CN219492478U - 一种适用于海上风电的环形负压筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于海上风电的环形负压筒，包括外筒壁、筒顶板、内筒壁和曲型分舱板组件，外筒壁焊接于筒顶板下部，筒顶板上部焊接有辐射加强肘板，沿筒顶板圆周半径多圈布置有横向加强肘板，内筒壁焊接于筒顶板下部，内筒壁上方同轴焊接有上唇板，内筒壁与外筒壁形成环状结构，内筒壁外侧与外筒壁内侧之间焊接有曲型分舱板组件。本专利通过采用曲型分舱板对内外筒壁进行分舱，提高分舱隔板的抗屈曲强度及每个分舱的结构强度，提高负压沉贯的内压承受力；筒顶板顶部构成一个抗屈曲能力强的结构，使得结构建造快捷高效；本专利施工时结构可承受更大内压，有效提升负压筒贯入深度，提高负压筒结构强度及负压筒与桩复合基础结构的稳定性。

Description

一种适用于海上风电的环形负压筒

技术领域

本实用新型涉及海上风电安装技术领域，特别是涉及一种适用于海上风电的环形负压筒。

背景技术

海上风能资源一直是备受关注的焦点，海上风力发电技术的是目前海上风能资源开发的最重要途径。目前常规采用的海上风机基础为单桩基础和导管架基础，单桩制造简单，经济性好，得到了广泛使用。在土质复杂的区域，由于表层淤泥较深，单桩基础难以做到超大尺寸和更深入泥，将极大增加成本。

由于单桩基础水平刚度相对较小，目前采用在单桩外环套一个直径超过20m的负压筒，通过桩-组合，实现水平承载力的提升。桩-筒之间采用灌注高强水泥浆实现载荷传递，大直径的筒结构内部采用辐射状的筋板进行分舱，负压沉贯时不能有超过10kpa的临舱压力，使得施工时风险较大。

为了解决上述问题，我们提出了一种适用于海上风电的环形负压筒。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种适用于海上风电的环形负压筒，通过对内、外筒壁分舱，提升负压沉贯的内压承受能力，通过在筒顶板设置加强肘板，提升顶部抗屈曲能力，并有效提升负压筒结构的建造效率，提升负压筒与桩复合基础结构的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用于海上风电的环形负压筒，包括外筒壁、筒顶板、内筒壁和曲型分舱板组件，所述外筒壁焊接于所述筒顶板下部，所述筒顶板上部焊接有辐射加强肘板，沿所述筒顶板圆周半径多圈布置有横向加强肘板，所述内筒壁焊接于所述筒顶板下部，所述内筒壁上方同轴焊接有上唇板，所述内筒壁与外筒壁形成环状结构，所述内筒壁外侧与外筒壁内侧之间焊接有所述曲型分舱板组件。

优选地，所述外筒壁内部圆周均布设置有纵向筋板，满足结构屈曲强度要求。

优选地，所述内筒壁内部圆周均布设置有纵向筋板，满足结构屈曲强度要求。

优选地，所述筒顶板为由钢板拼焊切割制造成型的圆环形平板，筒顶板与外筒壁、内筒壁和曲型分舱板组件将整体结构形成6个底部敞开的分舱。

优选地，所述辐射加强肘板靠近所述筒顶板内圈部分设置有三角形肘板，三角形肘板与上唇板、内筒壁外部连接，所述辐射加强肘板靠近所述筒顶板外圈部分设置为斜角，利于结构过渡并消除尖角影响，所述辐射加强肘板上端设置有满足施工吊装的吊点。

优选地，所述上唇板为钢板切割焊接的环形带翻边的套筒。

优选地，所述曲型分舱板组件为采用钢板卷制成型的弧度结构件。

与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：

通过采用曲型分舱板将嵌套的外筒壁和内筒壁进行分舱，提高分舱隔板的抗屈曲强度，更好的实现结构稳定性，提高每个分舱的结构强度，利于负压沉贯的内压承受能力提高；全部筒顶板做辐射加强肘板和顶部横向加强肘板，将顶部构成一个抗屈曲能力强的结构，使得结构建造快捷高效；本专利可实现快速制造，同时施工时结构可承受更大内压，有效提升负压筒贯入深度，提高负压筒结构强度，提升负压筒与桩复合基础结构的稳定性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型的优选实施例整体结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例环形负压筒组成示意图；

图3是本实用新型的优选实施例环形负压筒筒内结构示意图；

图4是本实用新型的优选实施例顶部盖板结构示意图。

其中，图1-4中附图标记与部件之间的对应关系为：

1、环形负压筒；11、外筒壁；12、筒顶板；13、辐射加强肘板；14、横向加强肘板；15、上唇板；16、内筒壁；17、曲型分舱板组件； 2、单桩基础；3、顶部盖板；31、封盖环板分片；32、吊耳；31、灌浆插孔。

实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面结合图1-4对本实用新型的实施例的一种适用于海上风电的环形负压筒进行具体说明。

