[实用新型]多桩钢构架海上风电机组基础结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于海上风电机组快速安装的基础结构，尤其是一种多桩钢构架海上风电机组基础结构，属于海上风力发电行业土木工程技术领域。

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。

由于海上自然环境的特殊性，普通的陆上施工机械和施工方法将不能使用，陆上常规的风电机组基础结构不便于用在海上。海上的风电机组基础要解决防潮水、防海浪、软弱地基、海水腐蚀、快速施工等一系列问题。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、可靠的基础解决方案，常规的混凝土承台浇筑方式海上施工作业量大，受天气影响大，施工周期长。尤其对于东南沿海潮间带海域，传统的陆上和海上设备较难进场，海床面潮汐涨落频繁，可供施工作业的时间更短。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：基于我国沿海的近海及潮间带环境条件，提供一种适合于近海及潮间带海域的多桩钢构架海上风电机组基础结构，具有廉价、可靠、施工快速、简便的特点。

本实用新型所采用的技术方案是：多桩钢构架海上风电机组基础结构，其特征在于：所述基础结构为3～6桩整体钢构架结构，包括竖直的钢套管，其内是与钢套管固结的钢管桩，钢管桩下端伸入至海床以下持力层；钢套管通过上、下部的钢管与连接段钢管相连，上部钢管为斜向，下部钢管设置斜向或水平向，此外，钢套管之间在水平方向连有水平钢管，下部钢管和上部钢管的里端均与中间竖直的连接段钢管固定，连接段钢管的上端通过法兰与塔筒固定连接。

所述钢套管与钢管桩之间由灌浆材料粘结固定。

所述连接段钢管为大直径钢管，其顶面高于最高潮位。连接段钢管的顶部设置检修平台。

所述钢管桩的直径为800～2500mm；上部钢管的直径为600～1800mm：下部钢管的直径为500～1400mm；水平钢管(5)的直径为400～1200mm。

本实用新型的有益效果是：(1)钢构架在工厂预制，质量易保证，并采用整体安装，海上作业量小、作业时间短；(2)单个基础打入3～6根钢管桩，利用国内现有设备沉桩，施工工艺成熟；(3)钢构架均为圆形钢管组成，波浪力较小，尤其对近海海域，钢构架位于水下，波浪荷载较大的区域仅为单根钢管，可较大限度的减少浪压力的作用；(4)钢管桩与连接段间采用灌浆材料连接，施工简便，并且可以适应现场施工误差；(5)基础为全钢结构，结合牺牲阳极的阴极保护与涂层防护的防腐蚀措施，施工工艺成熟，质量易保证。

附图说明

图1是本实用新型应用于近海或潮间带海域的立面图。

图2是本实用新型实施例1(3桩)应用于近海或潮间带海域的平面图。

图3是本实用新型实施例2(4桩)应用于近海或潮间带海域的平面图。

图4是本实用新型实施例3(5桩)应用于近海或潮间带海域的平面图。

图5是本实用新型实施例4(6桩)应用于近海或潮间带海域的平面图。

具体实施方式

(1)实施例1：

如图1、图2所示，本例为应用于海上风电机组的3桩钢构架基础结构，它包括3根竖直的钢套管2，其内是与钢套管通过灌浆材料粘结固定的钢管桩1，相邻桩间距为18000mm，钢管桩1的直径为2100mm，钢管桩下端打入至海床以下持力层，桩长需根据风电机组基础所处的地质与水文条件、风电机组的大小而定。钢套管2与连接段钢管6之间，焊有3根直径为1600mm的上部钢管3，并焊有3根直径为1300mm的下部钢管4，下部钢管4可根据需要设置为斜撑或水平向，本例按水平向设计。此外，钢套管2之间有3根直径为1000mm的水平钢管5焊接相连。下部钢管4和上部钢管3的里端均与中间竖直的连接段钢管6焊接固定，连接段钢管的上端通过法兰与塔筒8固定连接。

所述连接段钢管6为大直径钢管，可按等管径或变管径设计，图1即是按变管径设计的，可以减少钢材量并减少浪压力。连接段钢管6的顶面应高于最高潮位，以保证风电机组的电气设备不受海浪影响。连接段钢管的顶部设置检修平台7，检修平台用于运行期维护和检修。