一种海上风电深水桩筒组合基础的制作方法

1.本实用新型涉及海上风电基础领域，具体涉及一种海上风电深水桩筒组合基础。


背景技术：

2.随着目前世界范围内化学能源的日益枯竭，风能作为一种典型的可再生清洁能源以其资源丰富、环境污染小等特点将在未来能源格局中发挥重要的作用。随着陆上适合开发风电的土地资源日益紧张，海上风电因不占用耕地面积，噪声小、风速较高、对外界环境影响小等优点近些年来发展十分迅猛。在海上风电结构的建设中，风机基础的选型显的至关重要，其将直接影响整个海上风电结构的工期及造价。目前海上风机基础常用的型式有单桩基础，高桩承台基础、三脚架基础、导管架基础、重力式基础、浮式基础、筒型基础等。其中筒型基础因其安装方便、施工工期短、成本低等优点目前已逐步在我国海上风电场上进行应用。
3.随着目前近海风电场开发日益饱和，海上风电呈往深远海的发展趋势。中国发明专利申请cn109914460a中所公开了一种海上风电新型吸力筒式组合结构，该结构适用于不良地基土质，相比传统钢结构吸力筒基础用钢量更低，施工方便；中国发明专利申请cn107761755a公开了一种海上风电复合筒型基础，该基础施工方便，工期较短；中国发明专利申请cn111305256a公开了一种海上风机铰接支撑连接的桩桶复合式基础及其安装方法，该结构通过铰接支撑结构配合套管，能提供入水段桩体强大的支撑，铰接设计使得支撑结构能够自由收放升起，减少了基础的安装工序及所需的空间；但是，以上基础在30m以上水深条件下刚度不足、稳定性较差，难以用于水深30m以上的区域；而对于较深的海域，目前大多采用导管架基础结构，如中国发明专利cn105804111b中所公开的一种不等长腿海上风电导管架基础及其施工方法。此类型的基础现阶段大部分需采用打桩的方式进行固定，调平及安装也较为困难，施工费用相对较高。
4.因此，如何设计适用于较大水深、安装方便快捷、经济成本低的海上风电基础是目前亟待解决的关键工程技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种刚度大、稳定性强、适用于较大水深、安装方便、施工工期短、低成本的海上风电桩筒组合基础。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种海上风电深水桩筒组合基础，包括位于中间位置的立柱过渡段、位于底部的钢筒以及间隔均匀分布在外围的若干个主体斜钢管，所述立柱过渡段下端与所述钢筒焊接相连，有分仓板将所述钢筒分隔为多个分仓，所述主体斜钢管下端与所述钢筒的梁系结构连接，其特征在于：所述主体斜钢管上端与设置在所述立柱过渡段上的平台连接，所述海上风电深水桩筒组合基础还包括连接所述立柱过渡段与所述主体斜钢管的支撑钢管，所述支撑钢管以所述立柱过渡段的轴线为圆心环向间隔均匀布置在所述平台和所述钢筒之间。
7.优选地，所述支撑钢管与所述立柱过渡段的连接处设置有加强环。
8.优选地，所述加强环内部布置有钢肋。
9.优选地，所述主体斜钢管与所述立柱过渡段的轴线夹角为20
°
～60
°
。
10.优选地，所述主体斜钢管的数量为3～12根。
11.优选地，所述平台为钢结构或钢筋混凝土结构。
12.优选地，所述钢筒内部设置的分仓数为4～8个。
13.优选地，所述主体斜钢管的直径为1500～2500mm。
14.优选地，所述支撑钢管的直径为400～1000mm。
15.本实用新型的有益效果：本实用新型所受荷载的一部分通过立柱过渡段传递给钢筒，另一部分通过外围的主体斜钢管进行传递，能实现较强的承载能力，同时还设置带有加劲肋的加强环，进一步提高了结构的刚度和稳定性，适用于水深较大的海域，且相对于传统的导管架基础，本实用新型可在陆上安装上部结构，之后采用整机一体化运输到安装地点，安装方便、施工工期短、焊接工程量小、成本较低。
附图说明
16.图1为海上风电深水桩筒组合基础结构立面示意图；
17.图2为海上风电深水桩筒组合基础结构俯视图；
18.图3为海上风电深水桩筒组合基础结构基础分仓示意图；
19.附图标记：主体斜钢管1、平台2、支撑钢管3、加强环4、钢筒5、立柱过渡段6、分仓板7。
具体实施方式
20.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
21.如图1至图3所示，一种海上风电深水桩筒组合基础，包括位于中间位置的立柱过渡段6、位于底部的钢筒5以及间隔均匀分布在外围的若干个主体斜钢管1，所述主体斜钢管1的直径为1500～2500mm。所述立柱过渡段6下端与所述钢筒5焊接相连，有分仓板7将所述钢筒5分隔为多个分仓，所述钢筒5内部设置的分仓数为四至八个，本实施例中，所述分仓板7将所述钢筒5分隔为七个分仓，便于整个基础结构的浮运及安装。
