一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础及其施工方法，它包括相互连接的上部钢筋混凝土砼桶(1)和下部钢筋混凝土砼桶(2)，下部钢筋混凝土砼桶(2)安装在底板(3)上，底板(3)上安装有预应力射线梁(4)，预应力射线梁(4)位于下部钢筋混凝土砼桶(2)底部四周，预应力射线梁(4)上安装有施工及检修平台的射线梁柱及环梁(9)，预应力射线梁(4)的外周边上安装有外环梁(5)，外环梁(5)上安装有环向挡水板(10)。本发明结构设计合理，强调高，安装方便，在下沉过程中，可通过各个位置的浮箱控制注水速度，来达到平衡缓慢下沉的效果，下沉稳定可控，不易出现倾斜，容易调平，可克服现有技术的诸多不足。
【专利说明】
一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种海上风电基础，特别涉及一种可自浮拖航的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础及其施工方法。
【背景技术】
[0002]近年来，海上风力发电塔的基础开始向多元化发展。对于水深10米左右的浅海地区，一般采用重力式基础或单粧基础。
[0003]单粧基础目前的困难是对于软土地基难以将沉降控制在规定范围内。普通重力式基础的问题是自重大，运输困难。
[0004]现有的用于风力发电塔的一种可自浮拖航的重力式海上风电基础(CN103758148A)，虽然解决了重力式基础的运输问题，然而不能适用于淤泥质土地基等地基承载力不足的情况。对于下沉的控制也难以保证稳定，很容易出现倾斜的情况导致最终无法调平。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可自浮拖航有旋喷粧加固的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，本发明提供的自控浮箱式海上风机基础在下沉过程中，可通过各个位置的浮箱控制注水速度，来达到平衡缓慢下沉的效果。本发明另一个目的是提供该预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础的施工方法
[0006]技术方案:为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为:
[0007]—种可自浮拖航有旋喷粧加固的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，它包括:
[0008]—种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，它包括上部钢筋混凝土砼桶、与上部钢筋混凝土砼桶相连的下部钢筋混凝土砼桶、下部钢筋混凝土砼桶安装在底板上，底板上安装有预应力射线梁，预应力射线梁位于下部钢筋混凝土砼桶底部四周，预应力射线梁上安装有施工及检修平台的射线梁柱及环梁，预应力射线梁的外周边上安装有外环梁，夕卜环梁上安装有环向挡水板；
[0009]所述的底板的边缘预留有孔，孔内插入有预应力高强度混凝土管粧(PHC粧)；
[0010]所述的底板的底部设有多个旋喷粧。底板为钢筋混凝土浇筑而成。
[0011 ]作为优选方案，以上所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，所述的上部钢筋混凝土砼桶和下部钢筋混凝土砼桶内安装有预应力锚栓组合件。上部钢筋混凝土砼桶和下部钢筋混凝土砼桶的内径相同、外径不同。
[0012]作为优选方案，以上所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，所述的底板的边缘孔内插入有24根预应力高强度混凝土管粧。
[0013]作为优选方案，以上所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，预应力射线梁周边设有混泥土承台。
[0014]作为优选方案，以上所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，所述挡水板和外环梁将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础围成一个内部密封的空腔，射线梁使预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础内部的空腔分隔成6个浮箱。
[0015]本发明提供的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，外环梁作用是拖运浮航时承受侧面的水压力，外环梁上安装的环向挡水板的作用是拖运浮航时防止海浪涌入基础的空腔内。高强度混凝土管粧(PHC粧)为打入持力层抗沉降的粧。自控浮箱式海上风机基础受到的压力可传递到高强度混凝土管粧(PHC粧)上。旋喷粧为地基处理工序，在安装自控浮箱式海上风机基础前布置。施工及检修平台的射线梁柱及环梁为预制钢结构，其底部预埋在预应力射线梁中。其中钢结构锚栓，预制在上部钢筋混凝土砼桶和下部钢筋混凝土砼桶内，安装好风电机底部塔筒后，需进行张拉后即完工。
[0016]本发明提供的一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础的施工方法，其包括以下步骤:
[0017]①在船坞中安装钢结构模板或木结构模板，模板上设有混凝土浇筑孔、出气孔和振捣孔，浇筑过程中持续振捣，使混凝土密实，养护达到混凝土砼桶的早期强度，并在混凝土砼桶中预留旋喷粧施工PVC导管；
[0018]②用拖船将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础浮运到工地；
[0019]③将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础沉入水底，就位后在立槽内分仓堆石，并通过导管对淤泥面进行冲刷，调节平整度，使预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础底面逐渐压入海床I?2m深；
[0020]④运送路基箱，打粧机和旋喷粧机，在支架上铺板，安装打粧机；
[0021]⑤将打粧架固定在基础的施工及检修平台上，依次加固整圈的混凝土管粧，从底板(3)周边导孔内打入24根高强度混凝土管粧(8)，并对高强度混凝土管粧(8)上端灌浆锚固；
[0022]⑥对称地用旋喷粧钻管插入PVC导管，从下向上做地基加固；
[0023]⑦在预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础外围抛石I?2m高，5?8m宽；
[0024]⑧然后在上部钢筋混凝土砼桶(I)上安装风机塔筒，张拉预应力锚栓组合件(11);
[0025]⑨最后将路基箱，压粧机和旋喷粧机运送离场。
[0026]本发明和现有技术相比具有以下有益效果:
[0027]1.本发明提供的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，结构设计合理，强调高，安装方便，在下沉过程中，可通过各个位置的浮箱控制注水速度，来达到平衡缓慢下沉的效果，下沉稳定可控，不易出现倾斜，容易调平。
