CN219240494U - 海上风电分体式风机导管架基础连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：包括设在分体式基础下部结构上端的第一连接变径管段、连接在第一变径管段上部的第一柱形管段和设在第一柱形管段上端部的第一封板，以及设在分体式基础上部结构下端的第二封板、第二连接变径管段和连接在第二变径管段下部的第二柱形管段；所述第二柱形管段套在第一柱形管段的外围，且在第二柱形管段的下端部与分体式基础下部结构的上端部之间设在止浆密封圈，在第二柱形管段与第一柱形管段之间形成用于灌注灌浆料的封闭腔体。该海上风电分体式风机导管架基础连接结构在安全的前提下，有效解决导管架基础过高、过大带来的生产、运输、安装施工难度高的问题。

Description

海上风电分体式风机导管架基础连接结构

技术领域：

本实用新型属于海洋工程和风力发电的技术领域，具体涉及一种超大型海上风电分体式风机导管架基础连接结构。

背景技术：

目前，我国海上风电场建设逐步向深远海推进，风机单机容量逐步增大，深远海海洋水文地质条件逐步恶劣，导致风机基础受到的外荷载也越来越大，导管架基础是适用于深远海域的风机基础型式；结合目前海上风电发展趋势，随着风电场水深增加，导管架基础高度和重量越来越大，导致陆上加工厂无法加工吊装，海上也无法整体运输安装，极大限制了海上风电向深远海发展；因此，分体式导管架基础得到越来越多的关注，但对于分体式导管架基础的分段方案及连接方式目前正在讨论阶段。

目前已经公开的分体式导管架文献也较少，其中已公开的专利申请如：适用于浅水海域浮托法安装的大型海上平台分体式导管架结构（公开号CN209178967U），其可用于浅水海域浮托法安装大型海上平台；又如一种分体式海上升压站导管架基础施工方法（公开号：CN115305940A），其能够实现潮间带海域连续施工，不受潮汐带来的水深限制；但它们无法解决导管架基础过高、过大带来的生产、运输、安装施工难度高的问题。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种海上风电分体式风机导管架基础连接结构，该海上风电分体式风机导管架基础连接结构在安全的前提下，有效解决导管架基础过高、过大带来的生产、运输、安装施工难度高的问题。

本实用新型海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：包括设在分体式基础下部结构上端的第一连接变径管段、连接在第一变径管段上部的第一柱形管段和设在第一柱形管段上端部的第一封板，以及设在分体式基础上部结构下端的第二封板、第二连接变径管段和连接在第二变径管段下部的第二柱形管段；所述第二柱形管段套在第一柱形管段的外围，且在第二柱形管段的下端部与分体式基础下部结构的上端部之间设在止浆密封圈，在第二柱形管段与第一柱形管段之间形成用于灌注灌浆料的封闭腔体。

进一步的，上述分体式基础下部结构和分体式基础上部结构为金属管。

进一步的，上述分体式基础下部结构的上端部且位于第二柱形管段下端部的下方设有用于支撑止浆密封圈的支撑脚。

进一步的，上述支撑脚为圆周均布在分体式基础下部结构上端部的支撑板片。

进一步的，上述支撑脚为套设在分体式基础下部结构上端部的环形圈。

进一步的，上述第二柱形管段上靠近其下端设有注浆口，所述第二柱形管段上靠近其上端或第二连接变径管段上设有回浆口。

进一步的，上述注浆口上连接有注浆管，所述注浆管通过连接在第二柱形管段上的注浆管支撑管实现固定。

进一步的，上述回浆口上连接有回浆管，所述回浆管通过连接在分体式基础上部结构上的回浆管支撑管实现固定。

进一步的，上述第一柱形管段的外周壁和第二柱形管段的内周壁上固定设有抗剪键。

进一步的，上述止浆密封圈为实心环形密封圈或为可充气膨胀的环形密封圈。

本实用新型海上风电分体式风机导管架基础连接结构的施工步骤：

分体式导管架上部结构（由分体式基础上部结构、第二封板、第二连接变径管段和第二柱形管段组成的预制成型件）通过吊装套在分体式导管架下部结构（由分体式基础下部结构、第一连接变径管段、第一柱形管段和第一封板组成的预制成型件）的支撑脚上，然后往封闭腔体内充满高强度灌浆料，待高强度灌浆料凝固后即完成组装。

本实用新型的有益效果是：

（1）分体式结构通过灌浆型式连接，结构简单，设计合理；

（2）分体式结构，有效降低吊装施工难度和船机设备费用，控制工程投资；

（3）避免了超高海工结构物运输带来的风险；

（4）分体式导管架上部结构与分体式导管架下部结构施工相互独立，可实现流水化、多作业面施工，提供了施工功效；

（5）在基础满足整体构造要求和结构安全的前提下，有效解决了超大型风机导管架基础应用受制于现有加工制造及运输施工技术水平的限制。

附图说明：

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的A部放大视图。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明，除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本实用新型海上风电分体式风机导管架基础连接结构，包括设在分体式基础下部结构1上端的第一连接变径管段2、连接在第一变径管段上部的第一柱形管段3和设在第一柱形管段上端部的第一封板4，以及设在分体式基础上部结构5下端的第二封板6、第二连接变径管段7和连接在第二变径管段下部的第二柱形管段8；所述第二柱形管段7套在第一柱形管段3的外围，且在第二柱形管段的下端部与分体式基础下部结构的上端部之间设在止浆密封圈12，在第二柱形管段与第一柱形管段之间形成用于灌注灌浆料的封闭腔体9，在封闭腔体9内灌注充满灌浆料。

