CN220725172U - 一种嵌岩重力式风机基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种嵌岩重力式风机基础，风机基础包括上部承台，上部承台可根据高桩桩腿的数量选择设置为三角形箱体或四边形箱体，上部承台中心处通过基础预法兰安装有风机塔筒，上部承台端角处设置有高桩桩腿，上部承台的甲板上部且位于高桩桩腿附近处设置有升降***，高桩桩腿底部设置有桩靴，高桩桩腿内部设置有嵌岩桩腿；本实用新型既可作为嵌岩作业平台，又可作为风机基础使用，大幅度减少海上作业时间；同时充分利用上部承台舱室进行上部压载，降低了嵌岩桩需要入泥的深度，减小嵌岩工作量；通过在高桩桩腿底部设置桩靴，可有效提高平台的抗压承载能力；通过在嵌岩桩腿底部设置牙轮，可进行破土碎石便于钻进作业，提高嵌岩效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋工程施工技术领域，特别是涉及一种嵌岩重力式风机基础。
背景技术
随着国内海上风电开发的不断发展，海上风电开发区域不断扩大，而我国风电开发海域的地质条件多样。采用常规的海上风机基础如单桩基础和导管架基础已经无法完全适应未来海上风电的发展，尤其对于表层覆盖层较少的区域，甚至是表层即为岩基的海域，这类海域地址一般采用重力式基础、大直径单桩嵌岩基础或者导管架嵌岩等基础。重力式基础需要进行大规模的海底处理工作，重量一般较大。大直径单桩嵌岩基础，一般需要专用嵌岩平台，而且嵌岩直径比较大容易出现塌孔等情况，工效较低而且成本高昂。导管架嵌岩基础，风电领域一般采用先桩法，需要专用嵌岩平台完成嵌岩段的施工，然后进行导管架基础***嵌岩段进行灌浆固结，从目前施工情况看，导管架***嵌岩段难度较大，对于嵌岩段的精度控制较为严苛，这一工艺将耗费大量海上设备资源和时间，造成成本大幅度增加。
为了解决上述问题，我们提出了一种嵌岩重力式风机基础。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种嵌岩重力式风机基础，本实用新型提供如下技术方案：
一种嵌岩重力式风机基础，包括上部承台，所述上部承台可根据高桩桩腿的数量选择设置为三角形箱体或四边形箱体，所述上部承台中心处通过基础预法兰安装有风机塔筒，所述上部承台端角处设置有高桩桩腿，所述上部承台的甲板上部且位于所述高桩桩腿附近处设置有实现所述上部承台提升、下降及调平功能的升降***，所述高桩桩腿底部设置有桩靴，所述高桩桩腿内部设置有嵌岩桩腿。
优选地，所述上部承台的箱体内部设置有舱壁。
优选地，所述嵌岩桩腿的直径小于所述高桩桩腿的直径，所述嵌岩桩腿的底部设置有牙轮，所述嵌岩桩腿的高度可选择设置为高于泥面6~7米或与所述高桩桩腿顶高程一致。
与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：
1、本实用新型既可作为嵌岩作业平台，在完成嵌岩作业后，又可作为风机基础使用，省去一个安装工序大幅度减少海上作业时间；
2、本实用新型充分利用了上部承台箱体的舱室进行上部压载，用上部压载抵抗拔力，降低了嵌岩桩需要入泥的深度，减小嵌岩工作量；
3、本实用新型通过在高桩桩腿底部设置桩靴，可有效提高平台的抗压承载能力；
4、本实用新型通过在嵌岩桩腿底部设置牙轮，可进行破土碎石便于钻进作业，提高嵌岩效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型上部承台舱室示意图；
图3是本实用新型嵌岩平面图；
图4是本实用新型嵌岩桩腿底端局部图；
图5是本实用新型的宽驳运输运输示意图；
图6是本实用新型的宽驳运输桩腿下放示意图；
图7是本实用新型的款驳运输上部承台提升示意图；
图8是本实用新型的嵌岩作业示意图；
图9是本实用新型的窄驳运输示意图；
图10是本实用新型的窄驳运输示桩腿下放示意图；
图11是本实用新型的窄驳运输示上部承台提升示意图；
图12是本实用新型的湿拖运输示意图。
其中，图1~12中附图标记与部件之间的对应关系为：
1、风机塔筒；2、升降***；3-上部承台；4-基础预法兰；5、高桩桩腿；6、桩靴；7、嵌岩桩腿；8、舱壁；9、水面；10、泥面；11、牙轮；12、嵌岩设备；13、宽驳运输船；14、窄驳运输船；15、起重船。
实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合图1-12对本实用新型的实施例的一种嵌岩重力式风机基础进行具体说明。
