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[发明专利]一种海上风电筒型基础安装及回收施工方法-CN201910375394.1在审
发明人： 张浦阳;翟汉波;丁红岩;练继建 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-05-07 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本发明属于海上风电基础施工技术领域，公开了一种海上风电筒型基础安装及回收施工方法，在筒型基础的过渡段上安装可控进水阀门，同时安装辅助吊绳；筒型基础安装时，通过排水管和可控进水阀门使筒型基础在自重作用下开始下沉，下沉至钢筒裙板接触海床后自重入泥；在自重作用下不再下沉后，通过排水管抽水使筒型基础吸力下沉；吸力下沉至钢筒顶盖与泥面接触时关闭排水管，并向过渡段内注水后关闭可控进水阀门，完成安装；筒型基础回收时，首先对过渡段内部进行排水，再向钢筒各舱室内进行注水及打气顶升，完成回收。本发明有效利用了过渡段在下沉安装及整体回收中的控制作用，有效提高了施工稳性，以及筒型基础正常服役期间的承载特性和稳定性。
筒型基础下沉过渡段可控进水阀门排水管回收吸力基础安装自重作用电筒钢筒施工注水基础施工技术海上风电控制作用整体回收顶盖海床板接触吊绳顶升泥面稳性抽水打气排水承载室内

[发明专利]一种海上风电筒型基础回收施工方法-CN201910375780.0在审
发明人：丁红岩;张浦阳;练继建;翟汉波 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-05-07 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本发明属于海上风电基础回收技术领域，公开了一种海上风电筒型基础回收施工方法，包括注水顶升阶段，打气顶升阶段、缆绳辅助上拔阶段、自浮稳定阶段；即先通过排水管对钢筒内注水，使筒型基础发生竖向位移并利用缆绳辅助上升，上升至一定高度后停止注水并通过排水管向钢筒内部打气，直至筒型基础发生上升位移后，调整缆绳的上拔力使筒型基础匀速上升；上升至钢筒顶盖达到水面时，继续向钢筒内部打气直至缆绳上拔力减小至0，筒型基础自浮上升完成回收。本发明初期采用注水顶升可实现整个筒型基础周围土体发生剪切破坏，降低顶升阻力；之后采用注水及注气顶升方法，避免使用大型施工设备，同时施工经济性好，施工工期短。
筒型基础顶升缆绳注水钢筒回收打气排水管电筒施工大型施工设备海上风电剪切破坏施工工期竖向位移稳定阶段顶盖减小土体注气水面

[发明专利]一种四筒自升门架式风电基础结构及其施工方法-CN201710114983.5有效
发明人：丁红岩;翟汉波;张浦阳;练继建 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-02-28 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本发明属于海上风电基础领域，公开了一种四筒自升门架式风电基础结构及其施工方法，包括四个通过门式塔架连接为一体的筒形基础，门式塔架由四个竖向塔架和四个横向塔架连接为门字形，每组竖向塔架和横向塔架均通过升降机构实现连接，升降机构包括安装于竖向塔架两侧的齿条和安装于横向塔架外端的齿轮、锁紧装置以及升降控制系统；施工时一方面在拖航中有效利用筒形基础的浮力，另一方面通过升降机构机械沉放并配合传统下沉方式进行安装。本发明同时具有筒型基础与自升门架的优点，其施工方法在拖航中有效利用筒形基础的浮力，整个沉放过程简单、快速，所需施工设备少，避免了使用昂贵的大型水上现场施工设备，施工速度快，综合造价低。
一种架式基础结构及其施工方法

[发明专利]一种海上风电筒型基础加固方法-CN201910240123.5在审
发明人：翟汉波;张浦阳;丁红岩;乐丛欢 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-03-28 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本发明属于海上风电基础施工技术领域，公开了一种海上风电筒型基础加固方法，筒型基础安装完毕后，在筒型基础顶盖上部安装压载箱，并在压载箱内部均匀沉放压载物，同时打开筒型基础顶盖上的排水阀门；压载箱为上部开口的箱体结构，均匀布置在筒型基础顶盖上部。当地基产生不均匀沉降导致筒型基础倾斜，还可减少沉降量较大一侧处的压载物，直至筒型基础的沉降变化趋于稳定。本发明通过增加筒型基础的竖向荷载，实现了对筒型基础内部土体的预压加固，使得筒内及筒下部土体产生超固结，有效提高基础内部土体的强度，增强筒型基础正常服役期间的承载特性和稳定性。
筒型基础顶盖压载箱土体基础加固电筒基础施工技术不均匀沉降沉降变化海上风电均匀布置排水阀门上部开口竖向荷载箱体结构预压加固沉降量压载物放压固结载物承载

