浆体212能够共同承载来自平台组件30传递的载荷，满足风机基础100的承载要求，同时能够降低筒本体211的壁厚，节约成本。

作为一种可选地实施方式，筒本体211可以为圆形筒状结构或者多边形筒状结构。筒本体211可以采用金属筒体，一些示例中，可以采用钢管等金属管体。可选地，第一灌浆体212可以为混凝土体等可以由液体状态凝固至固化状态的结构体。

承载桩21采用金属材料制成的筒本体211的结构并填充混凝土等材料制成的第一灌浆体212的形式，能够通过第一灌浆体212分担部分承载组件20所承受的载荷，进而可以减小承载桩21整体的壁厚，降低成本。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100，承载桩21还包括加强筋笼213，加强筋笼213位于筒本体211的内部，第一灌浆体212包覆加强筋笼213。通过设置加强筋笼213结构，能够进一步增加承载桩21整体的载荷承载能力，提高风机基础100整体的安全性能。

在一些可选地实施例中，加强筋笼213可以包括第一连接板213a、第二连接板213b以及多个加强筋213c，第一连接板213a以及第二连接板213b沿筒本体211延伸方向间隔分布，每个加强筋213c的一端与第一连接板213a连接且另一端与第二连接板213b连接。加强筋笼213采用上述形式，使得承载桩21承受的载荷能够通过筒本体211、第一灌浆体212以及加强筋笼213相互传递，共同承担，提高承载桩21的承载能力以及安全性能。

可选地，第一连接板213a以及第二连接板213b的形状可以与筒本体211的形状相匹配，一些可选地实施例中，可以使得第一连接板213a以及第二连接板213b分别连接于筒本体211的内壁，通过上述设置，能够利于在未灌注第一灌浆体212时对多个加强筋213c的固定。

可选地，第一连接板213a以及第二连接板213b上可以设置沿筒本体211的延伸方向贯穿的通孔，以便于在承载桩21成型的过程中，用于成型第一灌浆体212的浆料能够由通孔通过第一连接板213a以及第二连接板213b并填充于筒本体211的内部，以包覆加强筋笼213设置。

在一些可选地实施中，各承载桩21相对于筒本体211的轴向X倾斜设置。可选地，可以使得各承载桩21远离插接筒10的一端向靠近彼此的方向汇聚，各承载桩21靠近插接筒10的一端向远离彼此的方向分散，承载桩21的斜率的取值范围为4～12之间的任意数值，承载桩21的斜率包括4以及12两个端值。通过使得承载桩21倾斜设置，并将其控制在上述斜率范围内，既能够保证浪潮在相邻两个承载桩21之间的流通，减小对风机基础100整体的冲击，同时，还能够提高承载组件20整体的承载能力。

如图5所示，作为一种可选地实施方式，本发明实施提供的风机基础100，其平台组件30可以包括承载箱31、设置于承载箱31内的锚栓笼32以及第二灌浆体33，第二灌浆体33包覆锚栓笼32，锚栓笼32至少部分凸出于第二灌浆体33，各承载桩21至少部分伸入承载箱31并包覆于第二灌浆体33内。由于各承载桩21至少部分伸入承载箱31并包覆第二灌浆体33内，能够保证承载组件20各承载桩21与平台组件30之间的连接强度，提高风机基础100的稳定性。锚栓笼32由于部分包覆于第二灌浆体33且部分凸出于第二灌浆体33设置，锚栓笼32凸出第二灌浆体33设置的部分可以用于与塔架200连接，起到风机基础100与塔架200的连接作用。

可选地，承载箱31可以为圆形或者多边形箱体，承载箱31的内部中空，可以使得多个承载桩21由承载箱31的箱底伸入承载箱31内，承载箱31与承载桩21之间可以采用焊接等方式固定连接。

第二灌浆体33可以采用混凝土材料层。作为一种可选地实施方式，第二灌浆体33包括层叠设置的第一灌浆层331以及第二灌浆层332，第二灌浆层332位于第一灌浆层331背离承载组件20的一侧，第二灌浆层332的强度大于或等于第一灌浆层331的强度，承载桩21以及锚栓笼32各自至少部分包覆于第二灌浆层332。通过使得第二灌浆体33包括两层灌浆层，并使得远离承载组件20一侧的第二灌浆层332的强度大于或等于第一灌浆层331的强度，在保证对承载桩21以及锚栓笼32的固定作用的情况下，能够根据承载要求合理优化第二灌浆体33的强度分布，降低风机基础100的整体成本。

