CN111910674A - 一种六边形海上风电筒型基础结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种六边形海上风电筒型基础结构，包括自下而上依次设置的筒基、底板、梁格层和过渡段，筒基包括筒裙和分仓板，筒裙为正六棱柱，分仓板将筒裙内部的正六棱柱空间分隔为一个正六棱柱空间和六个梯形棱柱空间；梁格层的边框为正六边形，且与筒裙横截面的形状、尺寸完全相同，梁格层包括主梁、次梁、过渡梁和中心圆盘，主梁的两端分别与梁格层的顶角和过渡梁的外侧壁相连接，次梁的两端分别与梁格层的边框和过渡梁的外侧壁相连接；过渡梁为外部为圆形、内部为正六边形的环形结构。本发明保证了六边形筒基与圆形过渡段之间的有效过渡，改善底板和筒基的应力分布。

Description

一种六边形海上风电筒型基础结构
技术领域
本发明涉及海上风电的技术领域，更具体地，涉及一种六边形海上风电筒型基础结构。
背景技术
海上风电具有湍流度低、风资源优良、不占用耕地、靠近沿海发达地区等优势，海上风电建设也逐渐由近海向深水海域发展。随着国家的重视和产业自身的逐步成熟，中国海上风电已逐步展现良好的发展势头。未来，海上风电必将向深海、大容量、低成本方向发展。
海上风电基础结构形式多样，运用最广泛的当属桩基础与重力式基础。近年来，随着海洋岩土领域的不断发展，将筒型基础作为风电基础结构的理念不断发展且逐步完善，相关研究内容逐步丰富。相对与传统桩基，筒型结构采用气浮拖航与负压下沉，海上作业周期短，且具备良好的抗倾覆能力。然而，目前实际生产中的筒型基础多采用圆形截面，且多在岸边预制，其预制难度较大，周期较长，措施费较高。为了进一步贯彻落实“降成本、去补贴”，实现平价上网的目标，提升海上风电筒型基础的适用性能并降低成本，有必要提出一种多边形的筒型基础结构。多边形筒型基础结构与圆形筒型基础在传力与承载方面相差无几，但多边形筒型基础为多个等尺寸直立筒壁，其可采用多个装配式结构组合而成，极大地降低了预制难度，并提高装配效率高。
因此，现有技术中亟需一种在承载能力上与以往采用的圆筒形基础接近，同时简化预制、托航、浇筑施工的过程，缩短海上风电生产周期，降低建设成本的技术方案。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种六边形海上风电筒型基础结构。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：
一种六边形海上风电筒型基础结构，包括自下而上依次设置的筒基、底板、梁格层和过渡段，所述筒基包括筒裙和分仓板，所述筒裙为正六棱柱，所述分仓板将所述筒裙内部的正六棱柱空间分隔为一个正六棱柱空间和六个梯形棱柱空间；所述梁格层的边框为正六边形，且与所述筒裙横截面的形状、尺寸完全相同，所述梁格层包括主梁、次梁、过渡梁和中心圆盘，所述主梁的两端分别与所述梁格层的顶角和所述过渡梁的外侧壁相连接，所述次梁的两端分别与所述梁格层的边框和所述过渡梁的外侧壁相连接；所述过渡梁为外部为圆形、内部为正六边形的环形结构，所述中心圆盘位于所述过渡梁内部的正六边形结构内，所述过渡梁的外径与所述过渡段底部的外径相同，所述过渡梁内部的正六边形与所述分仓板围成的正六棱柱空间的横截面的形状、尺寸完全相同。
所述底板为正六边形形状，且与所述筒裙形状、尺寸完全相同。
所述主梁位于所述梁格层的边框所构成的正六边形的对角线上。
所述次梁位于所述梁格层的边框的垂直平分线上。
所述筒裙为混凝土结构。
本发明与现有技术相比的有益效果是：采用正六边形筒基，筒裙为正六边形，有利于模板制作、立模以及混凝土的浇筑施工，且正六边形的结构有利于相关拖运设备对其进行夹持操作；采用特殊的梁格层结构，保证了六边形筒基与圆形过渡段之间的有效过渡，改善底板和筒基的应力分布。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的***图。