[0028]2.本发明提供的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础的施工方法，施工工艺稳定，可操作性强，安全性能好，尤其是在海上风机基础下沉过程中，可通过各个位置的浮箱控制注水速度，来达到平衡缓慢下沉的效果，下沉稳定可控，不易出现倾斜。
【附图说明】
[0029]图1为本发明提供的一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础的结构示意图。
[0030]图2为图1沿A-A方向剖切的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0032]如图1和图2所示，一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，它包括上部钢筋混凝土砼桶1、与上部钢筋混凝土砼桶I相连的下部钢筋混凝土砼桶2、下部钢筋混凝土砼桶2安装在混凝土底板3上，混凝土底板3上安装有预应力射线梁4，预应力射线梁4位于下部钢筋混凝土砼桶2底部四周，预应力射线梁4上安装有施工及检修平台的射线梁柱及环梁9，预应力射线梁4的外周边上安装有外环梁5，外环梁5上安装有环向挡水板10;
[0033]所述挡水板10和外环梁5将整个海上风机基础围成一个内部密封的空腔，预应力射线梁4使海上风机基础内部的空腔分隔成6个浮箱。
[0034]所述的底板3的边缘间隔预留有孔，孔内插入有预应力高强度混凝土管粧8，一共24根。
[0035]所述的底板3的底部设有多个旋喷粧7。
[0036]以上所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，所述的上部钢筋混凝土砼桶I和下部钢筋混凝土砼桶2内安装有预应力锚栓组合件11。
[0037]以上所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，预应力射线梁(4)周边设有混泥土承台(6)。
[0038]实施例2
[0039]一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础的施工方法，其特征在于包括以下步骤:
[0040]①在船坞中安装钢结构模板或木结构模板，模板上设有混凝土浇筑孔、出气孔和振捣孔，浇筑过程中持续振捣，使混凝土密实，养护达到混凝土砼桶的早期强度，并在混凝土砼桶中预留旋喷粧施工PVC导管；
[0041 ]②用拖船将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础浮运到工地；
[0042]③将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础沉入水底，就位后在立槽内分仓堆石，并通过导管对淤泥面进行冲刷，调节平整度，使预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础底面逐渐压入海床I?2m深；
[0043]④运送路基箱，打粧机和旋喷粧机，在支架上铺板，安装打粧机；
[0044]⑤将打粧架固定在基础的施工及检修平台上，依次加固整圈的混凝土管粧，从底板(3)周边导孔内打入24根高强度混凝土管粧(8)，并对高强度混凝土管粧(8)上端灌浆锚固；
[0045]⑥对称地用旋喷粧钻管插入PVC导管，从下向上做地基加固；
[0046]⑦在预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础外围抛石Im高，5m宽；
[0047]⑧然后在上部钢筋混凝土砼桶(I)上安装风机塔筒，张拉预应力锚栓组合件(11);
[0048]⑨最后将路基箱，压粧机和旋喷粧机运送离场。
[0049]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，其特征在于，它包括上部钢筋混凝土砼桶(I)、与上部钢筋混凝土砼桶(I)相连的下部钢筋混凝土砼桶(2)、下部钢筋混凝土砼桶(2)安装在底板(3)上，底板(3)上安装有预应力射线梁(4)，预应力射线梁(4)位于下部钢筋混凝土砼桶(2)底部四周，预应力射线梁(4)上安装有施工及检修平台的射线梁柱及环梁(9)，预应力射线梁(4)的外周边上安装有外环梁(5)，外环梁(5)上安装有环向挡水板(10); 所述的底板(3)的边缘预留有孔，孔内插入有预应力高强度混凝土管粧(8); 所述的底板(3)的底部设有旋喷粧(7)。2.根据权利要求1所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，其特征在于，所述的上部钢筋混凝土砼桶(I)和下部钢筋混凝土砼桶(2)内安装有预应力锚栓组合件(11)。3.根据权利要求1所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，其特征在于，所述的底板(3)的边缘孔内插入有24根预应力高强度混凝土管粧(8)。4.根据权利要求1至3任一项所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，其特征在于，预应力射线梁(4)周边设有混泥土承台(6)。5.根据权利要求4所述的预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础，其特征在于，所述挡水板(10)和外环梁(5)将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础围成一个内部密封的空腔，射线梁(4)使预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础内部的空腔分隔成6个浮箱。6.—种预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础的施工方法，其特征在于包括以下步骤: ①在船坞中安装钢结构模板或木结构模板，模板上设有混凝土浇筑孔、出气孔和振捣孔，浇筑过程中持续振捣，使混凝土密实，养护达到混凝土砼桶的早期强度，并在混凝土砼桶中预留旋喷粧施工PVC导管； ②用拖船将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础浮运到工地； ③将预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础沉入水底，就位后在立槽内分仓堆石，并通过导管对淤泥面进行冲刷，调节平整度，使预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础底面逐渐压入海床I?2m深； ④运送路基箱，打粧机和旋喷粧机，在支架上铺板，安装打粧机； ⑤将打粧架固定在基础的施工及检修平台上，依次加固整圈的混凝土管粧，从底板(3)周边导孔内打入24根高强度混凝土管粧(8)，并对高强度混凝土管粧(8)上端灌浆锚固； ⑥对称地用旋喷粧钻管插入PVC导管，从下向上做地基加固； ⑦在预应力混凝土自控浮箱式海上风机基础外围抛石I?2m高，5?8m宽； ⑧然后在上部钢筋混凝土砼桶(I)上安装风机塔筒，张拉预应力锚栓组合件(11); ⑨最后将路基箱，压粧机和旋喷粧机运送离场。
【文档编号】E02D27/42GK105926659SQ201610262099
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】马逸鹄, 梁峰, 杨州
【申请人】江苏金海新能源科技有限公司, 内蒙古金海新能源科技股份有限公司