作为一种可选地实施方式，第一灌浆层331可以采用相对普通的混凝土层，第二灌浆层332可以采用高性能混凝土层，利于第二灌浆体33的成型，同时能够保证第二灌浆体33的强度要求。

可选地，锚栓笼32可以包括锚板321以及多个锚杆322，锚杆322连接于锚板321，锚板321以及各锚杆322的至少部分可以埋设于第二灌浆体33，具体可以埋设于第二灌浆层332内。每个锚杆322的至少部分凸出于第二灌浆体33并用于与塔架200连接。

如图2以及图6所示，在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的风机基础100，还包括转接部件40，承载组件20通过转接部件40与插接筒10连接，转接部件40在轴向X上的正投影至少部分围绕插接筒10的正投影设置。通过设置转接部件40，可以利于承载组件20与插接筒10之间的连接，并且，转接部件40的重量能够施加至插接筒10，保证风机基础100的稳定性。同时，转接部件40在轴向X上的正投影至少部分围绕插接筒10的正投影设置，使得插接筒10周围被转接部件40防护，减小插接筒10周围冲刷情况，起到保护插接筒10的作用。

可选地，各承载桩21靠近插接筒10的一端可以连接于转接部件40围绕插接筒10设置的部分，以增加承载组件20的覆盖面积，并保证相邻两个承载桩21之间的间隙，优化风机基础100的性能。

作为一种可选地实施方式，转接部件40与承载组件20的各承载桩21之间以及与插接筒10之间分别可以采用焊接的方式相互连接，当然，也可以采用螺栓等紧固件可拆卸连接的方式，在有些示例中，也可以使得转接部件40至少部分与插接筒10等采用一体式结构，只要能满足三者之间的连接强度均可。

作为一种可选地实施方式，转接部件40可以包括环状基体41以及配重物42，环状基体41具有容纳腔，配重物42填充于容纳腔，插接筒10与环状基体41连接。转接部件40采用上述结构形式，既能够通过环状基体41满足插接筒10与承载组件20之间的连接以及对插接筒10的防护需求。并且，配重物42的设置，能够有效的保证对插接筒10进行压载，提高风机基础100的稳定性能。

在一些可选地实施例中，环状基体41可以包括在轴向X上相对设置的底板、顶板以及连接于顶板以及底板的围板。顶板与承载组件20连接，底板与插接筒10连接。底板可以与插接筒10的封盖12之间焊接连接，当然，在有些实施例中，底板也可以与插接筒10的封盖12为一体式结构。利于转接部件40的成型，同时能够保证转接部件40与插接筒10之间的连接强度。

作为一种可选地实施方式，在插接筒10的轴向X上，环状基体41的正投影与插接筒10上各抽吸口10c以及灌浆口10d的正投影错开设置，也就是说环状基体41不覆盖插接筒10上的抽吸口10c以及灌浆口10d，保证插接筒10内部压力调节以及灌浆需求。

在一些可选地实施例中，转接部件40还包括第一加强部43，第一加强部43设置于容纳腔并与环状基体41连接，通过设置第一加强部43，能够提高转接部件40的强度，提高转接部件40的承载能力，降低在承载组件20的作用下产生形变的概率。

可选地，第一加强部43可以包括多个第一加强板431，多个第一加强板431沿着环形基体的周向间隔分布。每个承载桩21在轴向X上的正投影覆盖至少一个第一加强板431，以提高转接部件40与承载桩21连接区域的强度。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100，环状基体41背离插接筒10的一侧设置有与容纳腔连通的第一开口44以及第二开口45，配重物42包括混凝土块、配重液、配重颗粒中的至少一者。通过设置第一开口44以及第二开口45，可以通过第一开口44以及第二开口45的一者向环状基体41内填充混凝土浆液、配重液、配重颗粒中的至少一者，通过第一开口44以及第二开口45的另一者排气，利于环状基体41内配重物42的填充。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100，转接部件40在轴向X上的高度为0～1m之间任意数值，包括1m端值，转接部件40采用上述高度范围值，能够起稳定保护作用，同时利于降低风机基础100的成本，并利于风机基础100的施工。