如图1~4所示，嵌岩重力式风机基础的上部承台3可根据高桩桩腿5的数量可以设置成三角形或者四边形箱体，上部承台3的箱体内部设置舱壁8及加强筋，上部承台3的箱体正中心处有基础预法兰4，并与风机塔筒1连接，同时该连接区域设置有加强结构，舱室大小根据压载能力确定，其主要作用是用于抵抗风机及海洋水文对于结构产生的拔力；上部承台3的端角设置有高桩桩腿5，高桩桩腿5根据上部承台3的形状可设置3根或4根，高桩桩腿5底部设置桩靴6，桩靴6的形式可以为圆形或者多边形，用于提供嵌岩作业过程中的整个平台的抗压承载力；高桩桩腿5的桩长按照水深、入泥深度及海洋水文参数确定，高桩桩腿5内部有嵌岩桩腿7，嵌岩桩腿7的直径小于高桩桩腿5的直径，嵌岩桩腿7底端设置牙轮11，便于进行钻进作业；嵌岩桩腿7的桩长可以设置成两种形式，一种高于泥面10约6~7米，该段设置剪力腱与高桩桩腿5进行灌浆连接，另一种嵌岩桩腿7的顶高程可以设置与高桩桩腿5顶高程一致，底部泥面10以上部分区域设置剪力腱与高桩桩腿5灌浆连接，顶部区域两桩之间可以选择灌浆或焊接固定；升降***2设置在桩腿附近的甲板箱体上，来实现上部承台3的提升、下降及调平功能。
本实施例中涉及的安装方法有三种:
1、第一种方式：宽驳运输、吊装安装，参见附图5~8。
步骤S1：将上部承台3整体运输到海上施工现场，宽驳运输船13靠到起重船15边上，利用起重船15起吊平台整体吊装至水面9，平台与起重船15临时带缆；
步骤S2：确定安装位置后，利用升降***2下放高桩桩腿5使得桩靴6触泥；
步骤S3：利用吊机提升上部承台3至嵌岩作业设计高度，临时固定高桩桩腿5和上部承台3，利用结构自重使得桩靴6入泥，根据嵌岩作业承载力要求对上部承台3内部进行压载，使得桩靴6达到设计深度；
步骤S4：解除高桩桩腿5和上部承台3临时固定，启动升降***2进行调平，调平后在将高桩桩腿5和上部承台3临时固定；
步骤S5：解除嵌岩桩腿7和高桩桩腿5的临时固定，利用吊机将嵌岩设备12吊装至上部承台3上进行嵌岩桩腿7的嵌岩钻进作业，将嵌岩桩腿7钻进至设计深度后，嵌岩桩腿7和高桩桩腿5进行灌浆和固结作业。
步骤S6：利用升降***2提升上部承台3至风机基础设计高程，按照设计压载要求进行压载，压载完成之后进行上部承台3的调平，调平结束后，进行上部承台3和高桩桩腿5的永久固定。
2、第二种方式：窄驳运输、自安装，参见附图9~11。
步骤S1：将上部承台3整体运输到海上施工现场，窄驳运输船14抛锚固定位置；
步骤S2：确定安装位置后，利用窄船舶运输船14作为载体，利用升降***2下放高桩桩腿5使得桩靴6触泥；
步骤S3：利用升降***2将上部承台3其提升至嵌岩作业设计高度，临时固定高桩桩腿5和上部承台3，利用结构自重使得桩靴6入泥，根据嵌岩作业承载力要求对上部承台3内部进行压载，使得桩靴6达到设计深度；
步骤S4：解除高桩桩腿5和上部承台3临时固定，启动升降***2进行调平，调平后在将高桩桩腿5和上部承台3临时固定；
步骤S5：解除嵌岩桩腿7和高桩桩腿5的临时固定，利用吊机将嵌岩设备12吊装至上部承台3上进行嵌岩桩腿7的嵌岩钻进作业，将嵌岩桩腿7钻进至设计深度后，嵌岩桩腿7和高桩桩腿5进行灌浆和固结作业。
步骤S6：利用升降***2提升上部承台3至风机基础设计高程，按照设计压载要求进行压载，压载完成之后进行上部承台3的调平，调平结束后，进行上部承台3和高桩桩腿5的永久固定。
第三种方式：湿拖运输、自安装，参见附图12。
步骤S1：将上部承台3整体湿拖到海上施工现场，利用施工船带缆控制承台整体的位置；
步骤S2：确定安装位置后，上部承台3利用自身浮力作为载体，利用升降***2下放高桩桩腿5使得桩靴6触泥；
步骤S3：利用升降***2将上部承台3提升至嵌岩作业设计高度，临时固定高桩桩腿5和上部承台3，利用结构自重使得桩靴6入泥，根据嵌岩作业承载力要求对上部承台3内部进行压载，使得桩靴6达到设计深度；
步骤S4：解除高桩桩腿5和上部承台3临时固定，启动升降***2进行调平，调平后在将高桩桩腿5和上部承台3临时固定；
步骤S5：解除嵌岩桩腿7和高桩桩腿5的临时固定，利用吊机将嵌岩设备12吊装至上部承台3上进行嵌岩桩腿7的嵌岩钻进作业，将嵌岩桩腿7钻进至设计深度后，嵌岩桩腿7和高桩桩腿5进行灌浆和固结作业。
步骤S6：利用升降***2提升上部承台3至风机基础设计高程，按照设计压载要求进行压载，压载完成之后进行上部承台3的调平，调平结束后，进行上部承台3和高桩桩腿5的永久固定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
Claims (3)
1.一种嵌岩重力式风机基础，包括上部承台（3），其特征在于，所述上部承台（3）可根据高桩桩腿（5）的数量选择设置为三角形箱体或四边形箱体，所述上部承台（3）中心处通过基础预法兰（4）安装有风机塔筒（1），所述上部承台（3）端角处设置有高桩桩腿（5），所述上部承台（3）的甲板上部且位于所述高桩桩腿（5）附近处设置有实现所述上部承台（3）提升、下降及调平功能的升降***（2），所述高桩桩腿（5）底部设置有桩靴（6），所述高桩桩腿（5）内部设置有嵌岩桩腿（7）。
2.根据权利要求1所述的一种嵌岩重力式风机基础，其特征在于，所述上部承台（3）的箱体内部设置有舱壁（8）。
3.根据权利要求1所述的一种嵌岩重力式风机基础，其特征在于，所述嵌岩桩腿（7）的直径小于所述高桩桩腿（5）的直径，所述嵌岩桩腿（7）的底部设置有牙轮（11），所述嵌岩桩腿（7）的高度可选择设置为高于泥面（10）6~7米或与所述高桩桩腿（5）顶高程一致。
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