专利名称：筒型基础构件的制作方法
技术领域：
筒型基础构件技术领域：
本实用新型涉及港口、海洋、水利和桥梁工程中的基础结构技术领域，尤其涉及一 种预应力筒型基础构件。背景技术：
在20世纪90年代初期，由挪威在欧洲北海首先采用了筒型基础平台技术。筒型 基础平台或称吸力式基础平台是在吸力锚技术的基础上发展起来的技术，其依靠自其底端 开口的筒形基础向外抽水而获得向下的沉桩力，并沉放至设计深度，然后如同一般的短桩 工作，支持平台，抵抗各种环境荷载的作用。由于它摆脱了传统导管架平台中的打入式桩基 础，从而使其海上安装时间和设备费用比后者大为降低，加上可以搬迁重复使用等特点，使 这一新型平台在技术经济上很具吸引力。目前，筒型基础已经越来越多地应用在港口、海洋、水利和桥梁工程中。筒型基础 承担着将上部结构所承受的全部荷载和作用安全可靠地传递到地基，并保持结构整体稳定 的作用。例如，请参阅2009年6月M日公开的中国发明专利申请第CN101466900A号，其 中公开了把筒型基础应用到在海洋基地风力发电场中。在筒型基础上设置塔筒(或桅杆)， 再把风轮机安装在塔筒顶部。但是，筒型基础与上部塔筒结构在其连接处往往会产生很大 的应力集中。为了解决这个应力集中的问题，通常采用加大量的梁板结构加强筒型基础与 上部塔筒结构连接。然而，这样处理不但增加了施工复杂度，而且明显地增加整体结构的重 量，使整体结构的成本以及施工费用大大增加。因此，迫切需要提出一种改进型筒型基础构件以克服现有技术中存在的技术问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种筒型基础构件，有效解决筒型基础与上 部结构连接处应力集中的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案技术方案1 一种筒型基础构件，其包括筒型基础及上部结构，上部结构连接到筒 型基础以将荷载传递到所述筒型基础，所述筒型基础用于与地接触以将荷载传递到地，其 中，所述上部结构包括过渡塔筒，所述过渡塔筒连接在所述筒型基础与上部结构除过渡塔 筒以外的其他部分之间，所述过渡塔筒包括至少两个从上向下逐渐放大的锥体，所述至少 两个锥体上下堆叠连接。技术方案2 根据技术方案1所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒的高度对 其最底部直径与最顶部直径差值的比率为0. 50到2之间。技术方案3 根据技术方案1或2所述的筒型基础构件，其中，所述至少两个锥体 中的每个锥体具有一定的斜度，而且越靠上的锥体的斜度越大。技术方案4 根据技术方案3所述的筒型基础构件，其中，所述筒型基础包括混凝土的周壁及顶盖，所述周壁和所述顶盖结合成为密封的中空结构，所述过渡塔筒连接在所 述顶盖上。技术方案5 根据技术方案4所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒为预应力 混凝土筒型结构，所述预应力混凝土中布置有预拉应力的钢筋。技术方案6 根据技术方案5所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒包括筒壁， 所述筒壁围成中空筒状的所述过渡塔筒，所述钢筋在所述筒壁内均勻布置。技术方案7 根据技术方案6所述的筒型基础构件，其中，所述至少两个椎体中位 于上方的锥体的底部直径与紧邻的位于下方的锥体的顶部直径相等，并且，所述至少两个 椎体的筒壁的厚度均相等。技术方案8:根据技术方案7所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒呈回转体 形状，所述筒型基础呈圆筒状，所述过渡塔筒的最大直径不大于所述筒型基础的直径。技术方案9 根据技术方案8所述的筒型基础构件，其中，所述筒型基础的直径不 小于25m，高度不小于5m，顶盖和周壁的厚度不小于300mm，所述过渡塔筒包括位于上方的 第一椎体及位于下方的第二椎体，所述第一椎体的顶部直径不小于細，高度不小于10m，所 述第二椎体的底部直径不小于15m，高度不小于5m，所述第一椎体的底部直径和所述第二 椎体的顶部直径均不小于10m，所述第一和第二椎体的筒壁的厚度均不小于400mm，所述预 应拉力的钢筋的直径不小于15. 