如图3至图6所示，作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100，还包括第二加强部50，至少一个承载桩21与环状基体41之间连接有第二加强部50。通过设置第二加强部50，能够提高承载桩21与环状基体41之间的连接强度。

可选地，第二加强部50可以包括多个第二加强板51，同一第二加强部50的多个第二加强板51可以围绕对应的承载桩21设置并与承载桩21以及环状基体41连接，提高风机基础100整体的安全性能。

如图2至图7所示，另一方面，本发明实施例提供一种风机基础100的施工方法，上述各实施例提供的风机基础100可以采用本发明实施例提供的施工方法进行施工，施工方法包括：

S100、提供风机基础100步骤，风机基础100包括插接筒10、承载组件20以及平台组件30，插接筒10具有内腔10a，插接筒10在自身轴向X上的一侧封闭且另一侧形成有与内腔10a连通的插接开口10b，承载组件20设置于插接筒10在轴向X上背离插接开口10b的一侧，承载组件20包括多个在插接筒10上间隔分布并分别与插接筒10连接的承载桩21，各承载桩21背离插接筒10的一端分别连接于平台组件30。

S200、沉贯步骤，将风机基础100转移至预定区域，控制风机基础100沿着轴向X沉贯，使得插接筒10由插接开口10b的一端插入土层MM预定深度。

本发明实施例提供的风机基础100的施工方法，施工形成的风机基础100可用于上述各实施例提供的风力发电机组。该施工方法中，提供风机基础100步骤所提供的风机基础100包括插接筒10、承载组件20以及平台组件30，插接筒10具有内腔10a以及插接开口10b，在沉贯步骤中，风机基础100整体能够由插接开口10b的一侧插入土层MM中，利于风机基础100在土层MM中的固定。平台组件30的设置能够满足风机基础100与塔架200的连接，由于承载组件20包括多个间隔分布并分别与插接筒10以及平台组件30连接的承载桩21，使得通过本申请施工方法施工后的风机基础100既能够满足对塔架200等机组其他部件的承载要求，同时，相邻两个承载桩21之间形成有空隙，当用于海上风力发电机组时，使得浪潮可以从相邻两个承载桩21之间的间隙中穿过，从而减小风机基础100受到的波浪荷载，保证风机基础100的安全性能。

可选地，本发明实施例提供的风机基础100的施工方法，提供的风机基础100可以是提前预制好的，可以通过运输船整体运输，节省海上施工周期。

如图2至图8所示，作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100的施工方法，在步骤S100中，插接筒10可以包括环形筒壁11、封盖12以及分隔部件13，封盖12设置于环形筒壁11在轴向X的一端并与封盖12共同围合形成内腔10a，分隔部件13设置于内腔10a并将内腔10a分隔形成两个以上独立腔室，封盖12对应每个独立腔室均设置有与独立腔室连通的抽吸口10c以及灌浆口10d。

步骤S200具体包括：

S210、控制与各独立腔室连通的抽吸口10c以调节各独立腔室的压力，使得风机基础100在重力的作用下平稳沉贯至土层MM的预定深度。

S220、由与各独立腔室连通的灌浆口10d向独立腔室内注入浆液，待浆液固化并与土层MM共同充满各独立腔室。

在步骤S210中，可以通过控制与各独立腔室连通的抽吸口10c以调节各独立腔室的压力，以使得插接筒10各处在沉贯的过程中能够尽量保持在同一水平面，保证沉贯的安全性能。

可选地，在步骤S210中，可以通过抽吸泵与抽吸口10c连接，并利用抽吸泵抽吸对应独立空腔内的海水实现压力调节，进而满足插接筒10的调平需求。

可选地，在步骤S220中，当插接筒10沉贯至土层MM的极限位置后，通过对应的灌浆口10d向各独立腔室内填充浆液，如混凝土浆液，此时抽吸口10c可以用于排气，以充满插接筒10的内腔10a，保证插接筒10的稳定性。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100的施工方法，在步骤S100中，提供的风机基础100还包括转接部件40，承载组件20通过转接部件40与插接筒10连接，转接部件40在轴向X上的正投影至少部分围绕插接筒10的正投影设置，转接部件40包括环状基体41，环状基体41具有容纳腔以及与容纳腔连通的第一开口44以及第二开口45，插接筒10与环状基体41连接；

