[发明专利]一种四角套柱导管架组装风电基础及其施工方法

权利要求书

1.一种四角套柱导管架组装风电基础，其特征在于，包括打入指定海域的、两两相对的四根钢桩，四根钢桩上套装有底部扩展板，再在每个钢桩上均套装有垫板，垫板沿着钢桩下滑并压住底部扩展板，钢桩外套入桩外导管架组装节，桩外导管架组装节由一个导管架底部节、多个导管架中间节、一个导管架顶部节依次连接而成，导管架底部节下端压住垫板，导管架顶部节上端连接有风机塔筒；

所述的底部扩展板包括钢板，钢板上焊接有与四个钢桩位置相对应的四个限位套筒，四个限位套筒上端面与钢板上端面平齐，四个限位套筒外壁与钢板下端面焊接有肋板；

所述的导管架底部节是由四个竖向钢管和横向、斜向联接钢管焊接成的对称性空间框架结构，对称性空间框架结构为四个竖向钢管分布于四个拐点，四个拐点与四根钢桩位置对应，相邻两个钢管外壁上下端连接横向联接钢管构成矩形框，矩形框对角线处连接斜向联接钢管；

四个竖向钢管顶部均焊接有法兰盘，法兰盘上均匀、对称的设有多个螺栓孔，四个钢管的底部均焊接有扩展盘，扩展盘与钢管外壁之间焊接有三角形加筋肋；

所述的导管架中间节与导管架底部节空间结构相同，也是由四个竖向钢管和横向、斜向联接钢管焊接成的对称性空间框架结构，四个钢管的两端均焊接有法兰盘，法兰盘上均匀、对称的设有多个螺栓孔；

所述的导管架顶部节由四个竖向钢管和横向、斜向联接钢管焊接成的锥台型对称性空间框架结构，锥台型对称性空间框架结构四个竖向钢管分布于四个拐点，四个拐点与四根钢桩位置对应，四根钢管侧壁上连接有向上倾斜的连接管，四根钢管与连接管侧壁上连接有交叉状的斜向联接钢管，四根钢管外壁下部、四根连接管外壁上部连接有横向联接钢管；

所述四根连接管上端焊接安装有基础环，基础环上均匀的设有多个连接风机塔筒的螺栓孔；四根钢管下部焊接有法兰盘，法兰盘上均匀、对称的设有多个螺栓孔；

所述的导管架底部节、导管架中间节与导管架顶部节上四个钢管及底部扩展板上四个限位套筒的内径均大于钢桩外径1~2cm；

所述的导管架底部节、导管架中间节与导管架顶部节上四个钢管及底部扩展板上四个限位套筒的位置、尺寸相同，位置均与四个钢桩位置相匹配；

所述的导管架底部节、导管架中间节与导管架顶部节上四个钢管所连接法兰盘的位置与尺寸相同，通过螺栓连接对应法兰盘上的螺栓孔实现各构件相互固定与组装。

2.一种如权利要求1所述的四角套柱导管架组装风电基础的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、设计与制作导管架基础：

根据海水深度、海床地质条件、风机荷载组合等参数，设计相应钢桩、导管架底部节、导管架中间节、导管架顶部节、底部扩展板的规格与尺寸，并焊接与制作相应导管架基础；

2）、打入钢桩：

在设计指定的海域打入四根钢桩，并使其铅垂度、入土深度、桩间距等满足要求；

3）、套入底部扩展板：

使底部扩展板平整的一面朝上，基于底部扩展板的四个限位套筒套住相应四根钢桩，使底部扩展板沿着钢桩竖直滑入海中接触海床；

4）、套入垫板：

基于垫板中部的孔洞套住钢桩，使垫板沿着钢桩竖直滑入海中压在底部扩展板上；

5）、套入桩外导管架组装节：

根据设计方案，利用螺栓连接对应法兰盘上的螺栓孔实现各构件的相互固定与组装，依次把一个导管架底部节、多个导管架中间节、一个导管架顶部节连接成桩外导管架组装节，起吊桩外导管架组装节使四角的钢管套住相应四根钢桩滑入海中压在垫板上；

6）、连接风机塔筒：

起吊风机塔筒，通过螺栓使其与导管架顶部节上的基础环相互固定与连接，进而完成上部风机的其它安装工作。