一种海上风机的大直径单桩基础土压力监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及海上风力发电领域，尤其是涉及一种海上风机的大直径单粧基础土压力检测装置。
【背景技术】
[0002]单立柱单粧基础(以下称单粧基础)通常由单根大直径(4m以上)钢管构成，下部深入土中，提供承载力；中部浸于水中承受波浪、海流、潮汐等长期循环作用；上部通过连接段或直接法焊接法兰与风机塔筒相连。作为构造最为简单的一种海上风机基础型式，单粧基础目前是欧洲海上风电场的主导基础结构型式。随着国内制粧工艺、打粧设备、沉粧能力的提高，单粧基础在我国近海风电场建设中的应用也将日趋广泛。
[0003]海上风机基础结构主要承受风、浪、流等复杂环境荷载的联合作用，且以水平受荷为主，对于大直径单粧基础而言，由于其海上岩土勘察条件较差、海上钻孔及长距离运输对试样扰动较大且室内试验测试结果可靠度较低，在海上试粧中精确监测其水平受荷性能成为保证基础结构整体稳定性设计的关键。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:针对上述存在的问题提供一种海上风机的大直径单粧基础土压力检测装置，旨在提高对于粧周土抗力的准确估计，改善大直径单粧的水平承载力设计，提高基础结构整体稳定性设计水平，优化基础结构的设计尺寸，节约基础结构的工程造价。
[0005]为此，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种海上风机的大直径单粧基础的土压力监测装置，所述土压力监测装置包括土压力盒和土压力计，所述土压力盒固定在大直径单粧基础外表面的监测位置，所述土压力计设置在所述土压力盒内，所述土压力计的信号线从所述土压力盒上部引出，所述信号线外设有保护层，所述土压力盒上方设有信号线保护装置，所述信号线保护装置固定在所述单粧基础的外表面，其上端伸出土表面，所述土压力盒底端设有土压力盒保护装置，所述土压力监测装置按照设定的位置间隔地布置在大直径单粧基础外表面且处于周围的土层内部。
[0007]进一步地，所述土压力盒由顶部土压力盒卡槽、左侧土压力盒卡槽、右侧土压力盒卡槽和底部土压力盒卡槽组合而成，所述土压力计被限位在上述四个土压力盒卡槽内，所述顶部土压力盒卡槽、左侧土压力盒卡槽、右侧土压力盒卡槽和底部土压力盒卡槽与大直径单粧基础接触的一侧为弧面，所述弧面与大直径单粧基础的外壁焊接固定。
[0008]进一步地，所述顶部土压力盒卡槽的中心位置设有信号线孔，所述信号线孔的长度为10mm。
[0009]进一步地，所述信号线保护装置为信号线保护角钢，土压力计的信号线从土压力盒穿出，并从信号线保护装置内伸出土表面，所述信号线和信号线保护角钢之间设置石棉布。
[0010]进一步地，所述土压力盒保护装置包括土压力盒保护钢板、土压力盒保护肋板和多个土压力盒封头板，所述土压力盒保护钢板焊接固定在所述土压力盒底部，所述土压力盒封头板为直角板，所述直角板的直角边分别焊接固定在所述土压力盒保护钢板的下表面和所述单粧基础的外表面，所述土压力盒保护肋板固定焊接在相邻两个土压力盒封头板之间。
[0011]进一步地，所述土压力盒尾柄位置设置有Ω形圆钢，所述圆钢包裹信号线，所述Ω形圆钢的两接头焊接在大直径单粧基础的外侧壁上。