在沉贯步骤之后，风机基础100的施工方法还包括：

由第一开口44以及第二开口45中的一者向容纳腔内填充预定重量的配重物42。

在步骤S100中，通过使得提供的风机基础100还包括转接部件40，可以利于承载组件20与插接筒10之间的连接。并且，转接部件40的重量能够施加至插接筒10，保证风机基础100的稳定性。同时，转接部件40在轴向X上的正投影至少部分围绕插接筒10的正投影设置，使得插接筒10周围被转接部件40防护，减小插接筒10周围冲刷情况，起到保护插接筒10的作用。

在由第一开口44以及第二开口45中的一者向容纳腔内填充预定重量的配重物42的步骤中，可以通过第一开口44以及第二开口45的一者向容纳腔内填充混凝土浆液、配重液或者配重颗粒中的至少一者，直至灌满。第一开口44以及第二开口45中的另一者用于排除容纳腔内的其他流体，通过填充配重物42，能够提高转接部件40的重量，压实插接筒10，保证插接筒10的稳定性。

并且，由第一开口44以及第二开口45中的一者向容纳腔内填充预定重量的配重物42的步骤在步骤S200之后进行，能够利于风机基础100的运输以及沉贯步骤执行时的重量的减轻，降低风机基础100的施工难度。

如图2至图9所示，可选地，本发明实施例提供的风机基础100的施工方法，在步骤S100之前，风机基础100的施工方法还包括风机基础100预成型步骤，风机基础100成型步骤具体包括：

S410、提供插接筒10的步骤；

S420、承载组件20的安装步骤，沿插接筒10的轴向X在插接筒10背离插接开口10b的一侧连接多个间隔分布的筒本体211，筒本体211背离插接筒10的一侧敞开设置，向各筒本体211内注入第一浆料，待各筒本体211内的第一浆料固化并与筒本体211形成多个承载桩21，固化的第一浆料形成第一灌浆体212。

S430、平台组件30的安装步骤，在各承载桩21背离插接筒10的一端连接平台组件30，以成型风机基础100。

本发明实施例提供的风机基础100的施工方法，通过风机基础100成型步骤，能够满足风机基础100的提前预制需求，节省在海上施工时间，降低施工成本。并且，承载组件20的各承载桩21采用在筒本体211内关注第一浆料并固化的形式成型，既能够保证承载要求，同时能够降低筒本体211的壁厚，降低施工成本。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的风机基础100的施工方法，步骤S430包括：

在各承载桩21背离插接筒10的一端连接承载箱31，并使得各承载桩21分别伸入承载箱31的内部；

向承载箱31的内部注入第二浆料，以成型第一灌浆层331，各承载桩21至少部分凸出于第一灌浆层331；

在第一灌浆层331上铺设锚栓笼32；

向承载箱31的内部注入第三浆料，以成型第二灌浆层332，承载桩21以及锚栓笼32分别至少部分包覆于第二灌浆层332，其中，第二灌浆层332的强度大于或等于第一灌浆层331的强度。

本发明实施例提供一种风机基础100的施工方法、风机基础100及风力发电机组，施工后的风机基础100能够满足承载要求，减少水流冲击影响，能够满足风机基础的安全性要求，易于推广使用。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (19)

1.一种风机基础(100)的施工方法，其特征在于，包括：

提供风机基础(100)步骤，所述风机基础(100)包括插接筒(10)、承载组件(20)以及平台组件(30)，所述插接筒(10)具有内腔(10a)，所述插接筒(10)在自身轴向(X)上的一侧封闭且另一侧形成有与所述内腔(10a)连通的插接开口(10b)，所述承载组件(20)设置于所述插接筒(10)在所述轴向(X)上背离所述插接开口(10b)的一侧，所述承载组件(20)包括多个在所述插接筒(10)上间隔分布并分别与所述插接筒(10)连接的承载桩(21)，各所述承载桩(21)背离所述插接筒(10)的一端分别连接于所述平台组件(30)；

沉贯步骤，将所述风机基础(100)转移至预定区域，控制所述风机基础(100)沿着所述轴向(X)沉贯，使得所述插接筒(10)由所述插接开口(10b)的一端插入土层(MM)预定深度。

