专利名称：海上风机钢结构基础的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电设施，特别涉及一种海上风机钢结构基础。
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。海 上风力资源丰富，海上风力发电受噪声、鸟类影响及电磁波干扰等问题的限制较少，它不占 用陆上土地资源，不涉及土地征用等问题。再有，海上风速随高度的变化较小，因此不需要 建立很高的支撑塔架，从而可以降低海上风力发电机组的成本。还有，海上湍流强度低，海 平面摩擦力较小，作用在风力发电机组上的疲劳载荷减少，因而可以延长风电机组的使用 寿命。 由于以上诸多优点，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。我国东部沿海水深50m 以内的海域面积辽阔，而且距离电力负荷中心(沿海经济发达电力紧缺区)很近，随着海上 风电场技术的发展成熟，风电必将会成为我国东部沿海地区可持续发展的重要能源来源。 风电机组的基础是海上风电场建设的重要一环，目前应用的风机基础主要有以下 两种形式 —、钢管单桩基础 钢管单桩基础由单根钢管作为基础，上部连接风机塔柱。桩的直径根据负荷的大 小而定，一般在3 5m左右。插入海床的深度与土质条件有关，可由液压锤或振动锤贯入 海床，或者在海床上钻孔。 由于风机传递至基础的荷载较大，钢管单桩基础的用钢量较大，材料费较高；同 时，由于单根钢管直径粗、重量大，施工时需要专用的设备，施工费用较高；另外，对冲刷敏 感，在海床与基础相接处需做好防冲刷防护。 二、多桩混凝土基础 多桩混凝土基础由多根混凝土类桩或钢管桩与钢筋混凝土承台组成。上部塔柱与 钢筋混凝土承台的钢埋件连接。这种形式的基础一般用于陆地的风机基础。 多桩混凝土基础采用多桩抵抗上部荷载，另外材料中混凝土比重大，较钢管单桩 基础虽可节约一定的材料费，但用于海上风机基础时，导致现场施工极为复杂为浇筑混凝 土，需要在施工场地周边打钢板桩或整体沉筒(围堰)，形成封闭的操作空间，同时不断抽 水。混凝土运输至现场困难，现场沉桩、混凝土浇筑和养护复杂，导致施工措施费用极高，同 时施工周期较长，单个风机基础的施工时间在4 5个月。因此，多桩混凝土方案的综合经 济效益不佳。
实用新型内容本实用新型的任务是提供一种海上风机钢结构基础，它是由钢管类桩和转换钢结
构组成的适用于海上风机基础的新型钢结构基础，解决了上述现有技术钢管单桩基础及多桩混凝土基础所存在的问题。 本实用新型的技术解决方案如下 —种海上风机钢结构基础，它包括钢管类桩，所述钢管类桩的数量在两根以上，在
钢管类桩的顶部连接作为承台的转换钢结构，在转换钢结构的上部安装风机塔柱。 所述钢管类桩为直桩。 所述钢管类桩为斜桩。 所述转换钢结构为实腹式转换钢结构。 所述转换钢结构为格构式转换钢结构。 所述钢管类桩为圆钢管桩。 所述钢管类桩为方钢管桩。 所述钢管类桩为多边形钢管桩。 所述钢管类桩为内灌混凝土的钢管混凝土桩。 所述钢管类桩为空心钢管混凝土桩。 本实用新型的海上风机钢结构基础由钢管类桩和转换钢结构组成，这种新型的海 上风机基础体系适用于建在浅海和潮间带的风机机组，尤其潮间带风机机组应用该基础形 式，其优点更为突出。 本实用新型的多钢管桩加转换钢结构基础体系与现有的风机基础形式相比，具有 如下优点 1、施工方便、快捷。 现场钢桩的沉桩速度较快；转换钢结构可在工厂制作，运至现场安装。转换钢结构 与钢桩之间可采用螺栓连接，现场焊接量小，施工速度极快，施工周期短，施工措施费用低。 2、综合效益良好。
由于采用多桩方案，桩材用钢量较钢管单桩基础得以大幅度减少；施工周期较多 桩混凝土基础大幅度縮短；施工措施费用大幅度降低。因此，在综合用钢量、施工成本和施 工周期等方面，综合经济效益良好。 3、波浪荷载小。 与多桩混凝土基础相比，钢结构构件截面小，因此承受波浪荷载相应较小，对结构 有利。 4 、抵抗风机塔柱弯矩能力强。 与钢管单桩及多桩混凝土基础相比，转换钢结构的平面尺寸易于做大，多根桩之 间的间距拉大后，使该种基础形式具有较强的抵抗风机塔柱弯矩的能力。