5mm。技术方案10 根据技术方案8所述的筒型基础构件，其中，所述上部结构上安装有 风电机组。本实用新型的筒型基础构件通过在筒型基础的顶部上设置预应力过渡塔筒，有效 地将上部结构的荷载传递并分散到筒型基础上，使得筒型基础所受到的上部结构的荷载大 大降低，从而有效解决了现有技术中所存在的筒型基础与上部结构之间的连接处应力集中 的问题，进而，不需要使用加大量的梁板结构，从而使得整个筒型基础构件的材料成本及施 工成本大大降低，并且具有施工简便、工程造价较低等优点。通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其它方面和特征变得明显。但是应 当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其 应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅 力图概念地说明此处描述的结构和流程。
图1为根据本实用新型一种实施方式的筒型基础构件的俯视结构示意图。图2是图1的筒型基础构件沿A-A线的剖视结构示意图。
具体实施方式
为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具 体实施方式做详细的说明。图1为根据本实用新型一种实施方式的筒型基础构件的俯视结构示意图，图2是 图1的筒型基础构件沿A-A线的剖视结构示意图。如图1和图2所示，根据本实用新型一 种实施方式的筒型基础构件100包括筒型基础1及上部结构2，上部结构2连接到筒型基础1上以将荷载传递到筒型基础1，筒型基础1用于与地接触以将荷载传递到地。在上部结构 2上安装有风电机组(未图示)。筒型基础1为一种混凝土筒型结构。筒型基础1呈圆筒状，其包括混凝土的周壁 10及顶盖12，周壁10和顶盖12结合成为密封的中空结构。上部结构2包括过渡塔筒20以及除过渡塔筒20以外的其他部分(未图示)，过渡 塔筒20连接在筒型基础1与上部结构2除过渡塔筒20以外的其他部分之间，具体地，过渡 塔筒20连接在筒型基础1的顶盖12上。过渡塔筒20包括至少两个从上向下逐渐放大的锥体，至少两个锥体上下堆叠连 接。至少两个锥体中的每个锥体具有一定的斜度，而且越靠上的锥体的斜度越大，并且，至 少两个椎体中位于上方的锥体的底部直径与紧邻的位于下方的锥体的顶部直径相等。在本实施方式中，过渡塔筒20是以包括两个椎体，即位于上方的第一椎体沈及位 于下方的第二椎体观为例来进行示意性图示和说明，然而，本实用新型并不限于此，实际 上，过渡塔筒20可以根据实际应用需要来选择所包括的锥体的数量，其可以为三个、四个、 甚至更多个。第二椎体观设置在筒型基础1的顶盖12上。第一椎体沈的斜度大于第二 椎体观的斜度。过渡塔筒20的最大直径不大于筒型基础1的直径。优选地，过渡塔筒2的高度对 其最底部直径与最顶部直径差值的比率为0. 50到2之间。过渡塔筒20为一种预应力混凝土筒型结构，在本实施方式中，过渡塔筒20呈回转 体形状。在预应力混凝土中布置有预拉应力的钢筋22。过渡塔筒20包括筒壁M，并且，至 少两个椎体的筒壁M的厚度均相等，即第一椎体26和第二椎体观的筒壁M的厚度相等， 从而，筒壁M围成中空筒状的过渡塔筒20，钢筋22均勻布置在筒壁M内。在本实施方式中，优选地，筒型基础的直径不小于25m，高度不小于5m，顶盖和 周壁的厚度不小于300mm，第一椎体的顶部直径不小于細，高度不小于10m，第二椎体的 底部直径不小于15m，高度不小于5m，第一椎体的底部直径和第二椎体的顶部直径均不 小于10m，第一和第二椎体的筒壁的厚度均不小于400mm，预应拉力的钢筋的直径不小于 15. 5mmο本实用新型的筒型基础结构100的工作原理是上部结构2的荷载经过预应力过 渡塔筒20的第一椎体沈和第二椎体观的传递之后，被分散到筒型基础1上，筒型基础1 所受到的上部结构2的荷载大大降低，有效解决了现有技术中所存在的筒型基础与上部结 构之间的连接处应力集中的问题。