2.根据权利要求1所述的风机基础(100)的施工方法，其特征在于，所述提供所述风机基础(100)步骤中，所述插接筒(10)包括环形筒壁(11)、封盖(12)以及分隔部件(13)，所述封盖(12)设置于所述环形筒壁(11)在所述轴向(X)的一端并与所述封盖(12)共同围合形成所述内腔(10a)，所述分隔部件(13)设置于所述内腔(10a)并将所述内腔(10a)分隔形成两个以上独立腔室，所述封盖(12)对应每个所述独立腔室均设置有与所述独立腔室连通的抽吸口(10c)以及灌浆口(10d)；

所述沉贯步骤具体包括：

控制与各所述独立腔室连通的所述抽吸口(10c)以调节所述独立腔室的压力，使得所述风机基础(100)在重力的作用下平稳沉贯至所述土层(MM)的预定深度；

由与各所述独立腔室连通的所述灌浆口(10d)向所述独立腔室内注入浆液，待所述浆液固化并与所述土层(MM)共同充满各所述独立腔室。

3.根据权利要求1所述的风机基础(100)的施工方法，其特征在于，所述提供所述风机基础(100)步骤中，所述风机基础(100)还包括转接部件(40)，所述承载组件(20)通过所述转接部件(40)与所述插接筒(10)连接，所述转接部件(40)在所述轴向(X)上的正投影至少部分围绕所述插接筒(10)的正投影设置，所述转接部件(40)包括环状基体(41)，所述环状基体(41)具有容纳腔以及与所述容纳腔连通的第一开口(44)以及第二开口(45)，所述插接筒(10)与所述环状基体(41)连接；

在所述沉贯步骤之后，所述风机基础(100)的施工方法还包括：

由所述第一开口(44)以及所述第二开口(45)中的一者向所述容纳腔内填充预定重量的配重物(42)。

4.根据权利要求1所述的风机基础(100)的施工方法，其特征在于，所述提供所述风机基础(100)步骤之前，所述风机基础(100)的施工方法还包括风机基础(100)预成型步骤，所述风机基础(100)预成型步骤包括：

提供所述插接筒(10)的步骤；

所述承载组件(20)的安装步骤，沿所述插接筒(10)的所述轴向(X)在所述插接筒(10)背离所述插接开口(10b)的一侧连接多个间隔分布的筒本体(211)，所述筒本体(211)背离所述插接筒(10)的一侧敞开设置，向各所述筒本体(211)内注入第一浆料，待各所述筒本体(211)内的所述第一浆料固化并与所述筒本体(211)形成多个所述承载桩(21)；

所述平台组件(30)的安装步骤，在各所述承载桩(21)背离所述插接筒(10)的一端连接所述平台组件(30)，以成型所述风机基础(100)。

5.根据权利要求4所述的风机基础(100)的施工方法，其特征在于，所述平台组件(30)的安装步骤包括：

在各所述承载桩(21)背离所述插接筒(10)的一端连接承载箱(31)，并使得各所述承载桩(21)分别伸入所述承载箱(31)的内部；

向所述承载箱(31)的内部注入第二浆料，以成型第一灌浆层(331)，各所述承载桩(21)至少部分凸出于所述第一灌浆层(331)；

在所述第一灌浆层(331)上铺设锚栓笼(32)；

向所述承载箱(31)的内部注入第三浆料，以成型第二灌浆层(332)，所述承载桩(21)以及所述锚栓笼(32)分别至少部分包覆于所述第二灌浆层(332)，其中，所述第二灌浆层(332)的强度大于或等于所述第一灌浆层(331)的强度。

6.一种风机基础(100)，其特征在于，包括：

插接筒(10)，所述插接筒(10)具有内腔(10a)，所述插接筒(10)在自身轴向(X)上的一侧封闭且另一侧形成有与所述内腔(10a)连通的插接开口(10b)；

承载组件(20)，设置于所述插接筒(10)在所述轴向(X)上背离所述插接开口(10b)的一侧，所述承载组件(20)包括多个在所述插接筒(10)上间隔分布并分别与所述插接筒(10)连接的承载桩(21)；

平台组件(30)，设置于所述承载组件(20)，各所述承载桩(21)背离所述插接筒(10)的一端分别连接于所述平台组件(30)。

7.根据权利要求6所述的风机基础(100)，其特征在于，所述承载桩(21)包括筒本体(211)以及第一灌浆体(212)，所述筒本体(211)连接于所述插接筒(10)与所述平台组件(30)之间，所述第一灌浆体(212)填充于所述筒本体(211)的内部。

