一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法,结构包括高桩承台基础、混塔结构、预应力钢绞线和风电机组，高桩承台基础包括混凝土承台、钢管桩和下锚板，多个钢管桩周向间隔的插设并固定在基础混凝土承台的下表面内，且多个钢管桩的顶端呈向中间靠拢倾斜设置，混塔结构竖直的固定在混凝土承台的上表面，预应力钢绞线一端与混塔结构连接，预应力钢绞线的另外一端穿过混凝土承台与下锚板上相应的第一钢绞线安装孔连接；风电机组设置在混塔结构的顶端。本海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法，节约整机钢材用量，从而节约成本，并降低对基础结构尺寸的要求，能适应更大型化海上风电机组。能适应更大型化海上风电机组。能适应更大型化海上风电机组。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及海洋工程
，具体涉及一种海上风电混塔与高桩承台基础的复合整机结构及施工方法。

技术介绍

[0002]海上风电作为一种具有持续稳定、发电量大、不占用土地资源等优点的新型模式，近几年受到了世界上许多国家的重视和青睐。在保障海上风电场能够安全稳定运行的因素中，基础结构是重中之重。海底地质条件较陆地更难以控制，基础结构的稳定性、耐久性和经济性成为影响结构选型的重要因素。
[0003]目前国内海上风机采用的塔筒大多为钢结构，高度通常为70m
‑
110m，塔筒重量通常为300t
‑
1000t。随着海上风电机组容量大型化，塔筒高度以及重量也随之增大，工程造价也将越来越高；同时，随着海上风电机组容量大型化、塔筒高度以及重量也随之增大，对承台基础的要求也越来越高。如采用单桩基础型式，必然会导致单桩基础的直径、壁厚等骤然增大，使海上施工困难，建造成本升高；群桩基础虽然承载力较高，但群桩根数较多，海上施工工序复杂，且成本较高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法，节约整机钢材用量，从而节约成本；并能低对基础结构尺寸的要求，同时能适应更大型化海上风电机组。混塔结构刚度大，相对于钢塔结构，能减少塔筒直径，进而降低混凝土承台直径；同时混塔结构能适应更大型化的海上风电机组。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法，包括：
[0006]高桩承台基础，所述高桩承台基础包括混凝土承台、钢管桩和下锚板，所述钢管桩多有个，多个所述钢管桩周向间隔的插设并固定在所述基础混凝土承台的下表面内，且多个所述钢管桩的顶端呈向中间靠拢倾斜设置，所述钢管桩的底端能插入海床中，所述混凝土承台的下表面开设有第一安装槽，所述下锚板埋设在所述第一安装槽内，所述下锚板上周向间隔的上开设有多个第一钢绞线安装孔；
[0007]混塔结构，竖直的固定在所述混凝土承台的上表面；
[0008]预应力钢绞线，有多个，多个所述预应力钢绞线周向间隔设置，所述预应力钢绞线一端与所述混塔结构连接，所述预应力钢绞线的另外一端穿过所述混凝土承台与所述下锚板上相应的所述第一钢绞线安装孔连接；及
[0009]风电机组，设置在所述混塔结构的顶端。
[0010]进一步地，所述混塔结构包括混凝土塔筒和钢结构塔筒，所述混凝土塔筒与所述混凝土承台的顶部连接，所述钢结构塔筒与所述混凝土塔筒同轴连接，所述风电机组设置在所述钢结构塔筒的顶部，所述预应力钢绞线位于所述混凝土塔筒内，且所述预应力钢绞
线顶端与所述钢结构塔筒连接，所述预应力钢绞线的底端与所述下锚板连接上相应的所述第一钢绞线安装孔连接。
[0011]进一步地，所述混凝土塔筒包括多个混凝土塔筒段，多个所述混凝土塔筒段从下至上顺次叠加连接。
[0012]进一步地，所述混塔结构还包括上锚板，顶端的所述混凝土塔筒段的顶部开设有环形的第二安装槽，所述上锚板埋设在在所述第二安装槽内，所述上锚板上周向间隔的开设有多个第二钢绞线安装孔，所述预应力钢绞线的顶部连接在相应的所述第二钢绞线安装孔内。
[0013]进一步地，顶部的所述混凝土塔筒段的顶端设置有混凝土牛腿，所述第二安装槽开设在所述混凝土牛腿的顶部，所述预应力钢绞线的顶部穿过所述混凝土牛腿与所述第二钢绞线安装孔连接。
[0014]一种海上风电高桩承台基础与混塔的施工方法，采用上述所述海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构，包括如下步骤：
[0015]将钢管桩打入海床中，在钢管桩的顶端浇筑混凝土承台，并在混凝土承台的下面安装下锚板；
[0016]混塔结构的预制；
[0017]混塔结构的安装；
[0018]预应力钢绞线的安装；
[0019]吊装风电机组的安装；
