CN201538971U - 高桩承台式海上风力发电机基础结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高桩承台式海上风力发电机基础结构。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于水深在0～20m范围内的海域、适用于软土地基、能有效的抵抗海水腐蚀性，并且廉价、可靠、施工简便的高桩承台式海上风力发电机基础结构。解决该问题的技术方案是：高桩承台式海上风力发电机基础结构，其特征在于：该基础结构包括高于海平面的混凝土承台和承台底部的一组钢管桩，钢管桩下端略向外倾斜，混凝土承台的上部中央有与之整体浇筑的材料为大直径钢管的连接段，连接段上部经法兰与风力发电机组塔架相连。本实用新型适用于对安装在海上的风力发电机之基础进行处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高桩承台式海上风力发电机基础结构，适用于对安装在海上的风力发电机之基础进行处理。
背景技术
在我国，风力发电行业是一个新兴的行业。上世纪八十年代起，我国引进国外技术逐步在国内建设风力发电场，2000年以后，由于国家鼓励对可再生能源的开发和利用，使国内风力发电行业得到迅速发展。
到目前为止，我国已经在内蒙古、新疆、河北及东部沿海地区建成了一大批陆上风电场。但随着风电产业的大规模发展，土地资源紧张、与当地其它产业的予盾等问题已日渐显现，而我国拥有漫长的海岸线，海域蕴藏有丰富的风能资源，近年来，海上风电得到快速的发展。
陆上的风力发电机基础一般有混凝土扩展基础和桩基础两种，但是在海上建设风电场与普通的陆上风电场有不同之处，普通的陆上施工机械和施工方法将不能使用，风力发电机基础需采用打桩船打桩、混凝土搅拌运输船浇筑混凝土；海上风力发电机基础由于受海浪的影响，风力发电机基础需解决防浪的问题，并要便于施工；由于海底一般都为淤泥质土或粉砂类土的软土地基，地基承载力很低，风力发电机基础需解决软弱地基的问题；另外海水含有大量的硫酸根离子和氯离子，含有大量的硫酸根离子和氯离子的水对混凝土、钢筋和钢材都是具有腐蚀性的，所以海上风力发电机基础还需解决海水腐蚀的问题。
因为目前缺乏海上风电场的建设经验，尚没有找到一种廉价、可靠的基础处理形式。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适用于水深在0～20m范围内的海域、适用于软土地基、能有效的抵抗海水腐蚀性，并且廉价、可靠、施工简便的高桩承台式海上风力发电机基础结构。
本实用新型所采用的技术方案是：高桩承台式海上风力发电机基础结构，其特征在于：该基础结构包括高于海平面的混凝土承台和承台底部的一组钢管桩，钢管桩下端略向外倾斜，混凝土承台的上部中央有与之整体浇筑的材料为大直径钢管的连接段，连接段上部经法兰与风力发电机组塔架相连。
所述钢管桩为八根，倾斜角为7∶1，钢管桩桩头进入混凝土承台底部混凝土1.5m。
所述混凝土承台为圆形，分两期浇筑而成，一期混凝土厚度为80cm，二期混凝土浇筑至承台顶面。
所述连接段顶面高于最高潮位，其顶部设置检修平台，混凝土承台一侧设置有上检修平台的爬梯，混凝土承台及检修平台四周设置有防护栏杆。
本实用新型的有益效果是：(1)采用混凝土高桩承台，承台位于海面上，可以用混凝土搅拌运输船进行水上施工，施工简便，并保证了施工质量；(2)承台底部布置多根钢管桩，钢管桩沿承台四周均匀设置，并略向外倾斜，钢管桩可以用打桩船打桩，其向外倾斜可以有效的减少桩身弯矩；(3)承台结构为圆形，可最大限度的减少浪压力的作用；(4)承台采用高强混凝土，混凝土密实性和抗渗性能好，混凝土本身的性能能很好的抵抗氯离子对钢筋的腐蚀；(5)限制水泥中铝酸三钙的含量，水泥中铝酸三钙的含量限制在6～12％之间，这个含量的水泥可以最好的抵抗海水中硫酸根离子的腐蚀，同时又不降低抗氯离子腐蚀的能力。