[发明专利]一种三筒自升门架式风电基础结构及其施工方法-CN201710113661.9有效
发明人： 张浦阳;郭耀华;丁红岩;练继建 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-02-28 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本发明属于海上风电基础领域，公开了一种三筒自升门架式风电基础结构及其施工方法，包括三个通过门式塔架连接为一体的筒形基础，门式塔架由三个竖向塔架和三个横向塔架连接为门字形，每组竖向塔架和横向塔架均通过升降机构实现连接，升降机构包括安装于竖向塔架两侧的齿条和安装于横向塔架外端的齿轮、锁紧装置以及升降控制系统；施工时一方面在拖航中有效利用筒形基础的浮力，另一方面通过升降机构机械沉放并配合传统下沉方式进行安装。本发明同时具有筒型基础与自升门架的优点，其施工方法在拖航中有效利用筒形基础的浮力，整个沉放过程简单、快速，所需施工设备少，避免了使用昂贵的大型水上现场施工设备，施工速度快，综合造价低。
一种架式基础结构及其施工方法

[发明专利]一种螺旋桩安装与复合加载试验装置-CN201710724514.5有效
发明人：王乐;丁红岩;张浦阳;乐丛欢 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-08-22 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明属于螺旋桩施工与试验技术领域，公开了一种螺旋桩安装与复合加载试验装置，由搭设实验槽上的主支架和安装在主支架上的动力装置和水平加载装置构成，动力装置包括连接部分、提供竖向动力部分和控制扭矩部分，水平加载装置包括水平支架和水平向电动推杆。本发明能够精确的控制螺旋桩的扭转速度和竖向移动速度，从而满足安装过程中不同尺寸螺旋桩旋转速度与下降速度的比例关系，更好的完成螺旋桩的安装，并且可以改变螺旋桩的安装速度，从而测量不同的安装速度对于安装过程的影响；还可以在安装在位后，同时对螺旋桩施加不同大小的竖向力、水平力和扭矩，最为真实的模拟螺旋桩在复杂荷载条件下的受力情况。
一种螺旋安装复合加载试验装置

[发明专利]一种螺旋桩施工和竖向承载力试验装置-CN201710725284.4有效
发明人：王乐;丁红岩;张浦阳;乐丛欢 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-08-22 - 公布日： 2019-05-21 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明属于螺旋桩施工与试验技术领域，公开了一种螺旋桩施工和竖向承载力试验装置，由搭设实验槽上的支架和安装在支架上的动力装置构成，动力装置包括连接部分、提供竖向动力部分和控制扭矩部分，提供竖向动力部分和控制扭矩部分均通过PCL控制，PCL协调螺旋桩安装过程中竖向速度和扭转速度之间的比值，并在螺旋桩安装到位后停止控制扭矩部分，通过提供竖向动力部分测量螺旋桩的竖向承载力。本发明能够满足螺旋桩安装过程中旋转速度与下降速度的比例关系，更好的完成安装，并且可以测量不同的安装速度对于安装过程的影响；还能够在安装在位后停止扭转并进行竖向承载力试验，从而完成螺旋桩的安装和承载力的测量。
螺旋桩竖向竖向承载力试验安装过程动力装置控制扭矩支架施工测量竖向承载力测量螺旋试验技术停止控制承载力扭转实验槽搭设在位协调

[实用新型]一种基于吸力筒的四桩固定式风能-波浪能集成发电系统-CN201821380579.9有效
发明人：施伟;唐业;张浦阳;柴威;周利;翟钢军 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-08-27 - 公布日： 2019-05-03 - 主分类号： F03B13/24 文献下载
摘要：本实用新型属于海上可再生能源利用技术领域，一种基于吸力筒的四桩固定式风能‑波浪能集成发电系统。利用四桩式支撑结构建立了风能、振荡水柱式波浪能系统于一体的集成系统，使二者共享支撑结构和电力传输系统。该实用新型可充分利用海上可再生资源，从而达到提高四桩基础利用率并降低总成本的目的，提高海上风电场的整体经济性，有效推动其在工业上的应用。该基于吸力筒的四桩固定式风能‑波浪能集成发电系统提高了海域的有效利用率，降低了建设成本和维修费用，充分利用现有的成熟风机技术，促进了波浪能装置商业化的应用，是一种可靠的海上可再生能源发电平台。
波浪能集成发电系统风能固定式吸力筒支撑结构海上可再生能源发电可再生能源利用电力传输系统本实用新型波浪能装置海上风电场可再生资源有效利用率振荡水柱式整体经济性风机技术集成系统建设成本维修费用有效推动桩基础总成本应用海域共享成熟

