一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构的制作方法

本技术涉及风力发电，具体涉及一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构。

背景技术：

1、随着我国海上风电的不断发展，位于近海的风场已被逐步开发殆尽，深远海风电资源将成为未来海上风电开发聚焦点。

2、常见的海上风机基础型式有单桩基础、高桩承台基础、导管架基础等型式，其中，导管架基础是以钢管桩(或吸力筒)、导管架结构组成的桁架式基础，具有体型大、受力情况好、基础稳定性强等优点，且其在陆上建造组装的方式降低了海上施工的时间，有效控制海上施工成本。

3、另一方面，为了更好地利用深远海的风力发电资源，风电塔架的高度日益增加，发电机组的叶轮直径和单机容量也急剧增加。研究表明，对于传统的钢制塔筒，当高度超过一定值后，随着高度的增加受力大幅提高，致使塔筒用钢量激增，整体方案的经济性大打折扣；同时，随着塔筒高度增加，塔架自振频率逐渐降低，容易出现频率穿越、涡激共振等问题，这对塔架的安全性提出了更高要求。

4、由于混凝土具有刚度大、可塑性强、成本便宜的特点，可以通过引入混凝土与薄壁钢管形成含有预应力钢管混凝土柱加强结构的塔筒，在保证塔筒安全性和可靠性的前提下，尽可能地降低塔筒成本造价。然而，对于这种塔筒，缺乏塔筒与导管架风机基础的有效连接结构，以对预应力钢管混凝土柱加强结构的塔筒提供可靠的连接过渡和支撑。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中提到的问题，本实用新型旨在提供一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，以对含有预应力钢管混凝土柱加强结构的塔筒提供一种与导管架风机基础的过渡连接结构，保证可靠的连接过渡和支撑。为此，本实用新型的通过如下技术方案实现：

2、一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，用于使所述塔筒通过所述连接结构安装在导管架风机基础上；其特征在于：所述连接结构包括底平台、多组支撑腿和顶部异型法兰盘；

3、所述异型法兰盘包括圆环法兰盘和若干在圆环法兰盘内圈沿圆周方向分布的内部法兰盘；所述圆环法兰盘设置一圈螺栓孔，内部法兰盘的不与圆环法兰盘相接的周边也设置螺栓连接孔；所述圆环法兰盘用于与钢管混凝土塔筒的底端连接法兰盘上的圆环法兰盘配合连接，所述内部法兰盘用于与所述底部连接法兰盘内部附属钢管封闭法兰盘配合连接；各组支撑腿的上端沿内部法兰盘的圆周方向布局，支撑腿的数量和内部法兰盘的数量匹配，各内部法兰盘分别有支撑腿一一对应连接；

4、所述底平台与导管架风机基础的主腿连接，所述每组支撑腿的底端与底平台连接，其连接位置位于所述底平台与导管架风机基础的主腿连接的部位的上方。

5、在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：

6、所述连接结构还包括抗扭支撑架，所述抗扭支撑架设置于各支撑腿连接的端部。

7、所述底平台为多边形平台，每组支撑腿的底端连接到多边形平台的角部，所述多边形平台的角部与导管架风机基础的主腿连接。

8、所述底平台与导管架风机基础的主腿连接的部位之上的顶面设置加强墩，同一组支撑腿的底端均连接到同一加强墩上。

9、所述底平台为正多边形，可以三角形、正方形等，形状与导管架基础的主腿的数量和布置位置相适应，角部作倒圆角处理，上顶面四周可设置栏杆，下底面四周设置底板加强梁，中部根据平台承载需要设置额外的底板加强梁。底板加强梁的截面型式包括但不限于工字形、矩形、l形、t形等，底板加强梁与连接结构底平台间采用焊接或螺栓方式连接。

10、所述连接结构底平台下底面与下方导管架基础的主腿之间采用焊接的方式连接，连接部位位于底平台的圆角位置处。

11、每组支撑腿形成顶端斜向下的三角锥支撑，所述三角锥支撑数量与导管架风机基础主腿的数量相等，至少为三组，每组三角锥支撑包括2根支撑腿，每根支撑腿的长度与仰角相同；所述内部法兰盘成组设置，每组有两个内部法兰盘，其沿圆周方向的设置位置，满足每根支撑腿的长度与仰角相同。优选地，各支撑腿的上端沿圆周方向依次均匀分布。

