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適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎

258   編輯:管理員   來源:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司  
2024-03-12 17:06:52
權(quán)利要求書: 1.一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,包括樁基礎和過渡結(jié)構(gòu),所述過渡結(jié)構(gòu)包括主腿、插入腿和連接組件,所述主腿用于與導管架基礎的主體結(jié)構(gòu)連接,所述插入腿用于插入所述樁基礎內(nèi),所述插入腿的直徑大于所述主腿的直徑,所述連接組件連接在所述主腿與所述插入腿之間;

所述連接組件包括套裝固定在所述主腿上的止擋上環(huán)板、套裝固定在所述插入腿上的止擋下環(huán)板,所述插入腿的上端與所述止擋上環(huán)板的下側(cè)固定連接,所述止擋下環(huán)板用于支撐在樁基礎上;

所述止擋上環(huán)板與所述主腿的外壁之間亦連接有上腹板,所述上腹板沿所述主腿的徑向延伸,所述上腹板沿所述主腿的周向間隔布置有多個,各所述上腹板上均垂直布置有蓋板,相鄰的兩個上腹板之間連接有面板,所述面板的內(nèi)壁與所述主腿連接,所述主腿的內(nèi)側(cè)亦設置有周向延伸的上內(nèi)環(huán)板;

所述止擋上環(huán)板具有超出所述插入腿的外壁的外沿,所述外沿與所述止擋下環(huán)板之間亦連接有止擋腹板,所述止擋腹板的內(nèi)壁與所述插入腿焊接,所述止擋腹板沿所述插入腿的周向間隔均布有多個;

所述插入腿的內(nèi)壁與所述止擋上環(huán)板之間亦連接有內(nèi)肘板,所述內(nèi)肘板的外壁與所述插入腿的內(nèi)壁焊接,所述內(nèi)肘板沿所述插入腿的周向間隔均布有多個。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述面板遠離所述主腿的一端向下傾斜,所述面板與所述蓋板共面布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述面板遠離所述主腿的外壁為中部向所述主腿靠近的弧線結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述上內(nèi)環(huán)板與所述主腿垂直連接,所述面板的與所述主腿連接的內(nèi)壁與所述上內(nèi)環(huán)板共面布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述止擋上環(huán)板的上側(cè)亦垂直布置有套筒,所述套筒與所述主腿同軸布置,所述上腹板與所述套筒焊接固定,所述蓋板與所述套筒之間具有徑向間隙。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述插入腿的內(nèi)側(cè)亦設置有下內(nèi)環(huán)板,所述內(nèi)肘板的底部與所述下內(nèi)環(huán)板焊接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述下內(nèi)環(huán)板的高度低于所述止擋下環(huán)板的高度,所述內(nèi)肘板與所述止擋腹板沿所述插入腿的周向交替布置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述插入腿的外壁上亦周向間隔布置有多個導向塊,所述導向塊沿所述插入腿的軸向延伸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其特征在于,所述止擋下環(huán)板的底壁上亦設有墊板,所述墊板沿所述插入腿的周向間隔布置有多個。