[发明专利]一种组合式海上风电筒型基础-CN201811556115.3在审
发明人：练继建;王海军;丁红岩;张浦阳;董霄峰 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-12-19 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： E02D27/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种组合式海上风电筒型基础，用于安装海上风机，包括筒裙、筒盖、圈梁、主梁、钢筋混凝土立柱、钢质过渡段、支撑杆、支墩和次梁，筒盖为圆环形结构且设置于筒裙的顶部，筒盖中部设置有立柱底板，立柱为圆筒形结构且设置于立柱底板上方，以立柱为中心，均匀径向布置有主梁，主梁最外侧设有圈梁；主梁中部环向设有圈梁；主梁和圈梁形成的梁格中径向均匀布置次梁；钢质过渡段为圆筒形结构，顶部与风机塔筒连接；钢质过渡段的下部设有下法兰I；下法兰I埋入立柱顶部；以钢质过渡段为中心，倾斜均匀布置有3～12根所述支撑杆；支墩均匀布置于筒盖上底板的边缘。该装置具有自浮能力，安装时可通过负压进行下沉安装。
过渡段圈梁筒盖均匀布置主梁圆筒形结构立柱底板下法兰支撑杆组合式电筒次梁立柱支墩钢筋混凝土立柱圆环形结构风机塔筒海上风机均匀径向立柱顶部主梁中部上底板负压环向埋入下沉

[发明专利]一种四个筒型基础与混凝土支撑结构的风电整机施工方法-CN201611030227.6有效
发明人：丁红岩;王旭月;张浦阳 -专利权人：天津大学
申请日： 2016-11-15 - 公布日： 2019-03-05 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本发明涉及海上基础结构领域，公开了一种四个筒型基础与混凝土支撑结构的风电整机施工方法，其步骤如下：陆上预制四个筒型基础，将筒型基础按照正方形布置，依次进行混凝土连接底板、混凝土压载舱结构、竖向混凝土连接件、混凝土柱、斜向薄片式变截面混凝土结构、混凝土连接顶板的施工，并组装好塔筒和风机；将风电整机移入水中并拖至施工点；通过放气下沉和负压下沉使筒型基础就位，最后在混凝土压载舱结构内投放压载物。本发明可自浮拖航和沉放，整个沉放过程不需要大型设备，施工简单、快速，所需施工设备很少，避免了昂贵的大型海上现场施工设备，施工成本低、综合造价低。
一种四个基础混凝土支撑结构整机施工方法

[发明专利]一种混凝土支撑结构的四个筒型基础组合式基础结构体系-CN201611013512.7有效
发明人：丁红岩;王旭月;张浦阳 -专利权人：天津大学
申请日： 2016-11-15 - 公布日： 2019-02-19 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本发明涉及基础结构领域，公开了一种混凝土支撑结构的四个筒型基础组合式基础结构体系，包括中心点连线构成正方形的四个筒型基础，每个筒型基础顶部连接有一个混凝土压载舱结构，每两个混凝土压载舱结构之间连接有一个竖向混凝土连接件，四个竖向混凝土连接件之间设置有混凝土连接底板，混凝土连接底板上部设置有位于中央的混凝土柱，混凝土柱顶部设置有混凝土连接顶板，混凝土柱与每个混凝土压载舱结构之间分别由斜向薄片式变截面混凝土结构连接。本发明通过类似异形柱的混凝土支撑结构，有效地将上部结构传递下来的较大弯矩，在筒型基础处近似转化为拉力和压力，以发挥筒型基础最大的承载力，节省材料。
混凝土连接筒型基础混凝土支撑混凝土柱压载混凝土底板组合式基础结构体系竖向筒型基础顶部混凝土结构中心点连线顶部设置基础结构节省材料上部结构承载力薄片式变截面大弯矩异形柱有效地斜向近似传递转化

