[实用新型]预制混凝土导管架式海上风机基础

说明书

技术领域

本实用新型属于预制混凝土基础，尤其涉及一种预制混凝土导管架式海上风机基础。

背景技术

海上风电场风机基础是将风机稳固在海上的重要建筑物，风机基础处在海洋环境，不仅要承受结构自重、风荷载，还要承受波浪、水流力等；同时，风机本身对基础刚度、基础倾角和振动频率等均有非常严格的要求。目前，很多国家在探索经济安全的海上风电基础形式，这对于我国的海上风电发展很有借鉴意义。

由于强风荷载、波浪冲击荷载、流荷载、海水腐蚀等因素的共同作用，海上风机基础建造远比陆地上的技术难度大，结构复杂，成本高。目前海上风机基础类型主要有：单桩式基础、三脚架式基础、导管架式基础、多桩承台式基础。

单桩式基础：该类型基础由一根直径3～5m的大直径钢管桩构成，在沉好桩后，桩顶固定好过渡段，将塔架安装其上。优点是施工工序简单，无需整理海床。缺点是需考虑基础的冲刷防护，另外由于单桩重量大，需要超大型沉桩设备进行施工，一般适用于小于25m的中浅水域；

三脚架式基础：该类型基础采用三根中等直径的钢管桩定位于海底，三根桩成等边三角形均匀布设，桩顶通过钢套管支撑上部三脚桁架结构，构成组合式基础。该基础采用钢结构，强度高，适用于大型风机。但该结构复杂，造价昂贵；受海浪作用，容易疲劳失效；大型基础海上安装受天气影响较大。适用于大于25m的水域；

导管架式基础：该结构包括导管架和桩，庄志成全部荷载并固定结构。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。该类型基础为钢结构，特点与三脚架式基础相似，强度高，适用于大型风机，但是造价昂贵，需要大量钢材，施工受天气影响较大。

多桩承台式基础：该结构是海岸码头和桥墩基础的常见结构，由基桩和上部承台组成。施工时先施作围堰，排出海水后进行基桩及上部承台施工。由于需进行围堰施工，且上部承台为现浇混凝土结构，所以该类型基础施工工序多，工期长，需多种船机设备，造价较高。

综上，海上风机基础施工受天气、海浪等因素影响较大，可施工时间较短，施工难度大，应根据我国近海条件、建造能力、施工水平，确定经济可行符合我国国情的海上风机基础型式，为我国海上风电产业的持续发展提供支持。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种预制混凝土导管架式海上风机基础，采用陆地预制的较轻型钢筋混凝土结构海上风机基础，可以适用于各种地质条件、水深，建造和施工方便，无需做任何海床准备，尤其适合作为海上潮间带大型风机基础。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种预制混凝土导管架式海上风机基础，其特征是：包括陆地预制的钢筋混凝土框架、基桩和帽梁，所述陆地预制的钢筋混凝土框架包括上下导梁、连系梁、立柱、核心筒，所述上下导梁上均布预留桩孔，所述预留桩孔中贯穿基桩，所述上下导梁之间均布若干根立柱，所述上下导梁中心部设有圆柱形的核心筒，所述核心筒通过放射状的连系梁与上下导梁连接成整体结构，所述上导梁表面设有帽梁，所述帽梁与陆地预制的钢筋混凝土框架和基桩构成整体预制混凝土基础结构。

所述立柱为置于上下导梁之间对应预留桩孔位置的中空导管柱，所述基桩贯穿预留桩孔和导管柱中。

所述上下导梁外周边表面设有侧壁。

所述上导梁的连系梁之间通过顶板连接成整体。

所述陆地预制的钢筋混凝土框架横截面形状呈圆形、方形、三角形、五边形或六边形。

所述基桩采用混凝土桩、预应力混凝土桩或钢管桩，其横截面形状为圆形、方形或椭圆形；所述预留桩孔的形状与基桩横截面形状匹配。

所述连系梁采用普通钢筋或预应力筋，所述连系梁与核心筒的连接处设有三角形加强筋。

有益效果：与现有技术相比，改变海上重力式基础均采用常规陆地混凝土基础的传统做法，本实用新型采用在陆地先预制较轻型的钢筋混凝土结构框架，将其放入海岸线的海底后，再插入预制基桩，无需做任何海床准备，即可建成稳固、抗风浪的整体风机基础。不但可以适用各种地质及水深条件的建造，而且建造成本可以大大降低，施工更加方便。同时克服了钢结构基础建造成本高，安装需要专用设备，施工安装费用较高的缺点。它具有地基适应性强，可承受较大的水平荷载及竖向荷载，构件均为预制钢筋混凝土结构，施工快捷，工程成本低等优点。尤其适合做为海上潮间带区域的风机基础。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型隐去顶板及侧壁的结构示意图；

图3是图1中陆地预制的钢筋混凝土框架的结构示意图。