图3是图1的俯视图。
图4是筒基的俯视图。
图5是梁格层的俯视图。
附图标记：1、筒基；2、底板；3、梁格层；4、过渡段；5、筒裙；6、分仓板；7、主梁；8、次梁；9、过渡梁、10、中心圆盘。
具体实施方式
下面根据具体实施方式对本发明做进一步阐述。
如图1-5所示的六边形海上风电筒型基础结构，包括自下而上依次设置的筒基1、底板2、梁格层3和过渡段4，筒基1包括筒裙5和分仓板6，筒裙5为正六棱柱的混凝土结构，分仓板6将筒裙5内部的正六棱柱空间分隔为一个正六棱柱空间和六个梯形棱柱空间；底板2为正六边形形状，且与筒裙5形状、尺寸完全相同。筒裙5的对边距离为35～50m，厚度为1～2m。梁格层3的边框为正六边形，且与筒裙5横截面的形状、尺寸完全相同，梁格层3包括主梁7、次梁8、过渡梁9和中心圆盘10，主梁7的两端分别与梁格层3的顶角和过渡梁9的外侧壁相连接，次梁8的两端分别与梁格层3的边框和过渡梁9的外侧壁相连接；本实施例中，主梁7位于梁格层3的边框所构成的正六边形的对角线上，次梁8位于梁格层3的边框的垂直平分线上。过渡梁9为外部为圆形、内部为正六边形的环形结构，中心圆盘10位于过渡梁9内部的正六边形结构内，过渡梁9的外径与过渡段4底部的外径相同，过渡梁9内部的正六边形与分仓板6围成的正六棱柱空间的横截面的形状、尺寸完全相同。本实施例中，筒基1高16m，筒裙5边长20m，厚度为1m，分仓板6围成内部正六边形的边长为10m，过渡段4高度30m、过渡段4底部圆的外径20m。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种六边形海上风电筒型基础结构，包括自下而上依次设置的筒基(1)、底板(2)、梁格层(3)和过渡段(4)，其特征是，所述筒基(1)包括筒裙(5)和分仓板(6)，所述筒裙(5)为正六棱柱，所述分仓板(6)将所述筒裙(5)内部的正六棱柱空间分隔为一个正六棱柱空间和六个梯形棱柱空间；所述梁格层(3)的边框为正六边形，且与所述筒裙(5)横截面的形状、尺寸完全相同，所述梁格层(3)包括主梁(7)、次梁(8)、过渡梁(9)和中心圆盘(10)，所述主梁(7)的两端分别与所述梁格层(3)的顶角和所述过渡梁(9)的外侧壁相连接，所述次梁(8)的两端分别与所述梁格层(3)的边框和所述过渡梁(9)的外侧壁相连接；所述过渡梁(9)为外部为圆形、内部为正六边形的环形结构，所述中心圆盘(10)位于所述过渡梁(9)内部的正六边形结构内，所述过渡梁(9)的外径与所述过渡段(4)底部的外径相同，所述过渡梁(9)内部的正六边形与所述分仓板(6)围成的正六棱柱空间的横截面的形状、尺寸完全相同。
2.根据权利要求1所述的六边形海上风电筒型基础结构，其特征是，所述底板(2)为正六边形形状，且与所述筒裙(5)形状、尺寸完全相同。
3.根据权利要求1所述的六边形海上风电筒型基础结构，其特征是，所述主梁(7)位于所述梁格层(3)的边框所构成的正六边形的对角线上。
4.根据权利要求1所述的六边形海上风电筒型基础结构，其特征是，所述次梁(8)位于所述梁格层(3)的边框的垂直平分线上。
5.根据权利要求1所述的六边形海上风电筒型基础结构，其特征是，所述筒裙(5)为混凝土结构。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114150694A (zh) * 2021-12-02 2022-03-08 天津大学 一种海上风电多筒环形咬合基础结构
CN114396361A (zh) * 2022-01-25 2022-04-26 北京三力新能科技有限公司 一种风电机组塔筒与桁架组合式塔架的转接装置

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