說明書: 一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎技術領域[0001] 本發(fā)明涉及海上風電技術領域,特別是涉及一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎。背景技術[0002] 海上風電作為我國可再生能源發(fā)展的重點領域,現(xiàn)已進入新的發(fā)展階段,伴隨著海上風機價格不斷下探及施工成本逐漸降低,海上風電迎來爆發(fā)式增長。[0003] 海上風電高速發(fā)展的背景下,風機基礎作為海上風機最重要的組成結(jié)構(gòu),其型式越來越趨于多樣化。導管架基礎具有剛度大、受波浪載荷小等優(yōu)點,成為了海上風電中最常用的基礎型式?,F(xiàn)有的吸力桶基礎樁徑通常在10m以上,只能用于土質(zhì)比較單一的海域,對于地質(zhì)差、巖層淺的海域,較大地樁長致使樁基礎嵌巖可能性極大,開發(fā)出一種適用于地質(zhì)較差避免嵌巖的樁基礎將對海上風電的發(fā)展提供極大地便利。[0004] 通過增大樁徑是避免嵌巖最有效的方式,大直徑非嵌巖樁基礎的直徑通常在3.5-5m范圍內(nèi),可適用于各種復雜地質(zhì)的海域,但是樁徑增大的同時導管架基礎的主腿直徑不會改變,因此大直徑的樁基礎與小直徑的主腿之間的應力突增成為制約設計的關鍵,此外,該位置的疲勞損傷,亦是結(jié)構(gòu)設計時亟待解決的重點。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的是:提供一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,以降低主腿與樁基礎的連接位置處的應力集中,減小累積疲勞損傷。[0006] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,包括樁基礎和過渡結(jié)構(gòu),所述過渡結(jié)構(gòu)包括主腿、插入腿和連接組件,所述主腿用于與導管架基礎的主體結(jié)構(gòu)連接,所述插入腿用于插入所述樁基礎內(nèi),所述插入腿的直徑大于所述主腿的直徑,所述連接組件連接在所述主腿與所述插入腿之間;[0007] 所述連接組件包括套裝固定在所述主腿上的止擋上環(huán)板、套裝固定在所述插入腿上的止擋下環(huán)板,所述插入腿的上端與所述止擋上環(huán)板的下側(cè)固定連接,所述止擋下環(huán)板用于支撐在樁基礎上;[0008] 所述止擋上環(huán)板與所述主腿的外壁之間亦連接有上腹板,所述上腹板沿所述主腿的徑向延伸,所述上腹板沿所述主腿的周向間隔布置有多個,各所述上腹板上均垂直布置有蓋板,相鄰的兩個上腹板之間連接有面板,所述面板的內(nèi)壁與所述主腿連接,所述主腿的內(nèi)側(cè)亦設置有周向延伸的上內(nèi)環(huán)板;[0009] 所述止擋上環(huán)板具有超出所述插入腿的外壁的外沿,所述外沿與所述止擋下環(huán)板之間亦連接有止擋腹板,所述止擋腹板的內(nèi)壁與所述插入腿焊接,所述止擋腹板沿所述插入腿的周向間隔均布有多個;[0010] 所述插入腿的內(nèi)壁與所述止擋上環(huán)板之間亦連接有內(nèi)肘板,所述內(nèi)肘板的外壁與所述插入腿的內(nèi)壁焊接,所述內(nèi)肘板沿所述插入腿的周向間隔均布有多個。[0011] 優(yōu)選地,所述面板遠離所述主腿的一端向下傾斜,所述面板與所述蓋板共面布置。[0012] 優(yōu)選地,所述面板遠離所述主腿的外壁為中部向所述主腿靠近的弧線結(jié)構(gòu)。[0013] 優(yōu)選地,所述上內(nèi)環(huán)板與所述主腿垂直連接,所述面板的與所述主腿連接的內(nèi)壁與所述上內(nèi)環(huán)板共面布置。[0014] 優(yōu)選地,所述止擋上環(huán)板的上側(cè)亦垂直布置有套筒,所述套筒與所述主腿同軸布置,所述上腹板與所述套筒焊接固定,所述蓋板與所述套筒之間具有徑向間隙。[0015] 優(yōu)選地,所述插入腿的內(nèi)側(cè)亦設置有下內(nèi)環(huán)板,所述內(nèi)肘板的底部與所述下內(nèi)環(huán)板焊接。[0016] 優(yōu)選地,所述下內(nèi)環(huán)板的高度低于所述止擋下環(huán)板的高度,所述內(nèi)肘板與所述止擋腹板沿所述插入腿的周向交替布置。[0017] 優(yōu)選地,所述插入腿的外壁上亦周向間隔布置有多個導向塊,所述導向塊沿所述插入腿的軸向延伸。[0018] 優(yōu)選地,所述止擋下環(huán)板的底壁上亦設有墊板,所述墊板沿所述插入腿的周向間隔布置有多個。[0019] 本發(fā)明實施例一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎與現(xiàn)有技術相比,其有益效果在于:上內(nèi)環(huán)板和面板分別在內(nèi)外兩側(cè)對接主腿,使主腿內(nèi)側(cè)受力均勻,同時面板由上腹板以及蓋板支撐,同時在上腹板上布置蓋板與主腿連接,使得上內(nèi)環(huán)板、面板、上腹板、蓋板形成一個受力整體,可有效減小主腿位置的變形和應力集中;止擋上環(huán)板與止擋下環(huán)板之間的止擋腹板、止擋上環(huán)板與插入腿之間的內(nèi)肘板形成整體,對插入腿的內(nèi)外兩側(cè)進行支撐,可有效減小插入腿在徑向上的變形,進而有效縮減應力極值,減小累積疲勞損傷;主腿、插入腿通過止擋上環(huán)板、止擋下環(huán)板、上腹板、止擋腹板、內(nèi)肘板、上內(nèi)環(huán)板連接為整體,可將主體結(jié)構(gòu)的荷載分散式地傳遞至樁基礎,不會出現(xiàn)應力集中,有效地保護樁基礎,有效地預防服役期內(nèi)因為荷載產(chǎn)生的屈曲破壞和疲勞破壞;插入腿插裝在樁基礎內(nèi),并且通過止擋下環(huán)板與樁基礎止擋限位,可以有效防止上部的主體結(jié)構(gòu)下滑;該新型導管架樁基礎通過增加樁徑減小樁長的方式,防止鋼管樁嵌巖,大幅縮短施工周期和風險。