专利名称：钢桁架式海上测风塔基础结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢桁架式海上测风塔基础结构，适用于海上风力发电行业。
背景技术：
在我国，风力发电行业是一个新兴的行业。上世纪八十年代起，我国引进国外技术逐步在国内建设风力发电场，2000年以后，由于国家鼓励对可再生能源的开发和利用，使国内风力发电行业得到迅速发展。到目前为止，我国已经在内蒙古、新疆、河北及东部沿海地区建成了一大批陆上风电场。但随着风电产业的大规模发展，土地资源紧张、与当地其它产业的予盾等问题已日渐显现，而我国拥有漫长的海岸线，海域蕴藏有丰富的风能资源，近年来，海上风电得到快速的发展。初步资料表明，我国陆上风电可开发量为2. 5GW，近海风电可开发量为7.5GW，为开发海上风能首先需要弄清楚海上风资源情况及风的变化规律和特征，近岸的陆地气象站所测风速由于受到地面粗糙度和大气稳定度等因素的影响，与海上风速有较大的差异，为获得准确的海上风资源数据，最直接的方法就是在海上建立测风塔。目前我国已建成的海上测风塔很少，为使测风塔的测风数据达到较好的利用效果，海上测风塔高度一般为70 100m，测风塔受较大的风荷载作用，并传递给基础，测风塔基础应能承受所有的环境荷载，并保证测风塔水平位移、沉降、倾斜度都控制在规范允许的范围内。按照传统的方式，需采用打桩船打桩，并利用混凝土搅拌船生产混凝土，以浇筑混凝土承台，因涉及的船舶种类较多，船舶调度费用较高，且混凝土浇筑养护易受天气影响， 工期较长，基础造价较高。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述问题，提供一种适用于水深在0 20m 范围内海域内的钢桁架式海上测风塔基础结构，可保证测风塔水平位移、沉降、倾斜度都控制在规范允许的范围内，而且具有廉价、施工简便、工期短的特点。本实用新型所采用的技术方案是一种钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述基础结构为3 4桩整体空间钢桁架结构，包括倾斜的钢管桩，钢管桩下端伸入至海床以下持力层，钢管桩的上部设有钢桁架，钢管桩的顶部焊接连接带有开孔的法兰盘并在钢管桩顶部设置有检修平台。所述钢桁架位于平均海平面以上，钢桁架包括直接与钢管桩连接的水平支撑钢管和斜向支撑钢管。所述水平支撑钢管和斜向支撑钢管连接成米字形或交叉形。所述钢管桩的倾斜度为7 1 4 1。所述检修平台高于最高潮位。所述钢管桩的直径为0600 1400 mm。
3[0013]所述水平支撑钢管和斜向支撑钢管的直径均为0300 800 mm。本实用新型的有益效果是1)单个测风塔基础用3 4根钢管桩，钢管桩由工厂预制，且具有成熟的生产工艺，制作速度快，质量易保证；采用国内现有设备沉桩，施工工艺成熟，打桩精度可保证。幻钢管桩倾斜布置且深入海床以下持力层，受力均勻、稳定性好，有利于承受水平力及弯矩，可保证测风塔基础的水平位移、倾斜度控制在规范允许的范围内。 3)所采用的无缝钢管、钢板和法兰等材料可由市场直接采购，由同一条船舶运输至工程场地，减少施工船舶数量。4)钢桁架均由小直径的无缝钢管焊接组成，钢管桩及无缝钢管均为圆形截面，可较大限度的减小波浪力。5)而且本实用新型相比常规的混凝土墩台结构，其造价较低，施工时受天气影响较小。
图1是本实用新型实施例1 (3桩)的立面图。图2是本实用新型实施例1(3桩)的平面图。图3是本实用新型实施例2 桩)的立面图。图4是本实用新型实施例2 桩)的平面图。图5是本实用新型实施例3的立面图。
具体实施方式
实施例1 如图1、图2所示，本例的钢桁架式海上测风塔基础结构为3桩整体空间钢桁架结构，它具有3根倾斜布置的01200mm (可在0600 1400 mm范围内选择)的钢管桩1， 钢管桩下端深入至海床以下持力层，其倾斜度为7 1 4 1。在钢管桩的上部设有钢桁架2，该钢桁架包括直接与钢管桩1连接的水平支撑钢管2-2和斜向支撑钢管2-1，且水平支撑钢管2-2和斜向支撑钢管2-1连接成交叉形，管径为500mm (可在0300 800 mm范围内选择)。每根钢管桩的顶部焊接有相同规格的法兰盘6，法兰盘上均勻开孔，上部铁塔安装时直接通过法兰盘上的开孔拧紧螺栓连接，可有效减少铁塔的安装时间。