[发明专利]一种海上风力发电重力式基础及安装方法

说明书

本发明涉及海上风电行业技术领域，具体为一种海上风力发电重力式基础及安装方法。重力式基础的中心为中立柱，中立柱内开设有多个贯穿中立柱的升浆预留通道，中立柱中部以下外接八角形箱体，八角形箱体包括底板、箱体外壁和将八角形箱体分隔成若干个辐射状隔舱的箱体隔板，箱体隔板一侧与中立柱外壁连接，箱体隔板另一侧与箱体外壁连接，箱体隔板底部与底板之间留有空隙作为穿水孔，箱体外壁的下部安装有多个进水阀门，重力式基础的底部设有基础扩展趾。本发明使用基床升浆工艺，将重力式基础与块石基床连接成整体，并将块石基床的缝隙使用水泥砂浆填充密实，与护趾棱体共同作用，保证基床稳定，防止海浪掏刷，不发生沉降。

技术领域

本发明涉及海上风电行业技术领域，具体为一种海上风力发电重力式基础及安装方法。

背景技术

重力式基础是海上风力发电机组基础结构中的另一种主要基础型式，它主要依靠基础及压载物重量抵抗上部风机荷载和外部环境荷载产生的倾覆力矩和滑动力，使基础和风机塔架结构保持稳定。重力式基础结构部分通常为钢筋混凝土结构物，节省钢材，经济效果好，采用陆上预制方式建造，不需要海上打桩作业，海上现场安装工作量小，节省施工时间和费用。但传统的重力式基础由于体积和自重庞大，海上运输和安装需要借助大型起吊设备， 增加施工成本。

中国专利[CN201610403644.4]公开了一种海上风电瓶形重力式基础，该重力式基础的底部与垫层进行安装的过程中，没有将重力式基础与垫层进行固定连接，会导致下部基床在海浪反复掏刷下发生下沉，容易导致风机整体沉降失稳。

发明内容

为解决上述现有的重力式基础安装过程中没有将重力式基础与块石基床进行固定连接，导致下部基床在海浪反复掏刷下发生下沉的问题，本发明提供一种海上风力发电重力式基础及安装方法，在重力式基础安装后进行注浆，将重力式基础与块石基床进行连接固定，增加整体的稳定性。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种海上风力发电重力式基础，重力式基础的中心为中立柱，所述中立柱内开设有多个贯穿中立柱的升浆预留通道，中立柱上端连接风机塔筒，中立柱中部以下外接八角形箱体，所述八角形箱体包括底板、箱体外壁和将八角形箱体分隔成若干个辐射状隔舱的箱体隔板，箱体隔板一侧与中立柱外壁连接，箱体隔板另一侧与箱体外壁连接，箱体隔板底部与底板之间留有空隙作为穿水孔，箱体外壁的下部安装有多个进水阀门，所述重力式基础的底部设有基础扩展趾，所述基础扩展趾、中立柱和八角形箱体为一体预制浇铸成型。

进一步的，所述中立柱的上端面预埋法兰盘，中立柱通过法兰盘与风机塔筒连接。

进一步的，所述中立柱的上部安装有附属构件，所述附属构件包括靠船构件、J型管、破冰椎体及爬梯。

进一步的，所述升浆预留通道为在中立柱内预埋注浆钢管。

一种海上风力发电重力式基础的安装方法，包括以下步骤：

步骤1：重力式基础预制，利用混凝土和钢筋将中立柱、八角形箱体及基础扩展趾一体浇铸成型，中立柱内预埋注浆钢管形成升浆预留通道，中立柱的上端面预埋法兰盘；

步骤2：基床施工，包括基槽开挖、基槽抛石、基床夯实及基床整平，形成块石基床；

步骤3：重力式基础安装，重力式基础运至安装位置，打开进水阀门使重力式基础注水下沉，同时利用潜水泵配合向隔舱内注水对重力式基础进行调平，直到重力式基础接触块石基床坐底完成，然后对重力式基础进行填料，使填料填充于中立柱和八角形箱体的隔舱内；

步骤4：基床升浆，在重力式基础周围架设施工平台，按照中立柱上预留的升浆预留通道，在施工平台上将造孔设备安装就位，造孔设备通过升浆预留通道对重力式基础底部的块石基床进行造孔，再对块石基床和升浆预留通道进行注浆；

步骤5：护趾棱体安装，在基础扩展趾周围及上方安放扭王字块，扭王字块按照自下而上安放和定点随机安放的方式施工，扭王字块安放时，扭王字块间互相靠紧稳固，安放完成后进行检查及补漏；