一种海上风机灌浆桩式基础及应用其的海上风的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种海上风机灌浆桩式基础及应用其的海上风机，所述桩式基础包括打入海底土壤的桩基和上部的支撑结构，所述支撑结构的支撑腿与桩基套合连接，所述支撑腿内部或/和桩基外部设置有剪力键，且支撑腿和桩基之间采用混凝土浇筑固定。本实用新型通过设置剪力键及灌注混凝土来加强固定风机基础，确保其结构具有可靠的强度、刚度及稳定性；同时，应用此种桩式基础的海上风机，支撑牢靠，安全性高。
【专利说明】一种海上风机灌浆粧式基础及应用其的海上风机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风电【技术领域】，特别是涉及一种海上风机灌浆桩式基础及应用其的海上风机。
【背景技术】
[0002]海上风力资源丰富。通常离岸IOkm的海上风速要比沿岸陆上高出25%，深海区域的风力资源比近海区域更为丰富。目前各国都在大力发展海上风电，而我国截止到2012年底，已建成海上风电项目共计389.6MW,是除英国和丹麦以外海上风电装机最多的国家。我国‘十二五’期间规划的海上风电场装机容量为500万kW，到2020年，海上装机容量为3000万kW，可见海上风力发电发展前景广阔。
[0003]与陆上风机基础不同，海上风机基础除了承受风载荷、上部风机运行载荷以外，还承受波浪载荷、海流载荷、冰载荷等，海底土壤条件也与陆上基础土壤条件差别较大。海上风机基础有重力式、桩式及浮动式等几种基础型式。桩基础是目前应用最多的一种基础型式，适用于潮间带以及100米以下水深海域，有单桩、多桩之分，基础结构包括打入海底土壤的钢桩和上部支撑结构两部分。
[0004]陆上风机基础通过浇筑钢筋混凝土桩以及混凝土承台和法兰环与塔筒连接，而海上风机基础需要首先座底风机支撑结构，然后在支撑结构的支撑腿中通过打桩把基础与地基连接牢固。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种连接牢固、结构稳定的海上风机灌浆桩式基础。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种海上风机灌浆桩式基础，包括打入海底土壤的桩基和上部的支撑结构，所述支撑结构的支撑腿与桩基套合连接，所述支撑腿内部或/和桩基外部设置有剪力键，且所述支撑腿和桩基之间采用混凝土浇筑固定。
[0008]进一步地，所述支撑腿的顶端和桩基之间采用盖板密封。
[0009]进一步地，所述采用盖板密封的方式为焊接。
[0010]进一步地，所述支撑腿和桩基均为钢质材料。
[0011]进一步地，所述剪力键与支撑腿内部或/和桩基外部的连接方式为焊接。
[0012]进一步地，所述剪力键形式包括焊珠、贴脚焊扁钢或贴脚焊圆钢。
[0013]本实用新型的另一个目的是提供安全性高的采用上述桩式基础的海上风机。
[0014]由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点:
[0015]由于采用剪力键结构，增加了风机支撑结构内壁一混凝土一桩基外壁的抗滑移能力，确保结构的抗拔能力；风机支撑结构与桩基连接采用灌浆混凝土方式可确保整个结构共同工作，共同承受上部结构传来的压力和弯矩，确保结构的强度、刚度、稳定性可靠，而且海上风机支撑结构灌浆施工方法成熟，灌浆混凝土填充满风机支撑腿和桩之间空隙部分，可起到保护钢结构的防腐蚀作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0017]图1是本实用新型的海上风机灌浆桩式基础结构俯视图。
[0018]图2是图1中A-A向的剖视图。
[0019]图3是图2中B-B向的剖视图。
[0020]图4是粧基部位到力键不意图。
[0021]图5是不同结构形式的剪力键结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型提供一种海上风机灌浆桩式基础，如图1、2所示，以六桩基础为例，包括打入海底土壤的桩基2和上部的支撑结构，桩基2深入六桩支撑结构的支撑腿I中；请配合参阅图3、4，支撑结构的支撑腿I内部或/和桩基2外部焊接有剪力键3，支撑腿I和桩基2之间采用混凝土 4浇筑固定。其中，请配合图5所示，剪力键3的形状可以是图中(a)、(b)、(c)分别对应的焊珠、贴脚焊扁钢或贴脚焊圆钢。
[0023]其中，支撑结构的支撑腿I和粧基2均为钢质材料，支撑结构在陆地建造完成后，在其支撑腿I内部按照一定的原则焊接剪力键3，然后运到现场根据所选机位座底成功。桩基2在现场同步建造完毕，在桩基2外部按照一定原则焊接剪力键3，运输到现场后插入风机支撑结构的支撑腿I中，然后通过打桩锤把桩基2打入泥面以下，打桩完毕，在支撑腿I和桩基2之间的空隙部分浇筑混凝土 4，最后支撑腿I的顶端和桩基2之间选用盖板焊接封住即可。混凝土凝固后，通过混凝土和钢壁之间的化学吸附力和摩阻力粘结在一起，增强了结构的刚度和强度，很好的承担结构的受力，包括风机轮毂处传来的作用力以及承担波和流的作用。
[0024]上述实例中，剪力键3的长度随着支撑腿I长度的变化而变化，剪力键3的间距也是有变化的，剪力键3的大小和间距可根据计算或者构造要求确定。因此，在本技术方案的基础上，剪力键3的长度以及剪力键3的大小和间距的改变以及其他等同变换，不应排除在本实用新型的保护范围之外。
[0025]本实用新型的海上风机灌浆桩式基础，通过剪力键的作用强化支撑结构一混凝土一桩之间的咬合力，加之中间部分灌注混凝土，端部焊接，使风机支撑结构与桩牢牢结合为一个结构稳定的整体，确保其结构具有可靠的强度、刚度和稳定性。同时，本实用新型的应用该桩式基础的海上风机，具有支撑牢靠，安全性高的优点。
[0026]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种海上风机灌浆桩式基础，包括打入海底土壤的桩基和上部的支撑结构，所述支撑结构的支撑腿与桩基套合连接，其特征在于，所述支撑腿内部或/和桩基外部设置有剪力键，且所述支撑腿和桩基之间采用混凝土浇筑固定。
2.根据权利要求1所述的海上风机灌浆桩式基础，其特征在于，所述支撑腿的顶端和桩基之间采用盖板密封。
3.根据权利要求2所述的海上风机灌浆桩式基础，其特征在于，所述采用盖板密封的方式为焊接。
4.根据权利要求1所述的海上风机灌浆桩式基础，其特征在于，所述支撑腿和桩基均为钢质材料。
5.根据权利要求1-4任一项所述的海上风机灌浆桩式基础，其特征在于，所述剪力键与支撑腿内部或/和桩基外部的连接方式为焊接。
6.根据权利要求5所述的海上风机灌浆桩式基础，其特征在于，所述剪力键形式包括焊珠、贴脚焊扁钢或贴脚焊圆钢。
7.—种海上风机，包括桩式基础，其特征在于，所述桩式基础采用权利要求1-6任一项所述的桩式基础。
【文档编号】E02D27/12GK203594045SQ201320639091
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】吴永祥, 贾法勇, 李明辉, 宁红超 申请人:国电联合动力技术有限公司