CN115305945B - 海上风电装配式钢结构风机承台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海上风电装配式钢结构风机承台，包括底座及若干层堆叠在底座以上的饼状钢混结构体，若干层所述饼状钢混结构体从上至下半径呈阶梯式增大，相邻所述扇形钢混组件之间预留有等宽的混凝土填充槽，若干所述饼状钢混结构体堆叠完成后向最上部饼状钢混结构体的混凝土填充槽内浇筑混凝土，若干所述扇形钢混组件上部还设置有限位挡缘，所述限位挡缘与上层设置的扇形钢混组件边缘抵靠，本发明采用预制饼状钢混结构体结构，省却了大量钢构的焊接布设，通过螺旋向上的固化结构及限位挡缘的设置将上部的力向下均匀分担，有效为上部安装的风机提供有效支撑，同时拆装简便，有效提高了装置的整体重复利用率。

Description

海上风电装配式钢结构风机承台

技术领域

本发明涉及风机承台技术领域，具体为海上风电装配式钢结构风机承台。

背景技术

现有技术中公开号为“CN113417309A”的一种海上风电预制装配式钢结构风机承台，包括沿基础环辐射状布置的若干桁架，所述桁架与封底混凝土板连接，***结构通过钢板封闭；其中：所述桁架由依次相互平行的上弦杆、中弦杆、下弦杆以及斜杆、竖杆利用螺栓或焊接的方式实现相互固接，所述斜杆倾斜连接在相邻竖杆之间；相邻的所述竖杆支架形成的节点数量与斜杆布置方向根据基础环直径及小桩直径连接的位置受力要求自由调整，所述竖杆分别连接在上弦杆与中弦杆、中弦杆与下弦杆之间，所述竖杆之间相互平行。本发明实用性和功能性强，可广泛应用于风电技术领域。

但是上述该海上风电预制装配式钢结构风机承台在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置采用密集式桁架结构，且桁架以及各组件之间采用大量焊接结构，因此在浇筑混凝土前需要耗费大量时间进行组件焊接安装；焊接完成后仍然需要大量混凝土进行灌注，且灌注完成后拆解难度极大，不符合装配式结构快建快拆式理念。

发明内容

本发明的目的在于提供海上风电装配式钢结构风机承台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种海上风电装配式钢结构风机承台，包括底座及若干层堆叠在底座以上的饼状钢混结构体，若干层所述饼状钢混结构体从上至下半径呈阶梯式增大，所述饼状钢混结构体包括若干等分设置的扇形钢混组件，同一饼状钢混结构体的所述扇形钢混组件之间固定连接，相邻所述扇形钢混组件之间预留有等宽的混凝土填充槽，相邻所述饼状钢混结构体的混凝土填充槽错位相通式设置且呈固定夹角，最顶端的饼状钢混结构体相较于最低端的饼状钢混结构体累计偏转角度为90°，若干所述饼状钢混结构体堆叠完成后向最上部饼状钢混结构体的混凝土填充槽内浇筑混凝土，浇筑的混凝土在重力作用由下向上逐步填满各层的混凝土填充槽形成螺旋向上的固化结构，若干所述扇形钢混组件上部还设置有限位挡缘，所述限位挡缘与上层设置的扇形钢混组件边缘抵靠；

所述底座上还固定安装有装配立柱，所述扇形钢混组件上均开设有与装配立柱贴合的弧形装配面，所述装配立柱上设置有扇形钢混组件的装配定位标记。

优选的，逐层所述饼状钢混结构体包括四等分设置的扇形钢混组件。

优选的，所述扇形钢混组件位于混凝土填充槽两侧分别设置有螺纹柱及螺栓连接柱，同层相邻的所述扇形钢混组件之间通过螺纹柱与螺栓连接柱螺纹固定连接。

优选的，所述饼状钢混结构体上还开设有平行于装配立柱方向的定位槽，所述定位槽内插设有定位销。

优选的，所述扇形钢混组件包括扇形混凝土座及内部的钢制骨架。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用预制饼状钢混结构体结构，其安装简便，省却了大量钢构的焊接布设，通过预制结构拼装的方式大大提高了装配效率，同时保证了结构强度；