22.所述主体斜钢管1下端与所述钢筒5顶盖上部的梁系结构焊接，所述主体斜钢管1上端与设置在所述立柱过渡段6上的平台2连接，所述平台2为钢结构或钢筋混凝土结构，所述主体斜钢管1与所述立柱过渡段6的轴线夹角为20
°
～60
°
，所述主体斜钢管1的数量为三至十二根。
23.所述海上风电深水桩筒组合基础还包括连接所述立柱过渡段6与所述主体斜钢管1的支撑钢管3，所述支撑钢管3以所述立柱过渡段6为圆心环向间隔均匀布置在所述平台2和所述钢筒5之间，所述支撑钢管3可根据实际需求布置若干层，本实施例中，所述支撑钢管3设置有两层，所述支撑钢管3的直径为400～1000mm。整个桩筒组合基础所受荷载一部分通过立柱过渡段6传递给钢筒5，另一部分通过外围的主体斜钢管1进行传递以实现较强的承载能力。
24.所述支撑钢管3与所述立柱过渡段6的连接处设置有加强环4，所述加强环4内部布
置有钢格构形式的钢肋，进一步加强了整体的刚度和强度。
25.本实用新型可在陆上安装上部结构，之后采用整机一体化运输到安装地点，通过气压调节设备对所述钢筒5进行抽水抽气，将其负压下沉安装到位。
26.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要结构特征。本实用新型不受上述实例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种海上风电深水桩筒组合基础，包括位于中间位置的立柱过渡段(6)、位于底部的钢筒(5)以及间隔均匀分布在外围的若干个主体斜钢管(1)，所述立柱过渡段(6)下端与所述钢筒(5)焊接相连，有分仓板(7)将所述钢筒(5)分隔为多个分仓，其特征在于：所述主体斜钢管(1)下端与所述钢筒(5)的梁系结构连接，所述主体斜钢管(1)上端与设置在所述立柱过渡段(6)上的平台(2)连接，所述海上风电深水桩筒组合基础还包括连接所述立柱过渡段(6)与所述主体斜钢管(1)的支撑钢管(3)，所述支撑钢管以所述立柱过渡段(6)的轴线为圆心环向间隔均匀布置在所述平台(2)和所述钢筒(5)之间。2.如权利要求1所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述支撑钢管(3)与所述立柱过渡段(6)的连接处设置有加强环(4)。3.如权利要求2所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述加强环(4)内部布置有钢肋。4.如权利要求1所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述主体斜钢管(1)与所述立柱过渡段(6)的轴线夹角为20
°
～60
°
。5.如权利要求4所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述主体斜钢管(1)的数量为3～12根。6.如权利要求1所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述平台(2)为钢结构或钢筋混凝土结构。7.如权利要求1所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述钢筒(5)内部设置的分仓数为4～8个。8.如权利要求1所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述主体斜钢管(1)的直径为1500～2500mm。9.如权利要求1所述的一种海上风电深水桩筒组合基础，其特征在于：所述支撑钢管(3)的直径为400～1000mm。

技术总结
本实用新型提供一种海上风电深水桩筒组合基础，包括位于中间位置的立柱过渡段、位于底部的钢筒以及间隔均匀分布在外围的若干个主体斜钢管，所述主体斜钢管下端与所述钢筒固定连接，所述主体斜钢管上端与设置在所述立柱过渡段上的平台固定连接，所述海上风电深水桩筒组合基础还包括连接所述立柱过渡段与所述主体斜钢管的支撑钢管，所述支撑钢管以所述立柱过渡段为圆心水平间隔均匀布置在所述平台和所述钢筒之间。本实用新型提供了一种能用于较大水深的桩筒组合基础，该基础结构刚度大，稳定性强，相对于传统的导管架基础形式，具有安装方便、施工工期短、焊接工程量小、成本较低等优点。等优点。等优点。


技术研发人员：陶铁铃 姜军倪 刘海波 邹尤 甘乐 张斌 李卫东 易伟 练继建 刘润
受保护的技术使用者：长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/8/5