图1是本实用新型的一种海上风机钢结构基础的示意图。 图2是图1海上风机钢结构基础的另一实施例示意图。 图3是钢管类桩形式的第一实施例示意图。 图4是钢管类桩形式的第二实施例示意图。 图5是钢管类桩形式的第三实施例示意图。 图6是钢管类桩形式的第四实施例示意图。[0039] 图7是钢管类桩形式的第五实施例示意图。 图8是钢管类桩形式的第六实施例示意图。 图中标记 1为钢管类桩，2为转换钢结构，3为风机塔柱，4为海床。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。 参看图1和图2，本实用新型的一种海上风机钢结构基础由钢管类桩1和转换钢结 构2组成，钢管类桩1的数量在两根以上，可以为直桩(如图1所示)，也可以为斜桩(如图 2所示)，还可以采用直桩和斜桩的组合形式。钢管类桩1的下部埋设于海床4中。 在钢管类桩1的顶部连接转换钢结构2，转换钢结构2可以是实腹式转换钢结构， 也可以是格构式转换钢结构，起到承台的作用。 两根以上的钢管类桩1和相连接的转换钢结构2，形成多钢管类桩加转换钢结构 形式的风机基础。在转换钢结构2的上部安装风机塔柱3。转换钢结构2可在工厂制作后 运至现场，待桩施工完毕，与桩连接，安装成一体。 参看图3，钢管类桩1为圆钢管桩。 参看图4，钢管类桩1为方钢管桩。 上述圆形和方形钢管类桩1都为空心钢管桩。空心钢管桩还可以是其它形状的钢 管桩。 参看图5，钢管类桩1为内灌混凝土的圆钢管混凝土桩。 参看图6，钢管类桩1为内灌混凝土的方钢管混凝土桩。 钢管混凝土桩还可以是其它形状的钢管混凝土桩，如多边形钢管桩。 参看图7，钢管类桩1为空心圆钢管混凝土桩。 参看图8，钢管类桩1为空心方钢管混凝土桩。 空心钢管混凝土桩还可以是其它形状的空心钢管混凝土桩。 当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本实 用新型，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对上述实 施例的变换、变型都将落在本实用新型权利要求的范围内。
权利要求一种海上风机钢结构基础，它包括钢管类桩，其特征在于，所述钢管类桩的数量在两根以上，在钢管类桩的顶部连接作为承台的转换钢结构，在转换钢结构的上部安装风机塔柱。
2. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述钢管类桩为直桩。
3. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述钢管类桩为斜桩。
4. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述转换钢结构为实腹 式转换钢结构。
5. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述转换钢结构为格构 式转换钢结构。
6. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述钢管类桩为圆钢管桩。
7. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述钢管类桩为方钢管桩。
8. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述钢管类桩为多边形 钢管桩。
9. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述钢管类桩为内灌混 凝土的钢管混凝土桩。
10. 根据权利要求1所述的海上风机钢结构基础，其特征在于，所述钢管类桩为空心钢 管混凝土桩。
专利摘要本实用新型涉及一种海上风机钢结构基础，它由钢管类桩和转换钢结构组成，钢管类桩的数量在两根以上，在钢管类桩的顶部连接作为承台的转换钢结构，在转换钢结构的上部安装风机塔柱。钢管类桩为直桩或斜桩。转换钢结构为实腹式转换钢结构或为格构式转换钢结构。本实用新型适用于建在浅海和潮间带的风机机组，尤其潮间带风机机组应用该基础形式，其优点更为突出。本实用新型具有如下优点施工方便、快捷，转换钢结构可在工厂制作，运至现场安装，转换钢结构与钢桩之间可采用螺栓连接，现场焊接量小，施工速度极快，施工周期短，施工措施费用低；综合效益好；波浪荷载小，对结构有利；抵抗风机塔柱弯矩能力强。
文档编号E02D27/52GK201502064SQ20092021089
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者孙绪东, 李先林, 李峰, 路志浩, 陈炯 申请人:上海宝钢工程技术有限公司