[0020] 通過增大樁基礎的樁徑可大幅提高樁基礎的側(cè)摩阻和端阻力,進而顯著提高樁基礎的抗壓和抗拔承載力,最終樁長在一定程度上得到縮減,對于巖面較淺的海上風電場址,可有效規(guī)避嵌巖的風險。[0021] 進一步地,縮短樁長可大幅降低工程造價,避免嵌巖可在一定程度上縮短風機基礎的施工周期,進一步節(jié)省工程造價。[0022] 進一步地,該新型避免嵌巖導管架基礎承載力好,可適用于表層淤泥厚、多軟弱夾層、巖面淺等多種復雜地質(zhì)條件下的沿海風電場址,樁基礎上部的過渡結(jié)構(gòu)可顯著降低上部小直徑主體結(jié)構(gòu)與下部大直徑樁基礎連接位置的疲勞損傷,有效規(guī)避疲勞失效等問題。附圖說明[0023] 圖1是本發(fā)明的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的結(jié)構(gòu)示意圖;[0024] 圖2是本發(fā)明的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的過渡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;[0025] 圖3是圖2的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的過渡結(jié)構(gòu)的A-A線剖視圖;[0026] 圖4是圖2的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的過渡結(jié)構(gòu)的B-B線剖視圖;[0027] 圖5是圖2的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的過渡結(jié)構(gòu)的C-C線剖視圖;[0028] 圖6是圖2的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的過渡結(jié)構(gòu)的D-D線剖視圖;[0029] 圖7是圖3的適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的過渡結(jié)構(gòu)的E-E線剖視圖。[0030] 圖中,1、主腿,2、插入腿,3、止擋上環(huán)板,4、止擋下環(huán)板,5、上腹板,6、蓋板,7、面板,8、止擋腹板,9、內(nèi)肘板,10、上內(nèi)環(huán)板,11、下內(nèi)環(huán)板,12、套筒,13、導向塊,14、墊板,15、主體結(jié)構(gòu),16、樁基礎。具體實施方式[0031] 下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。[0032] 本發(fā)明的一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎的優(yōu)選實施例,如圖1至圖7所示,該適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎包括樁基礎16和過渡結(jié)構(gòu),該樁基礎16為大直徑結(jié)構(gòu),直徑為3.5-5m,過渡結(jié)構(gòu)布置在樁基礎16的頂部。通過增大樁基礎的樁徑可大幅提高樁基礎的側(cè)摩阻和端阻力,進而顯著提高樁基礎的抗壓和抗拔承載力,最終樁長在一定程度上得到縮減,對于巖面較淺的海上風電場址,可有效規(guī)避嵌巖的風險。縮短樁長可大幅降低工程造價,避免嵌巖可在一定程度上縮短風機基礎的施工周期,進一步節(jié)省工程造價。[0033] 過渡結(jié)構(gòu)包括主腿1、插入腿2和連接組件,主腿1用于與導管架基礎的主體結(jié)構(gòu)15連接,插入腿2用于插入導管架基礎的樁基礎16內(nèi),以與導管架基礎進行連接,連接組件連接在主腿1與插入腿2之間,將主腿1、插入腿2連接為整體,增加整個過渡結(jié)構(gòu)的強度。[0034] 插入腿2的直徑大于主腿1的直徑,以與直徑增大的樁基礎16進行連接,并將作用力傳遞至樁基礎16。在滿足規(guī)范樁中心距要求的前提下,可增大樁基礎16的樁徑,不同樁徑的樁基礎16可進行承載力和灌漿段彎矩對比分析來減小樁基礎16的樁長,避免嵌巖。[0035] 連接組件包括止擋上環(huán)板3、止擋下環(huán)板4、上腹板5、蓋板6、面板7、止擋腹板8、內(nèi)肘板9,止擋上環(huán)板3,連接組件的各個結(jié)構(gòu)之間、各個結(jié)構(gòu)與主腿1之間、各個結(jié)構(gòu)與插入腿2之間均采用全熔透焊接,以保證焊接質(zhì)量,對主腿1、插入腿2進行結(jié)構(gòu)加強,可將主體結(jié)構(gòu)