本实用新型的预应力过渡塔筒20针对解决筒型基础1与上部结构2变截面处的 传力问题，可以有效处理预应力过渡塔筒20和筒型基础1之间变截面处应力集中的问题， 使小直径的预应力过渡塔筒20与大直径的筒型基础1之间的连接处的过渡角度不再受到 限制。本实用新型的带有预应力过渡塔筒20的预应力筒型基础结构100的优越性在于 通过包括至少两个椎体的预应力过渡塔筒20的设置，能够有效处理筒型基础1与上部结构 2之间的连接处应力集中的问题，进而，不需要使用加大量的梁板结构，从而使得整个筒型 基础结构100的材料成本及施工成本大大降低，并且施工简便、工程造价较低。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因 此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所限定的范围为准。
权利要求1.一种筒型基础构件，其包括筒型基础及上部结构，上部结构连接到筒型基础以将荷 载传递到所述筒型基础，所述筒型基础用于与地接触以将荷载传递到地，其特征在于所述 上部结构包括过渡塔筒，所述过渡塔筒连接在所述筒型基础与上部结构除过渡塔筒以外的 其他部分之间，所述过渡塔筒包括至少两个从上向下逐渐放大的锥体，所述至少两个锥体 上下堆叠连接。
2.根据权利要求1所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒的高度对其最底部直径 与最顶部直径差值的比率为0. 50到2之间。
3.根据权利要求1或2所述的筒型基础构件，其中，所述至少两个锥体中的每个锥体具 有一定的斜度，而且越靠上的锥体的斜度越大。
4.根据权利要求3所述的筒型基础构件，其中，所述筒型基础包括混凝土的周壁及顶 盖，所述周壁和所述顶盖结合成为密封的中空结构，所述过渡塔筒连接在所述顶盖上。
5.根据权利要求4所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒为预应力混凝土筒型结 构，所述预应力混凝土中布置有预拉应力的钢筋。
6.根据权利要求5所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒包括筒壁，所述筒壁围成 中空筒状的所述过渡塔筒，所述钢筋在所述筒壁内均勻布置。
7.根据权利要求6所述的筒型基础构件，其中，所述至少两个椎体中位于上方的锥体 的底部直径与紧邻的位于下方的锥体的顶部直径相等，并且，所述至少两个椎体的筒壁的 厚度均相等。
8.根据权利要求7所述的筒型基础构件，其中，所述过渡塔筒呈回转体形状，所述筒型 基础呈圆筒状，所述过渡塔筒的最大直径不大于所述筒型基础的直径。
9.根据权利要求8所述的筒型基础构件，其中，所述筒型基础的直径不小于25m，高度 不小于5m，顶盖和周壁的厚度不小于300mm，所述过渡塔筒包括位于上方的第一椎体及位 于下方的第二椎体，所述第一椎体的顶部直径不小于細，高度不小于10m，所述第二椎体的 底部直径不小于15m，高度不小于5m，所述第一椎体的底部直径和所述第二椎体的顶部直 径均不小于10m，所述第一和第二椎体的筒壁的厚度均不小于400mm，所述预应拉力的钢筋 的直径不小于15. 5mm。
10.根据权利要求8所述的筒型基础构件，其中，所述上部结构上安装有风电机组。
专利摘要本实用新型公开了一种筒型基础构件，其包括筒型基础及上部结构，上部结构连接到筒型基础以将荷载传递到所述筒型基础，所述筒型基础用于与地接触以将荷载传递到地，其中，所述上部结构包括过渡塔筒，所述过渡塔筒连接在所述筒型基础与上部结构除过渡塔筒以外的其他部分之间，所述过渡塔筒包括至少两个从上向下逐渐放大的锥体，所述至少两个锥体上下堆叠连接。本实用新型的筒型基础构件通过采用这种过渡塔筒，有效地将上部结构的荷载传递并分散到筒型基础上，从而有效解决了筒型基础与上部结构之间的连接处应力集中的问题。
文档编号E02D27/52GK201826322SQ20102025785
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者丁红岩, 张浦阳, 练继建 申请人:道达(上海)风电投资有限公司