[实用新型]一种适用于浅海的新型吸力筒式组合结构风电基础

说明书

本实用新型公开了一种适用于浅海的新型吸力筒式组合结构风电基础，涉及风力发电技术领域。该体系包括中央桩、吸力筒，筒壁、顶盖、分仓板、钢加劲肋、塔筒连接段和栓钉。所述的吸力筒由筒壁和顶盖围合而成，并在筒内设置三块分仓板形成吸力筒空腔。筒壁、顶盖和分仓板均采用双层钢板混凝土，钢板与混凝土接触一侧焊接栓钉以加强连接。中央桩采用实心钢管混凝土或空钢管，桩顶、桩侧分别与顶盖、分仓板连接牢靠。顶盖上部设置塔筒连接段，并沿环向布置钢加劲肋，钢加劲肋与顶盖和塔筒连接段紧密连接。该体系充分发挥了组合结构的优势，受力合理，稳定性好，抗倾覆能力强，相比传统钢结构吸力筒基础用钢量更低，施工方便，具有广阔的工程应用前景。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域。

背景技术

风电能源是一种无污染、可再生的清洁能源。我国海上风资源丰富，海上风电与陆上相比，风机发电量更高，运行更稳定，且不占用土地资源，故海上风电是我国风电新能源未来的重要发展方向。

我国海域多为软粘土和粉砂等不良地基，承载力较低、稳定性较差，且海上风环境复杂，常面临台风等极端海况，极限风速较大，传统的基础结构形式受到很大挑战。因此，研发一种稳定性好，抗倾覆能力强，适用于不良地基土质且施工方便的新型海上风电基础，是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型提出一种适用于浅海的新型吸力筒式组合结构风电基础：该体系包括中央桩、吸力筒，筒壁、顶盖、分仓板、钢加劲肋、塔筒连接段和栓钉。该体系充分发挥了组合结构的优势，受力合理，稳定性好，抗倾覆能力强，适用于不良地基土质，相比传统钢结构吸力筒基础用钢量更低，施工方便，具有广阔的工程应用前景。

本实用新型的技术方案如下：

一种适用于浅海的新型吸力筒式组合结构风电基础，该体系包括中央桩、吸力筒，筒壁、顶盖、分仓板、钢加劲肋、塔筒连接段和栓钉。

吸力筒由筒壁和顶盖围合而成，并在筒内设置三块分仓板形成吸力筒空腔，利用三腔压力差调节基础水平度。筒壁、顶盖和分仓板均采用双层钢板混凝土，钢板与混凝土接触一侧焊接栓钉以加强连接。筒壁的底端做成尖状以便插入海床土层。

中央桩采用实心钢管混凝土或空钢管，桩顶、桩侧分别与顶盖、分仓板连接牢靠。中央桩的底端做成尖状以便插入海床土层。

顶盖上部设置塔筒连接段，塔筒连接段在海水面以下1/2～2/3高度范围内采用实心钢管混凝土。顶盖上部沿环向布置钢加劲肋，钢加劲肋与顶盖和塔筒连接段紧密连接。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)在基础中采用组合结构体系，承载力高，施工方便，相比传统钢结构吸力筒基础用钢量更低，节约造价。

(2)同时结合了吸力筒和单桩两种基础的优点：吸力筒与筒内土体共同作用，有利于抵抗水平荷载和变形，减小不均匀沉降；中央桩可提供较大的桩侧摩阻力和桩端阻力，能有效提高竖向承载力和减小竖向变形；两者通过可靠连接形成整体，共同受力和变形，具有较高的承载力和抗倾覆能力。该基础体系在海域的不良地基土质中能发挥良好的作用。

(3)塔筒连接段在海水面以下1/2～2/3高度范围内采用实心钢管混凝土，可提高整体结构刚度；通过沿环向布置的钢加劲肋将上部塔筒荷载均匀地传递给基础，有利于基础充分发挥作用。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图(竖向、横向剖面图)；

图2为本实用新型的吸力筒筒壁和顶盖截面构造图；

图3为本实用新型的分仓板截面构造图；

图4为本实用新型的中央桩截面构造图；

图5为本实用新型中的塔筒连接段截面构造图；