8.根据权利要求7所述的风机基础(100)，其特征在于，所述承载桩(21)还包括加强筋笼(213)，所述加强筋笼(213)位于所述筒本体(211)的内部，所述第一灌浆体(212)包覆所述加强筋笼(213)。

9.根据权利要求8所述的风机基础(100)，其特征在于，所述加强筋笼(213)包括第一连接板(213a)、第二连接板(213b)以及多个加强筋(213c)，所述第一连接板(213a)以及所述第二连接板(213b)沿所述筒本体(211)延伸方向间隔分布，每个所述加强筋(213c)的一端与所述第一连接板(213a)连接且另一端与所述第二连接板(213b)连接。

10.根据权利要求6所述的风机基础(100)，其特征在于，各所述承载桩(21)远离所述插接筒(10)的一端向靠近彼此的方向汇聚，各所述承载桩(21)靠近所述插接筒(10)的一端向远离彼此的方向分散，所述承载桩(21)的斜率的取值范围为4～12。

11.根据权利要求6所述的风机基础(100)，其特征在于，所述插接筒(10)包括环形筒壁(11)以及封盖(12)，所述封盖(12)设置于所述环形筒壁(11)在所述轴向(X)的一端，所述环形筒壁(11)与所述封盖(12)共同围合形成所述内腔(10a)，所述封盖(12)上设置有与所述内腔(10a)连通的抽吸口(10c)以及灌浆口(10d)。

12.根据权利要求11所述的风机基础(100)，其特征在于，所述插接筒(10)还包括分隔部件(13)，所述分隔部件(13)设置于所述内腔(10a)并将所述内腔(10a)分隔形成两个以上独立腔室，所述封盖(12)对应每个所述独立腔室分别设置有与所述独立腔室连通的所述抽吸口(10c)以及所述灌浆口(10d)。

13.根据权利要求12所述的风机基础(100)，其特征在于，所述分隔部件(13)包括分隔筒(131)以及两个以上分隔板(132)，所述分隔筒(131)在所述轴向(X)的一端连接于所述封盖(12)，两个以上所述分隔板(132)沿所述分隔筒(131)的周向间隔分布，每个所述分隔板(132)分别与所述环形筒壁(11)、所述封盖(12)以及所述分隔筒(131)连接。

14.根据权利要求6所述的风机基础(100)，其特征在于，所述平台组件(30)包括承载箱(31)、设置于所述承载箱(31)内的锚栓笼(32)以及第二灌浆体(33)，所述第二灌浆体(33)包覆所述锚栓笼(32)，所述锚栓笼(32)至少部分凸出于所述第二灌浆体(33)，各所述承载桩(21)至少部分伸入所述承载箱(31)并包覆于所述第二灌浆体(33)内。

15.根据权利要求14所述的风机基础(100)，其特征在于，所述第二灌浆体(33)包括层叠设置的第一灌浆层(331)以及第二灌浆层(332)，所述第二灌浆层(332)位于所述第一灌浆层(331)背离所述承载组件(20)的一侧，所述第二灌浆层(332)的强度大于或等于所述第一灌浆层(331)的强度，所述承载桩(21)以及所述锚栓笼(32)各自至少部分包覆于所述第二灌浆层(332)。

16.根据权利要求6至15任意一项所述的风机基础(100)，其特征在于，所述风机基础(100)还包括转接部件(40)，所述承载组件(20)通过所述转接部件(40)与所述插接筒(10)连接，所述转接部件(40)在所述轴向(X)上的正投影至少部分围绕所述插接筒(10)的正投影设置。

17.根据权利要求16所述的风机基础(100)，其特征在于，所述转接部件(40)包括环状基体(41)以及配重物(42)，所述环状基体(41)具有容纳腔，所述配重物(42)填充于所述容纳腔，所述插接筒(10)与所述环状基体(41)连接。

18.根据权利要求17所述的风机基础(100)，其特征在于，所述转接部件(40)还包括第一加强部(43)，所述第一加强部(43)设置于所述容纳腔并与所述环状基体(41)连接；

和/或，所述风机基础(100)还包括第二加强部(50)，至少一个所述承载桩(21)与所述环状基体(41)之间连接有所述第二加强部(50)。

19.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求6至18任意一项所述的风机基础(100)。

Images