12、每组三角锥支撑的2根支撑腿下端交于一点，上方分开，分别与同组的2个内部法兰盘分别焊接，与塔筒内钢管混凝土柱的几何方位匹配，每一组支撑腿底端连接加强墩将本组的2根支撑腿固定在一起，用于提高三角锥支撑的整体刚度与抗扭能力，加强墩下表面与连接结构底平台之间采用焊接方式连接。

13、所述三角锥支撑上端与内部法兰盘之间采用焊接或螺栓连接，下端与加强墩之间采用焊接方式连接，中部与抗扭支撑架之间采用焊接方式连接。进一步地，所述的抗扭支撑设置在三角锥支撑中部，支撑节点间通过额外斜撑的方式加固，抗扭支撑钢管间采用焊接方式连接。

14、钢管混凝土塔筒底端连接法兰盘的内部附属钢管封闭法兰盘、内部法兰盘的数量能被导管架的主腿数量所整除，而成组设置，每组的数量为两个，各组支撑腿中的支撑腿数量为两跟，以使各组支撑腿中的每根支撑腿的长度与仰角相同。

15、进一步优选地，所述的三角锥支撑、底平台、抗扭支撑均为钢质。

16、由于采用本实用新型的技术方案，本实用新型能够在上端与预应力钢管混凝土柱加强结构的塔筒配合，下端与导管架风机基础配合形成整体，使得上部的预应力钢管混凝土柱加强结构所提供的加强作用能够被底部可靠的连接支撑，有效传递荷载，使得预应力钢管混凝土柱加强结构的塔筒能够有效运用，降低塔筒的建设成本。

技术特征：

1.一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，用于使所述塔筒通过所述连接结构安装在导管架风机基础上；其特征在于：所述连接结构包括底平台、多组支撑腿和顶部异型法兰盘；

2.根据权利要求1所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：所述连接结构还包括抗扭支撑架，所述抗扭支撑架设置与各支撑腿连接的端部。

3.根据权利要求1所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：所述底平台为多边形平台，每组支撑腿的底端连接到多边形平台的角部，所述多边形平台的角部与导管架风机基础的主腿连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：所述底平台与导管架风机基础的主腿连接的部位之上的顶面设置加强墩，同一组支撑腿的底端均连接到同一加强墩上。

5.根据权利要求1所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：所述底平台为正多边形，形状与导管架基础的主腿的数量和布置位置相适应，角部作倒圆角处理，下底面四周设置底板加强梁，中部根据平台承载需要设置额外的底板加强梁。

6.根据权利要求1所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：每组支撑腿形成顶端斜向下的三角锥支撑，所述三角锥支撑数量与导管架风机基础主腿的数量相等，每组三角锥支撑包括2根支撑腿，每根支撑腿的长度与仰角相同；所述内部法兰盘成组设置，每组有两个内部法兰盘，其沿圆周方向的设置位置，满足每根支撑腿的长度与仰角相同。

7.根据权利要求6所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：每组三角锥支撑的2根支撑腿下端交于一点，上方分开，分别与同组的2个内部法兰盘分别焊接，每一组支撑腿底端连接加强墩将本组的2根支撑腿固定在一起，用于提高三角锥支撑的整体刚度与抗扭能力，加强墩下表面与连接结构底平台之间采用焊接方式连接。

8.根据权利要求6所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：所述三角锥支撑上端与内部法兰盘之间采用焊接或螺栓连接，下端与加强墩之间采用焊接方式连接，中部与抗扭支撑架之间采用焊接方式连接。

9.根据权利要求1所述的一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，其特征在于：钢管混凝土塔筒底端连接法兰盘的内部附属钢管封闭法兰盘、内部法兰盘的数量能被导管架的主腿数量所整除，而成组设置，每组的数量为两个，各组支撑腿中的支撑腿数量为两根，以使各组支撑腿中的每根支撑腿的长度与仰角相同。

技术总结
本技术提供了一种适用于导管架风机基础的钢管混凝土塔筒连接结构，用于使所述塔筒通过所述连接结构安装在导管架风机基础上；所述连接结构包括底平台、多组支撑腿和顶部异型法兰盘。本技术能够在上端与预应力钢管混凝土柱加强结构的塔筒配合，下端与导管架风机基础配合形成整体，使得上部的预应力钢管混凝土柱加强结构所提供的加强作用能够被底部可靠的连接支撑，有效传递荷载，使得预应力钢管混凝土柱加强结构的塔筒能够有效运用，降低塔筒的建设成本与施工周期。

技术研发人员：张栋梁,黄赐荣,杨涵,李天昊,付坤,王飞,彭子腾,袁中帅,赵初,何澜
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20230119
技术公布日：2024/1/15