CN203684267U - 一种新型海上风电基础结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型海上风电基础结构；属于海上风电基础结构技术领域；其技术要点包括穿透表层软土插入至持力层的钢圆筒，其中所述钢圆筒顶端位于水下1～2H位置，所述H为待安装位置的波高；在钢圆筒中部沿竖直方向设有固定风机的塔筒基础，所述钢圆筒与塔筒基础之间通过若干沿钢圆筒轴向间隔设置的钢横撑连接；在钢圆筒内填充有砂石层；本实用新型旨在提供一种结构合理、施工速度快且制造成本较低的新型海上风电基础结构；用于海上风电建设。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海上支撑结构，更具体地说，尤其涉及一种新型海上风电基础结构。
背景技术
我国具有丰富的风能资源，陆上风力资源有2.5亿千瓦，海上风力资源有7.5亿千瓦。应对全球气候变化，减排温室气体，减少污染，我国将大力扶持作为绿色能源的海上风电力的发展。而海上风电基础是工程的重要组成部分，结构选型的合理性将影响到工程总投资和运营的安全性。
目前，海上风电基础采用的结构型式通常为重力式基础、单桩和多桩基础。重力式基础一般为钢筋混凝土结构，该结构对基础承载力有较高的要求，一般为岩基。单桩和多桩基础适用于表层为软土，深层（30m以上）有较好土层的情况，对施工设备能力和施工精度有较高要求，需要专业化程度较高的施工装备，从而导致海上风电机组地基基础成本的增加。
采用以上传统的海上基础结构适用于基础承载力高或者表层为软土深层有较好持力层的情况，而对于表层为软土、埋深较浅处（30m以内）的地质情况，如若采用上述结构，基础结构的投资费将大幅度的增加，从而限制了海上风电的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理、施工速度快且制造成本较低的新型海上风电基础结构。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种新型海上风电基础结构，包括穿透表层软土插入至持力层的钢圆筒，其中所述钢圆筒顶端位于水下1～2H位置，所述H为待安装位置的波高；在钢圆筒中部沿竖直方向设有固定风机的塔筒基础，所述钢圆筒与塔筒基础之间通过若干沿钢圆筒轴向间隔设置的钢横撑连接；在钢圆筒内填充有砂石层。
上述的一种新型海上风电基础结构中，所述钢横撑由若干沿塔筒基础周向均布的钢管组成；各钢管固定在钢圆筒和塔筒基础之间，在钢管与钢圆筒相接触的钢圆筒外壁上设有加强钢板。
上述的一种新型海上风电基础结构中，最上层的钢横撑与塔筒基础之间设有钢肋板。
上述的一种新型海上风电基础结构中，所述钢圆筒上端设有混凝土层或块石层，所述砂石层位于混凝土层或块石层下端的钢圆筒空腔内。
上述的一种新型海上风电基础结构中，所述塔筒基础下端位于钢圆筒中部。
本实用新型采用上述结构后，与现有技术相比，具有下述的优点：
（1）利用插入式钢圆筒结构作为风机荷载的基础，充分发挥了结构自重和插入土体的嵌固作用来满足结构稳定，同时钢圆筒顶标高控制在波浪主要作用范围以下，减少了结构上的外荷载，有利于结构稳定。
（2）塔筒基础和钢圆筒陆上整体预制、整体振沉，施工速度快。
（3）塔筒基础基础出水，有利于风机塔筒基础的安装。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中A-A处的剖视结构示意图。
图中：钢圆筒1、塔筒基础2、钢横撑3、钢管3a、砂石层4、加强钢板5、钢肋板6、混凝土层或块石层7、软土层8、硬土层9。
具体实施方式
参阅图1和图2所示，本实用新型的一种新型海上风电基础结构，包括穿透表层软土插入至持力层的钢圆筒1，所述钢圆筒（1）顶端位于水下1～2H位置，所述H为待安装位置的波高。这样，钢圆筒1顶标高控制在波浪主要作用的范围以下，可以减少波浪对结构的作用。在钢圆筒1中部沿竖直方向设有固定风机的塔筒基础2，塔筒基础2下端位于钢圆筒1中部；钢圆筒1与塔筒基础2之间通过若干沿钢圆筒1轴向间隔设置的钢横撑3连接，所述钢横撑3由若干沿塔筒基础2周向均布的钢管3a组成；各钢管3a固定在钢圆筒1和塔筒基础2之间，在钢管3a与钢圆筒1相接触的钢圆筒1外壁上设有加强钢板5，本实施例中的连接结构采用横撑结构，当然，根据具体需要，也可以采用横撑结合斜撑的结构；在钢圆筒1内填充有砂石层4，同时在钢圆筒1上端设有混凝土层或块石层7，所述砂石层4位于混凝土层或块石层7下端的钢圆筒1空腔内，起到维持结构稳定的作用，在砂石层4下面依序是海底的软土层8和硬土层9，钢圆筒1内的软土层8需要进行软基处理。
进一步地，在最上层的钢横撑3与塔筒基础2之间设有钢肋板6。通过设置钢肋板6，简单而又稳固地将风机荷载传递给钢圆筒1主体结构，使整个基础结构更加稳固。
安装时，钢圆筒1和塔筒基础基础2以及连接两者的钢横撑3、钢肋板6等构件，在陆上进行整体预制。然后把预制构件中的钢圆筒1振沉穿透表层软土插入至持力层，筒内回填砂，圆筒顶标高控制在波浪主要作用的范围以下即可。
以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
Claims (5)
1.一种新型海上风电基础结构，包括穿透表层软土插入至持力层的钢圆筒（1），其特征在于，所述钢圆筒（1）顶端位于水下1～2H位置，所述H为待安装位置的波高；在钢圆筒（1）中部沿竖直方向设有固定风机的塔筒基础（2），所述钢圆筒（1）与塔筒基础（2）之间通过若干沿钢圆筒（1）轴向间隔设置的钢横撑（3）连接；在钢圆筒（1）内填充有砂石层（4）。
2.根据权利要求1所述的一种新型海上风电基础结构，其特征在于，所述钢横撑（3）由若干沿塔筒基础（2）周向均布的钢管（3a）组成；各钢管（3a）固定在钢圆筒（1）和塔筒基础（2）之间，在钢管（3a）与钢圆筒（1）相接触的钢圆筒（1）外壁上设有加强钢板（5）。
3.根据权利要求1所述的一种新型海上风电基础结构，其特征在于，在最上层的钢横撑（3）与塔筒基础（2）之间设有钢肋板（6）。
4.根据权利要求1所述的一种新型海上风电基础结构，其特征在于，所述钢圆筒（1）上端设有混凝土层或块石层（7），所述砂石层（4）位于混凝土层或块石层（7）下端的钢圆筒（1）空腔内。
5.根据权利要求1所述的一种新型海上风电基础结构，其特征在于，所述塔筒基础（2）下端位于钢圆筒（1）中部。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106088135A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-11-09 | 哈尔滨金玉科技开发有限公司 | 一种新型输电塔塔基 |
| CN110439018A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-12 | 中交第四航务工程勘察设计院有限公司 | 一种新型插入式钢圆筒风电基础 |
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