2、本发明通过向上层的混凝土填充槽内浇筑混凝土，从而使得内部形成螺旋向上的固化结构，利用该固化结构有效保证了结构强度，有效为上部安装的风机提供有效支撑；

3、本发明相较于现有技术大量混凝土现浇方式而言，在拼装完成后仅需使用少量的混凝土，且后期拆装方便，有效提高了装置的整体重复利用率。

本发明采用预制饼状钢混结构体结构，省却了大量钢构的焊接布设，通过螺旋向上的固化结构及限位挡缘的设置将上部的力向下均匀分担，有效为上部安装的风机提供有效支撑，同时拆装简便，有效提高了装置的整体重复利用率。

附图说明

图1为本发明的整体结构拆卸示意图；

图2为本发明的扇形钢混组件连接结构示意图；

图3为本发明的定位销与定位槽结构示意图；

图4为本发明的混凝土灌注过程示意图；

图5为本发明的混凝土填充槽灌注混凝土后剖切结构俯视示意图。

图中：1底座、2饼状钢混结构体、3扇形钢混组件、4混凝土填充槽、5螺纹柱、6螺栓连接柱、7装配立柱、8弧形装配面、9定位槽、10定位销、11限位挡缘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

实施例一：

一种海上风电装配式钢结构风机承台，包括底座1及若干层堆叠在底座1以上的饼状钢混结构体2，若干层饼状钢混结构体2从上至下半径呈阶梯式增大，饼状钢混结构体2包括若干等分设置的扇形钢混组件3，同一饼状钢混结构体2的扇形钢混组件3之间固定连接，相邻扇形钢混组件3之间预留有等宽的混凝土填充槽4，相邻饼状钢混结构体2的混凝土填充槽4错位相通式设置且呈固定夹角，最顶端的饼状钢混结构体2相较于最低端的饼状钢混结构体2累计偏转角度为90°，若干饼状钢混结构体2堆叠完成后向最上部饼状钢混结构体2的混凝土填充槽4内浇筑混凝土，浇筑的混凝土在重力作用由下向上逐步填满各层的混凝土填充槽4形成螺旋向上的固化结构，若干扇形钢混组件3上部还设置有限位挡缘11，所述限位挡缘11与上层设置的扇形钢混组件3边缘抵靠。

在该实施例中，通过将底座1安装在海上平台预制的混凝土平台上，并在底座1上逐层安装饼状钢混结构体2，各层饼状钢混结构体2相较于下层均沿轴心偏转α°，且每一层相较于底层均偏转固定α°，而最上层相较于最下层累计沿轴心偏转90°，假设α＝10，则需要（90/10）＋1层的饼状钢混结构体2堆叠形成风机承台结构，由于偏转角度较小使得上下的混凝土填充槽4之间存在重叠区域，进而使得上下混凝土填充槽4之间相通，因此上部的混凝土可以通过该相通区域落入最低层的混凝土填充槽4内，因此通过最上部向下进行混凝土现浇，则会形成具有螺旋趋势向上的混凝土固化结构，通过该固化结构能够保证层叠结构的结构强度，同时，由于在风机安装过程中，塔筒主要对最上层的饼状钢混结构体2进行压迫，由于逐层设置的限位挡缘11能够将最上层的受力逐级向下进行分散，进一步保证整个风机承台结构的稳定性，在混凝土浇筑过程中，通过在各层饼状钢混结构体2外侧套设防护圈从而防止底层的混凝土从各个混凝土填充槽4外侧渗漏。