[0012]本实用新型的有益效果是:在大直径单粧基础试粧外侧设置有土压力盒，该土压力盒能够确保土压力计固定于设计位置；同时在土压力盒底端设置保护装置，能够保证土压力计随单粧基础试粧顺利沉入土中，避免因打粧时的冲击力致使土压力盒脱落，确保了土压力计的安全；在信号线外侧包裹石棉，再在石棉布外侧覆盖信号线保护角钢并焊接在大直径单粧基础试粧外侧壁上，可以充分固定住信号线，保证了信号线与土压力计的连接；在大直径单粧基础试粧外侧安装的土压力计，能够充分准确监测大直径单粧基础试粧加载下地基的反作用力，从而大大提高了大直径单粧基础的水平承载力计算和结构稳定性计算的准确性。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型提供的一种海上风机的大直径单粧基础土压力监测装置的正视图；
[0014]图2为本实用新型的图1中A-A剖面图；
[0015]图3为本实用新型的图1中B-B剖面图；
[0016]图4为本实用新型的图1中信号线保护角钢的横截面图；
[0017]图5为本实用新型的图1中土压力盒示意图；
[0018]图6为本实用新型所提供的土压力计的位置设计方案，图中L1、L2、…、Ln, RUR2、…、Rn为土压力计的设置位置。
[0019]图中:1为大直径单粧基础试粧；2为土压力盒；2_1为顶部土压力盒卡槽；2_2为左侧土压力盒卡槽；2-3为右侧土压力盒卡槽；2-4为底部土压力盒卡槽；2-11为信号线孔；3为土压力计；4为信号线保护角钢；4-1为信号线；5为土压力盒保护钢板；6为土压力盒保护肋板；7-a、7-b以及7-c均为土压力盒保护封头板。
【具体实施方式】
[0020]参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
[0021]一种海上风机的大直径单粧基础土压力监测装置，包括土压力盒2和土压力计3，土压力计3设置在土压力盒2内，土压力盒2焊接在在大直径单粧基础I的外表面的监测位置，如图6所示，这些监测位置的选取主要根据大直径单粧基础的主要受载荷分布来确定，土压力计3的信号线4-1从土压力盒2上部引出，信号线4-1外设有保护层，保护层可以采用Ω形圆钢，Ω形圆钢包裹信号线，其Ω形两个接头焊接在大直径单粧基础的外侧壁上，土压力盒2的上方设有信号线保护装置，信号线保护装置为信号线保护角钢4，信号线保护角钢4伸出土表面，信号线4-1从土压力盒2穿出，从信号线保护角钢4内伸出土表面，为了进一步保护信号线，在信号线4-1和信号线保护角钢4之间设置石棉布。
[0022]所述土压力盒2由顶部土压力盒卡槽2-1、左侧土压力盒卡槽2-2、右侧土压力盒卡槽2-3和底部土压力盒卡槽2-4组合而成，所述土压力计3限位在四个土压力盒卡槽内，所述顶部土压力盒卡槽2-1、左侧土压力盒卡槽2-2、右侧土压力盒卡槽2-3和底部土压力盒卡槽2-4与大直径单粧基础试粧I接触的一侧为弧面，所述弧面与大直径单粧基础I的外壁焊接固定。
[0023]顶部土压力盒卡槽2-1的中心位置设有信号线孔2-11，信号线孔2-11用于引出信号线4-1，信号线孔2-11的长度为10 mm。
[0024]底部土压力盒卡槽2-4的长度大于顶部土压力盒卡槽2-1的长度。
[0025]土压力盒2的底部设有土压力盒保护装置，所述土压力盒保护装置包括土压力盒保护钢板6、土压力盒保护肋板5和多个土压力盒封头板7，土压力盒保护钢板6焊接固定在土压力盒2的底部，土压力盒封头板7为直角板，所述直角板的直角边分别焊接固定在土压力盒保护钢板6的下表面和土压力盒保护肋板5的外表面，土压力盒保护肋板5固定焊接在满焊在单粧基础I表面，用于加固土压力盒封头板7，土压力盒封头板7在单粧基础I被打入图中时，起到辅助土压力监测装置沉入土中的作用。
[0026]本实施例中，土压力盒封头板为4个，所述4个土压力盒封头板等距离布置在土压力盒保护肋板6的下方，7-c布置在中点，7-a布置在两端，7-b布置在其余两个4等分点。
[0027]土压力盒2的尾柄位置设置有2个Ω形绑扎圆钢，所述圆钢的直径为8 mm,所述圆钢的长度为15 mm，所述圆钢夹持信号线4-1，所述Ω形圆钢两接头焊接在大直径单粧基础试粧I外侧壁上。