此外，在钢管桩1 的顶部还设置有检修平台5，可为上部铁塔的安装及运行维护提供场所。检修平台5高于最高潮位，以保证上部铁塔及法兰盘6连接处不受海浪影响。测风塔基础上还设置有钢爬梯 7、栏杆等附属结构。本实施例的施工方法如下1)钢管桩1由工厂预制，可采用整根预制，整体装船运输。2)采用配备柴油打桩锤或液压振动锤的打桩船或多功能驳船等打入钢管桩1，打桩前采用GPS精确定位，钢管桩倾斜度为7 1 4 1，其水平、倾斜度偏差均应控制在规范允许的范围内。3)打桩完成后，经现场放样测得钢管桩1相对位置，在驳船上切割水平支撑钢管 2-2和斜向支撑钢管2-1，为缩短安装、焊接时间，尽可能在驳船上焊接单面“ X ”形架(即所述的“交叉形”)，即水平支撑钢管和斜向支撑钢管先焊接成一个整体，再进行安装、焊接施工(也可分部分进行安装、焊接施工)。[0028]4)在工厂用钢板、型钢焊接成整体，制成检修平台5。检修平台5运输至现场后整体安装、焊接，与钢管桩1、钢桁架2等连接在一起，上部安装的铁塔与测风塔基础通过钢管桩1顶部焊接的法兰盘6连接牢固。实施例2 如图3、图4所示，本实施例的结构及施工方法与实施例1相似，所不同的是本例为4桩整体空间钢桁架结构，钢管桩1管径为900mm，水平支撑钢管2_2和斜向支撑钢管2_1 的管径为400mm，水平支撑钢管和斜向支撑钢管连接成米字形。实施例3:本实施例的结构与实施例1或例2相似，所不同的是整个上部结构(包括构件 2 7)可在工厂统一加工，待现场钢管桩1打完桩之后，一次性吊装上去，再采用几块钢板 8将上部结构与钢管桩焊接在一起。
权利要求1.一种钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述基础结构为3 4桩整体空间钢桁架结构，包括倾斜的钢管桩(1)，钢管桩下端伸入至海床以下持力层，钢管桩的上部设有钢桁架O)，钢管桩的顶部焊接连接带有开孔的法兰盘(6)并在钢管桩顶部设置有检修平台(5)。
2.根据权利要求1所述的钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述钢桁架(2) 位于平均海平面以上，钢桁架包括直接与钢管桩(1)连接的水平支撑钢管(2-2)和斜向支撑钢管(2-1)。
3.根据权利要求2所述的钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述水平支撑钢管(2- 和斜向支撑钢管(2-1)连接成米字形或交叉形。
4.根据权利要求1或2所述的钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述钢管桩(1)的倾斜度为7 1 4 1。
5.根据权利要求1或2所述的钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述检修平台(5)高于最高潮位。
6.根据权利要求1所述的钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述钢管桩(1) 的直径为0600~1400 mm。
7.根据权利要求2所述的钢桁架式海上测风塔基础结构，其特征在于所述水平支撑钢管0-2)和斜向支撑钢管的直径均为0300 800 mm。
专利摘要本实用新型涉及一种钢桁架式海上测风塔基础结构，特别是一种湿地岸边树木生态驳岸加固结构。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于水深在0～20m范围内海域内的钢桁架式海上测风塔基础结构，可保证测风塔水平位移、沉降、倾斜度都控制在规范允许的范围内。解决该问题的技术方案是本结构为3～4桩整体空间钢桁架结构，包括倾斜的钢管桩，钢管桩下端伸入至海床以下持力层，钢管桩的上部设有钢桁架，钢管桩的顶部焊接连接带有开孔的法兰盘并在钢管桩顶部设置有检修平台。本实用新型可用于海上风力发电行业。
文档编号E02D27/42GK201952809SQ20102065703
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者吕娜, 姜贞强, 孙杏建, 朱彬彬, 李炜, 罗金平, 赵朝志, 郇彩云, 陈法波, 韩伟 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院