底座1上还固定安装有装配立柱7，扇形钢混组件3上均开设有与装配立柱7贴合的弧形装配面8，装配立柱7上设置有扇形钢混组件3的装配定位标记，通过装配立柱7的设置能够在扇形钢混组件3的装配过程中快速进行定位，同时通过在装配立柱7上事先绘制装配定位标记，从而便于在装配过程中能够严格按照设计的偏转α角度进行安装，保证了装配精度。

实施例二：

在该实施例中，逐层饼状钢混结构体2包括四等分设置的扇形钢混组件3，通过四等分设置的扇形钢混组件3，使得同一扇形钢混组件3的两个混凝土填充槽4边相互垂直，进而更容易进行相邻扇形钢混组件3连接结构的安装。

实施例三：

在该实施例中，扇形钢混组件3位于混凝土填充槽4两侧分别设置有螺纹柱5及螺栓连接柱6，同层相邻的扇形钢混组件3之间通过螺纹柱5与螺栓连接柱6螺纹固定连接，通过螺栓连接柱6和螺纹柱5的螺纹配合能够快速实现相邻扇形钢混组件3的拆装操作。

实施例四：

在该实施例中，饼状钢混结构体2上还开设有平行于装配立柱7方向的定位槽9，定位槽9内插设有定位销10，通过定位槽9与定位销10的设置能够进一步保证饼状钢混结构体2之间的结构强度，防止其发生松散现象。

实施例五：

在该实施例中，扇形钢混组件3包括扇形混凝土座及内部的钢制骨架，通过地面将钢制骨架与扇形混凝土座进行预制，在安装过程中变省却了浇筑过程，大大提高了装配时间，且限位挡缘11、螺纹柱5与螺栓连接柱6均固定焊接在钢制骨架上，从而提高了饼状钢混结构体2的抗牵拉强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种海上风电装配式钢结构风机承台，包括底座（1）及若干层堆叠在底座（1）以上的饼状钢混结构体（2），其特征在于：若干层所述饼状钢混结构体（2）从上至下半径呈阶梯式增大，所述饼状钢混结构体（2）包括若干等分设置的扇形钢混组件（3），同一饼状钢混结构体（2）的所述扇形钢混组件（3）之间固定连接，相邻所述扇形钢混组件（3）之间预留有等宽的混凝土填充槽（4），相邻所述饼状钢混结构体（2）的混凝土填充槽（4）错位相通式设置且呈固定夹角，最顶端的饼状钢混结构体（2）相较于最低端的饼状钢混结构体（2）累计偏转角度为90°，若干所述饼状钢混结构体（2）堆叠完成后向最上部饼状钢混结构体（2）的混凝土填充槽（4）内浇筑混凝土，浇筑的混凝土在重力作用由下向上逐步填满各层的混凝土填充槽（4）形成螺旋向上的固化结构，若干所述扇形钢混组件（3）上部还设置有限位挡缘（11），所述限位挡缘（11）与上层设置的扇形钢混组件（3）边缘抵靠；

所述底座（1）上还固定安装有装配立柱（7），所述扇形钢混组件（3）上均开设有与装配立柱（7）贴合的弧形装配面（8），所述装配立柱（7）上设置有扇形钢混组件（3）的装配定位标记。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电装配式钢结构风机承台，其特征在于：逐层所述饼状钢混结构体（2）包括四等分设置的扇形钢混组件（3）。

3.根据权利要求1所述的一种海上风电装配式钢结构风机承台，其特征在于：所述扇形钢混组件（3）位于混凝土填充槽（4）两侧分别设置有螺纹柱（5）及螺栓连接柱（6），同层相邻的所述扇形钢混组件（3）之间通过螺纹柱（5）与螺栓连接柱（6）螺纹固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种海上风电装配式钢结构风机承台，其特征在于：所述饼状钢混结构体（2）上还开设有平行于装配立柱（7）方向的定位槽（9），所述定位槽（9）内插设有定位销（10）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种海上风电装配式钢结构风机承台，其特征在于：所述扇形钢混组件（3）包括扇形混凝土座及内部的钢制骨架。

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