[发明专利]一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法-CN201710166792.3有效
发明人： 张浦阳;郭耀华;丁红岩;练继建 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-03-20 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： E02D27/18 文献下载
摘要：本发明属于海洋风电领域，公开了一种复合筒型基础沉放失稳拉索辅助控制装置和控制方法，拉索辅助控制装置包括下部拉索、上部拉索、拉力环，拉力环底部和顶部分别以均匀环向布置的连接点连接多个下部拉索和多个上部拉索；下部拉索下端用于连接复合筒型基础，上部拉索上端用于连接升降装置；在复合筒型基础的自重下沉过程中，当基础下沉速度过大处于危险状态时，拉索辅助控制装置帮助基础降低下沉速度，使其平稳下沉；在复合筒型基础的自重下沉和负压下沉过程中，当基础倾斜角度过大时，拉索辅助控制装置进行快速调平。本发明能够有效地提高复合筒型基础在沉放过程中的稳定性与安全性，同时具有施工周期短、成本低、施工过程简便等优点。
一种复合基础失稳辅助控制装置方法

[发明专利]一种拼装式海上光伏发电平台及其施工方法-CN201810995423.X在审
发明人：翟汉波;丁红岩;张浦阳 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-08-29 - 公布日： 2019-01-11 - 主分类号： B63B35/44 文献下载
摘要：本发明属于太阳能光伏发电技术领域，公开了一种拼装式海上光伏发电平台及其施工方法，发电平台包括至少一个海上光伏发电单元，每个海上光伏发电单元包括安装有光伏发电支架的钢筋混凝土箱型结构，钢筋混凝土箱型结构通过第一锚链连接于吸力锚，吸力锚通过吸力沉贯的方式安装于海底，多个海上光伏发电单元通过第二锚链依次连接；施工时先在陆上安装完成并依次连接，再利用钢筋混凝土沉箱结构的浮力托运至施工区域，最后采用吸力锚对上部结构进行固定。本发明主要适用于海床地质条件为软土和砂土地质条件的海域，结构简单，能够实现陆上批量预制、海上一体化拖运拼装，大大提高施工效率，有助于加快推动海上光伏发电的发展。
海上光伏发电单元光伏发电吸力锚钢筋混凝土地质条件箱型结构依次连接拼装式锚链施工太阳能光伏发电技术钢筋混凝土沉箱砂土吸力光伏发电支架发电平台上部结构施工区域施工效率海床再利用浮力拼装软土拖运预制托运海域一体化

[发明专利]一种基于吸力筒的四桩固定式风能-波浪能集成发电系统-CN201810978499.1在审
发明人：施伟;唐业;张浦阳;柴威;周利;翟钢军 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-08-27 - 公布日： 2018-12-11 - 主分类号： F03B13/24 文献下载
摘要：本发明属于海上可再生能源利用技术领域，一种基于吸力筒的四桩固定式风能‑波浪能集成发电系统。利用四桩式支撑结构建立了风能、振荡水柱式波浪能系统于一体的集成系统，使二者共享支撑结构和电力传输系统。该发明可充分利用海上可再生资源，从而达到提高四桩基础利用率并降低总成本的目的，提高海上风电场的整体经济性，有效推动其在工业上的应用。该基于吸力筒的四桩固定式风能‑波浪能集成发电系统提高了海域的有效利用率，降低了建设成本和维修费用，充分利用现有的成熟风机技术，促进了波浪能装置商业化的应用，是一种可靠的海上可再生能源发电平台。
波浪能集成发电系统风能固定式吸力筒支撑结构海上可再生能源发电可再生能源利用电力传输系统波浪能装置海上风电场可再生资源有效利用率振荡水柱式整体经济性风机技术集成系统建设成本维修费用有效推动桩基础总成本应用海域共享成熟

[实用新型]一种海上四浮筒-浮箱组合式基础结构-CN201721256491.1有效
发明人：丁红岩;张浦阳;练继建 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-09-28 - 公布日： 2018-11-23 - 主分类号： E02D27/42 文献下载
摘要：本实用新型属于海洋工程的基础结构技术领域，公开了一种海上四浮筒‑浮箱组合式基础结构，包括四个相同的浮筒、四个相同的浮箱和一个过渡段塔架；四个浮筒在水平面上按照其中心点依次相连围成正方形进行布置，每相邻两个浮筒由一个浮箱连接，浮箱沿长度方向的中心线穿过其两端浮筒的轴线；浮筒和浮箱上部连接过渡段塔架，过渡段塔架用于连接上部风电设备。本实用新型兼具重力式基础和吸力筒型基础的特点，承载力提高的同时，运输安装方式简便，可回收再利用，施工成本大大降低。
浮筒浮箱塔架本实用新型组合式基础过渡段连接过渡段重力式基础安装方式风电设备海洋工程基础结构施工成本吸力筒型依次相连承载力海上可回收再利用中心点穿过运输