采用本结构后，风力发电机基础可适应0～20m深度的海上环境，基础不均匀沉降和水平位移都可以得到有效控制，并且能很好的抵抗海水的腐蚀性，并具有廉价、可靠、施工简便的优点。
附图说明
图1是本实用新型的平面图。
图2是本实用新型的剖面图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例所述的基础结构具有8根钢管桩1，沿直径的圆周均匀分布，钢管桩直径为
壁厚22mm。管桩以深层较好的土层为持力层，桩长需根据风力发电机基础所处的地质情况、风电机组的大小而定，钢管桩在工厂整体加工制作，运到现场后由打桩船打桩。采用钢管桩布置后，本实施例很好的适应了软土地基的地质特点，基础的竖向变形、水平变形和倾斜均满足风电机组设备的要求，并且钢管桩施工简便，质量较有保证。钢管桩桩头进入承台混凝土1.5m，桩头可靠的锚固在承台混凝土中。桩身略向外倾斜，呈“八”字形，倾斜角为7∶1，采用向外倾斜后，可有效减少桩身弯矩，减小钢管厚度。
如图2所示，本实施例具有混凝土承台，混凝土承台高于海平面，可采用混凝土搅拌运输船进行水上施工，施工简便，混凝土质量有保证。承台采用圆形，可有效减小浪压力对基础的作用，减小桩的内力和基础的振动。本实施例承台混凝土需分两期浇筑，第一期浇筑厚度为80cm，在一期混凝土7强度达到设计强度的80％后可进行二期混凝土2浇筑，二期浇筑至承台顶面。一期混凝土浇筑前，承台底面采用封底钢板作模板，承台的上、下两段外侧面均应采用定制的钢套箱模板。
如图2所示，本实施例具有连接段3，连接段下部与承台混凝土整体浇筑，上部与风力发电机组塔架8相连，连接段3为大直径钢管，材料与风力发电机组塔架相同，采用法兰与塔架8相连。连接段3顶面高于最高潮位，风力发电机组的电气设备可布置在连接段内，以保证电气设备不受海浪影响。连接段顶部设置检修平台4，检修平台用钢板与连接段整体在工厂制作，检修平台用于运行期维护和检修。另外，承台一侧还设置有上检修平台的爬梯5，承台及检修平台四周设置有防护栏杆6。
Claims (5)
1.一种高桩承台式海上风力发电机基础结构，其特征在于：该基础结构包括高于海平面的混凝土承台和承台底部的一组钢管桩(1)，钢管桩下端略向外倾斜，混凝土承台的上部中央有与之整体浇筑的材料为大直径钢管的连接段(3)，连接段上部经法兰与风力发电机组塔架(8)相连。
2.根据权利要求1所述的高桩承台式海上风力发电机基础结构，其特征在于：所述钢管桩(1)为八根，倾斜角为7∶1，钢管桩桩头进入混凝土承台底部混凝土1.5m。
3.根据权利要求1或2所述的高桩承台式海上风力发电机基础结构，其特征在于：所述混凝土承台为圆形，分两期浇筑而成，一期混凝土(7)厚度为80cm，二期混凝土(2)浇筑至承台顶面。
4.根据权利要求1或2所述的高桩承台式海上风力发电机基础结构，其特征在于：所述连接段(3)顶面高于最高潮位，其顶部设置检修平台(4)，混凝土承台一侧设置有上检修平台的爬梯(5)，混凝土承台及检修平台四周设置有防护栏杆(6)。
5.根据权利要求3所述的高桩承台式海上风力发电机基础结构，其特征在于：所述连接段(3)顶面高于最高潮位，其顶部设置检修平台(4)，混凝土承台一侧设置有上检修平台的爬梯(5)，混凝土承台及检修平台四周设置有防护栏杆(6)。
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