如图1-4所示，一种适用于海上风电的环形负压筒包括：外筒壁11、筒顶板12、内筒壁16和曲型分舱板组件17；

外筒壁11为钢板卷制的圆柱筒体，并焊接在筒顶板12的下部，外筒壁11的内部圆周均布有纵向筋板，满足结构屈曲强度要求；

筒顶板12为钢板拼焊切割制造的圆环形平板，与外筒壁11、内筒壁16、曲型分舱板组件17将整体结构形成6个底部敞开的分舱，更好的实现结构稳定性；

辐射加强肘板13焊接在筒顶板12上部，其上有满足施工吊装的吊点，靠近筒顶板12内圈部分有三角形肘板与上唇板15和内筒壁16的外部连接，靠近筒顶板12外圈部分做斜角，利于结构过渡并消除尖角影响，根据结构筒顶板12屈曲强度分析，圆周设置6套或者6倍数套的辐射加强肘板13，满足强度要求和施工吊装；

横向加强肘板14为六边形形式，沿筒顶板12圆周半径布置的多圈竖版，与辐射状布置的辐射加强肘板13焊接，形成网状的结构，下端焊接在筒顶板12上，形成一个刚性较强的结构；

上唇板15为钢板切割焊接的环形带翻边的套筒，同轴焊接在内筒壁16上方，其内径比需要支撑的单桩基础2大05米，利于海上施工套入，端部的翻边板在安装完成后支撑圆周布放的顶部盖板3，对环空进行遮盖保护；

内筒壁16为钢板卷制的圆柱筒体焊接在筒顶板12下部，内部圆周均布有纵向筋板，满足结构屈曲强度要求。通过和外筒壁11形成一个环状结构，嵌套安装在单桩基础2外部，提高单桩基础2抗水平载荷的能力；

曲型分舱板组件17为采用钢板卷制成一定弧度，两端焊接在外筒壁11内侧到内筒壁16外侧之间，内部均布有纵向筋板，提高结构屈曲强度。通过曲面结构，提高隔舱承压能力，使得环形负压筒1可承受更大贯入负压，达到更好的承载能力。

本专利实施原理：

第一步：根据设计施工区域地质勘探设计单桩基础2，确定需要的环形负压筒1的基本尺寸，按照基本尺寸和受力分析，最终完成环形负压筒1的详细设计，确定材质、各部分部件板厚、圆弧半径、筋板宽度、开孔位置和大小。按照设计图纸完成排版下料，卷制外筒壁11、内筒壁16和曲型分舱板组件17的弧形板，预先焊接竖向筋板。

第二步：将筒顶板12平铺在平台面上，按照辐射布置焊接辐射加强肘板13，同时按照位置要求焊接横向加强肘板14，形成一个结构强度较好的盖体；按照设计图纸将外筒壁11和内筒壁16运输到组装场地就位，吊装6套曲型分舱板组件17放置在外筒壁11和内筒壁16之间，均匀布置，进行纵焊缝焊接，形成一个6分舱的环；之后整体吊装之前组装焊接好的盖体到分舱件上部，调整对正后焊接，形成一个底部敞开的环形负压筒1；进行必要的检查测试，按照施工沉贯要求将需要的附属件安装好，具备海上施工后装船进行运输。

第三步：现场完成单桩基础2打入，之后起吊环形负压筒1套入，使得内筒壁16的内孔尽可能与单桩基础2同轴布置，按照要求沉贯到位；之后进行筒内灌浆和负压筒-桩之间环空清淤，完成清淤后连接吊耳32，将封盖环板分片31吊装盖到上唇板15上，弧形内贴紧单桩基础2外部；按照同样的操作完全圆周全部封盖环板分片31安装，形成一个环形顶部盖板3；通过将灌浆设备的管插入灌浆插孔33进行内部灌浆，完成后回收设备，施工完成；通过这样的施工，环形负压筒1可用较高负压贯入更大深度，提高承载力，同时环空内更容易灌满高强水泥浆，提高负压筒-桩之间载荷传递能力，使得基础长期服役更安全。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (7)

1.一种适用于海上风电的环形负压筒，包括外筒壁（11）、筒顶板（12）、内筒壁（16）和曲型分舱板组件（17），其特征在于：所述外筒壁（11）焊接于所述筒顶板（12）下部，所述筒顶板（12）上部焊接有辐射加强肘板（13），沿所述筒顶板（12）圆周半径多圈布置有横向加强肘板（14），所述内筒壁（16）焊接于所述筒顶板（12）下部，所述内筒壁（16）上方同轴焊接有上唇板（15），所述内筒壁（16）与外筒壁（11）形成环状结构，所述内筒壁（16）外侧与外筒壁（11）内侧之间焊接有所述曲型分舱板组件（17）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于海上风电的环形负压筒，其特征在于：所述外筒壁（11）内部圆周均布设置有纵向筋板。

3.根据权利要求1所述的一种适用于海上风电的环形负压筒，其特征在于：所述内筒壁（16）内部圆周均布设置有纵向筋板。

4.根据权利要求1所述的一种适用于海上风电的环形负压筒，其特征在于：所述筒顶板（12）为由钢板拼焊切割制造成型的圆环形平板。

5.根据权利要求1所述的一种适用于海上风电的环形负压筒，其特征在于：所述辐射加强肘板（13）靠近所述筒顶板（12）内圈部分设置有三角形肘板，所述辐射加强肘板（13）靠近所述筒顶板（12）外圈部分设置为斜角。

6.根据权利要求1所述的一种适用于海上风电的环形负压筒，其特征在于：所述上唇板（15）为钢板切割焊接的环形带翻边的套筒。

7.根据权利要求1所述的一种适用于海上风电的环形负压筒，其特征在于：所述曲型分舱板组件（17）为采用钢板卷制成型的弧度结构件。