上述分体式基础下部结构和分体式基础上部结构均为金属管，由分体式基础上部结构、第二封板、第二连接变径管段和第二柱形管段组成的预制成型件在工厂预制制成，由分体式基础下部结构、第一连接变径管段、第一柱形管段和第一封板组成的预制成型件也在工厂预制制成。

为了设计合理，上述分体式基础下部结构的上端部且位于第二柱形管段下端部的下方设有用于支撑止浆密封圈的支撑脚10，该支撑脚10可以支撑止浆密封圈，也可以支撑第二柱形管段的下端部。

该上述支撑脚为圆周均布在分体式基础下部结构上端部的4-12个支撑板片，支撑板片垂直于分体式基础下部结构的横截面，支撑板片的形状可以是三角形或梯形等；上述支撑脚也可以为套在分体式基础下部结构上端部的环形圈，环形圈可以由金属板制成，或可以由方钢制成，环形圈与分体式基础下部结构（金属管）同轴。

为了方便注入浆，上述第二柱形管段上靠近其下端设有注浆口11，所述第二柱形管段上靠近其上端或第二连接变径管段上设有回浆口，上述注浆口上连接有注浆管13，所述注浆管通过连接在第二柱形管段上的注浆管支撑管14实现固定；上述回浆口上连接有回浆管15，所述回浆管通过连接在分体式基础上部结构上的回浆管支撑管16实现固定。

为了增加管体强度，上述第一柱形管段的外周壁和第二柱形管段的内周壁上固定设有抗剪键17，该抗剪键17可以为钢筋条，钢筋条以螺旋布局的方式焊接固定在壁体的表面上，或者钢筋条以环形状的结构焊接固定在壁体的表面上，且环形状的钢筋条平行间隔的设置有多根。

为了实现良好密封，上述止浆密封圈可以是实心环形密封圈或为可充气膨胀的环形密封圈，当止浆密封圈为可充气膨胀的环形密封圈时，可通过高压气加压使止浆密封圈膨胀充填上部结构和下部结构间的底部环形空间（即封闭腔体的下部）。

本实用新型海上风电分体式风机导管架基础连接结构的施工步骤：

分体式导管架上部结构（由分体式基础上部结构、第二封板、第二连接变径管段和第二柱形管段组成的预制成型件）通过吊装套在分体式导管架下部结构（由分体式基础下部结构、第一连接变径管段、第一柱形管段和第一封板组成的预制成型件）的支撑脚上，然后加压使得止浆密封圈膨胀充填上部结构和下部结构间的底部环形空间（即封闭腔体的下部），再通过注浆管往封闭腔体内泵入高强度灌浆料，直至回浆灌浆从回浆口流出结束，待一段时间使高强度灌浆料凝固，即完成安装。

本实用新型的有益效果是：

（1）分体式结构通过灌浆型式连接，结构简单，设计合理；

（2）分体式结构，有效降低吊装施工难度和船机设备费用，控制工程投资；

（3）避免了超高海工结构物运输带来的风险；

（4）分体式导管架上部结构与分体式导管架下部结构施工相互独立，可实现流水化、多作业面施工，提供了施工功效；

（5）在基础满足整体构造要求和结构安全的前提下，有效解决了超大型风机导管架基础应用受制于现有加工制造及运输施工技术水平的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：包括设在分体式基础下部结构上端的第一连接变径管段、连接在第一变径管段上部的第一柱形管段和设在第一柱形管段上端部的第一封板，以及设在分体式基础上部结构下端的第二封板、第二连接变径管段和连接在第二变径管段下部的第二柱形管段；所述第二柱形管段套在第一柱形管段的外围，且在第二柱形管段的下端部与分体式基础下部结构的上端部之间设在止浆密封圈，在第二柱形管段与第一柱形管段之间形成用于灌注灌浆料的封闭腔体。

2.根据权利要求1所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述分体式基础下部结构和分体式基础上部结构为金属管。

3.根据权利要求1或2所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述分体式基础下部结构的上端部且位于第二柱形管段下端部的下方设有用于支撑止浆密封圈的支撑脚。

4.根据权利要求3所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述支撑脚为圆周均布在分体式基础下部结构上端部的支撑板片。

5.根据权利要求3所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述支撑脚为套设在分体式基础下部结构上端部的环形圈。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述第二柱形管段上靠近其下端设有注浆口，所述第二柱形管段上靠近其上端或第二连接变径管段上设有回浆口。

7.根据权利要求6所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述注浆口上连接有注浆管，所述注浆管通过连接在第二柱形管段上的注浆管支撑管实现固定。

8.根据权利要求6所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述回浆口上连接有回浆管，所述回浆管通过连接在分体式基础上部结构上的回浆管支撑管实现固定。

9.根据权利要求1所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述第一柱形管段的外周壁和第二柱形管段的内周壁上固定设有抗剪键。

10.根据权利要求1所述的海上风电分体式风机导管架基础连接结构，其特征在于：所述止浆密封圈为实心环形密封圈或为可充气膨胀的环形密封圈。

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