[0028]在本实施例中，所有的焊接均为满焊。
[0029]综上所述，虽然本实用新型已经详细描述如上，然而并不能用其来限定本实用新型的保护范围，本领域任何技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，对本实用新型任何的修饰与改动均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种海上风机的大直径单粧基础的土压力监测装置，其特征在于，所述土压力监测装置包括土压力盒和土压力计，所述土压力盒固定在大直径单粧基础外表面的监测位置，所述土压力计设置在所述土压力盒内，所述土压力计的信号线从所述土压力盒上部引出，所述信号线外设有保护层，所述土压力盒上方设有信号线保护装置，所述信号线保护装置固定在所述单粧基础的外表面，其上端伸出土表面，所述土压力盒底端设有土压力盒保护装置，所述土压力监测装置按照设定的位置间隔地布置在大直径单粧基础外表面且处于周围的土层内部。2.根据权利要求1所述的一种海上风机的大直径单粧基础土压力监测装置，其特征在于，所述土压力盒由顶部土压力盒卡槽、左侧土压力盒卡槽、右侧土压力盒卡槽和底部土压力盒卡槽组合而成，所述土压力计被限位在上述四个土压力盒卡槽内，所述顶部土压力盒卡槽、左侧土压力盒卡槽、右侧土压力盒卡槽和底部土压力盒卡槽与大直径单粧基础接触的一侧为弧面，所述弧面与大直径单粧基础的外壁焊接固定。3.根据权利要求2所述的一种海上风机的大直径单粧基础土压力监测装置，其特征在于，所述顶部土压力盒卡槽的中心位置设有信号线孔，所述信号线孔的长度为10mm。4.根据权利要求1所述的一种海上风机的大直径单粧基础土压力监测装置，其特征在于，所述信号线保护装置为信号线保护角钢，土压力计的信号线从土压力盒穿出，并从信号线保护装置内伸出土表面，所述信号线和信号线保护角钢之间设置石棉布。5.根据权利要求1所述的一种海上风机的大直径单粧基础土压力监测装置，其特征在于，所述土压力盒保护装置包括土压力盒保护钢板、土压力盒保护肋板和多个土压力盒封头板，所述土压力盒保护钢板焊接固定在所述土压力盒底部，所述土压力盒封头板为直角板，所述直角板的直角边分别焊接固定在所述土压力盒保护钢板的下表面和所述单粧基础的外表面，所述土压力盒保护肋板固定焊接在相邻两个土压力盒封头板之间。6.根据权利要求1所述的一种海上风机的大直径单粧基础土压力监测装置，其特征在于，所述土压力盒尾柄位置设置有Ω形绑扎圆钢，所述圆钢夹持信号线，所述Ω形绑扎圆钢的两接头焊接在大直径单粧基础的外侧壁上。
【专利摘要】本实用新型提供一种海上风机的大直径单桩基础土压力检测装置，包括土压力盒和土压力计，土压力盒固定在大直径单桩基础外表面的监测位置，土压力计设置在土压力盒内，土压力计的信号线从土压力盒上部引出，信号线外设有保护层，土压力盒上方设有信号线保护装置，信号线保护装置固定在单桩基础的外表面，土压力盒底端设有土压力盒保护装置，土压力监测装置按照设定的位置间隔地布置在大直径单桩基础外表面。本实用新型能够保证土压力计随单桩基础试桩顺利沉入土中，避免因打桩时的冲击力致使土压力盒脱落，确保了土压力计的安全，保证了信号线与土压力计的连接；从而大大提高了大直径单桩基础的水平承载力计算和结构稳定性计算的准确性。
【IPC分类】E02D33/00
【公开号】CN204826001
【申请号】CN201520465218
【发明人】潘登, 戚海峰, 罗金平, 侯靖, 褚卫江, 苏锋, 熊根
【申请人】中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月29日