[0020]进一步地，将下锚板埋设在混凝土承台的下表面内。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]上述海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法，塔筒结构采用混凝土与钢结构相结合的复合结构，与基础结构采用预应力钢绞线连接，可节约整机钢材用量；混塔结构刚度大，相对于钢塔结构，能减少塔筒直径，从而节约成本，并降低混凝土承台直径，同时，采用钢管桩与混凝土承台结合的方式，降低海上施工困难，减少施工成本，由于钢管桩的顶部插设并固定在混凝土承台内，以加强锚固作用并提高钢管桩抗弯刚度，钢管桩呈倾斜设置，可与海床的接触范围较大，充分发挥地基土体的水平向抗力，提高基桩的水平承载性能，改善基础抗倾覆能力。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0024]图1为本专利技术一实施例提供的一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构示意图；
[0025]图2为图1所示的一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构及施工方法中混凝土塔筒与混凝土承台连接示意图；
[0026]图3为图1所示的一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构中混凝土承台截面详图；
[0027]图4为图1所示的一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构中下锚板详图；
[0028]图5为图1所示的一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构中混凝土塔筒截面详图；
[0029]图6为图1所示的一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构中混凝土塔筒与钢结构塔筒的连接详图；
[0030]图7为一种海上风电高桩承台基础与混塔的施工方法的示意图。
[0031]附图标记：
[0032]100、高桩承台基础；110、混凝土承台；120、钢管桩；130、下锚板；200、混塔结构；210、混凝土塔筒；220、钢结构塔筒；230、上锚板；240、法兰盘；250、混凝土牛腿；300、预应力钢绞线；400、风电机组。
具体实施方式
[0033]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0034]请参见图1至图7，本专利技术提供一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构，包括高桩承台基础100、混塔结构200、预应力钢绞线300和风电机组400。
[0035]请参见图2、图3和图4，具体的，高桩承台基础100包括混凝土承台110、钢管桩120和下锚板130，钢管桩120多有个，多个钢管桩120周向间隔的插设并固定在基础混凝土承台110的下表面内，且多个钢管桩120的顶端呈向中间靠拢倾斜设置，钢管桩120的底端能插入海床中，混凝土承台110的下表面开设有第一安装槽，下锚板130埋设在第一安装槽内，下锚板1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构，其特征在于，包括：高桩承台基础，所述高桩承台基础包括混凝土承台、钢管桩和下锚板，所述钢管桩多有个，多个所述钢管桩周向间隔的插设并固定在所述基础混凝土承台的下表面内，且多个所述钢管桩的顶端呈向中间靠拢倾斜设置，所述钢管桩的底端能插入海床中，所述混凝土承台的下表面开设有第一安装槽，所述下锚板埋设在所述第一安装槽内，所述下锚板上周向间隔的上开设有多个第一钢绞线安装孔；混塔结构，竖直的固定在所述混凝土承台的上表面；预应力钢绞线，有多个，多个所述预应力钢绞线周向间隔设置，所述预应力钢绞线一端与所述混塔结构连接，所述预应力钢绞线的另外一端穿过所述混凝土承台与所述下锚板上相应的所述第一钢绞线安装孔连接；及风电机组，设置在所述混塔结构的顶端。2.根据权利要求1所述的海上风电高桩承台基础与混塔的整机结构，其特征在于，所述混塔结构包括混凝土塔筒和钢结构塔筒，所述混凝土塔筒与所述混凝土承台的顶部连接，所述钢结构塔筒与所述混凝土塔筒同轴连接，所述风电机组设置在所述钢结构塔筒的顶部，所述预应力钢绞线位于所述混凝土塔筒内，且所述预应力钢绞线顶端与所述钢结构塔筒连接，所述预应力钢绞线的底端与所述下锚板连接上相应的所述第一钢绞线安装孔连接。3.根据权利要求1所述的海上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，李晓艳，兰涌森，李强，周扬，李彦娥，张杰，彭棠，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：