15的荷載分散式地傳遞至樁基礎16,不會出現(xiàn)應力集中,有效地保護樁基礎16,有效地預防服役期內(nèi)因為荷載產(chǎn)生的屈曲破壞和疲勞破壞。面板7、上腹板5、蓋板6、內(nèi)肘板9和止檔肘板作為結(jié)構(gòu)加強件,其厚度和數(shù)量需通過方案比選最終確定;另外可根據(jù)應力集中系數(shù)和應力進行優(yōu)化,若應力集中系數(shù)超過規(guī)范限值要求,可相應增加面板7板和上腹板5數(shù)量與厚度。

[0036] 止擋上環(huán)板3套裝固定在主腿1的外壁上,止擋下環(huán)板4套裝固定在插入腿2的外壁上,插入腿2的上端與止擋下環(huán)板4的下側(cè)固定連接,即止擋上環(huán)板3將主腿1、插入腿2連接為整體。止擋上環(huán)板3可以從外側(cè)對主腿1進行徑向支撐,減小主腿1的變形,止擋下環(huán)板4可以從外側(cè)對插入腿2進行徑向支撐,減小插入腿2的變形。止擋下環(huán)板4用于支撐在樁基礎16上,當插入腿2插入樁基礎16上,止擋下環(huán)板4坐在樁基礎16上,可以有效防止主體結(jié)構(gòu)15下滑。[0037] 上腹板5固定布置在主腿1的外側(cè),上腹板5的底壁與止擋上環(huán)板3焊接固定,上腹板5的側(cè)壁與主腿1焊接固定,使的上腹板5焊接固定在主腿1與止擋上環(huán)板3之間。上腹板5沿主腿1的周向間隔布置有多個,多個上腹板5在徑向上對主腿1、止擋上環(huán)板3、止擋下環(huán)板4進行徑向支撐,減小徑向變形。

[0038] 各個上腹板5上均焊接固定有蓋板6,蓋板6與上腹板5垂直布置,蓋板6的內(nèi)壁面與主腿1的外壁焊接固定,使主腿1、上腹板5、蓋板6連接為整體。相鄰的兩個上腹板5之間亦焊接固定有面板7,面板7的內(nèi)壁與主腿1的外壁面焊接固定,面板7與蓋板6組成完整的環(huán)形結(jié)構(gòu),在整個周向上對主腿1進行徑向支撐。[0039] 主腿1的內(nèi)側(cè)布置有上內(nèi)環(huán)板10,上內(nèi)環(huán)板10沿主腿1的周向延伸,上內(nèi)環(huán)板10從內(nèi)側(cè)對主腿1進行徑向支撐,以防止主腿1向內(nèi)彎曲變形。上內(nèi)環(huán)板10和面板7分別在內(nèi)外兩側(cè)對接主腿1,使主腿1內(nèi)側(cè)受力均勻,上內(nèi)環(huán)板10、面板7、上腹板5、蓋板6形成一個受力整體,可有效減小主腿1位置的變形和應力集中。[0040] 止擋上環(huán)板3具有外沿,外沿超出插入腿2的外壁,即外沿延伸至插入腿2的外側(cè)。外沿與止擋下環(huán)板4之間連接有止擋腹板8,止擋腹板8的內(nèi)壁與插入腿2焊接,止擋腹板8沿插入腿2的周向間隔均布有多個。止擋腹板8對止擋上環(huán)板3、止擋下環(huán)板4進行徑向加強,也對插入腿2進行徑向支撐,減少插入腿2徑向變形和應力集中。在本實施例中,止擋腹板8的厚度要大于其它連接組件的厚度,可以保證具有足夠的強度,以防止上部主體結(jié)構(gòu)15的下滑。

[0041] 插入腿2的內(nèi)壁與止擋上環(huán)板3之間亦連接有內(nèi)肘板9,內(nèi)肘板9的外壁與插入腿2的內(nèi)壁焊接,內(nèi)肘板9的上壁與止擋上環(huán)板3焊接,內(nèi)肘板9沿插入腿2的周向間隔均布有多個。內(nèi)肘板9是止擋上環(huán)板3與插入腿2的內(nèi)壁之間的加強構(gòu)件,內(nèi)肘板9可以從內(nèi)側(cè)對插入腿2進行徑向支撐,減少插入腿2的徑向變形。在本實施例中,內(nèi)肘板9為多邊形結(jié)構(gòu),在保證結(jié)構(gòu)充分利用的前提下可適當調(diào)整弧形的大小,以達到最為經(jīng)濟的效果。[0042] 上內(nèi)環(huán)板10和面板7分別在內(nèi)外兩側(cè)對接主腿1,使主腿1內(nèi)側(cè)受力均勻,同時面板7由上腹板5以及蓋板6支撐,同時在上腹板5上布置蓋板6與主腿1連接,使得上內(nèi)環(huán)板10、面板7、上腹板5、蓋板6形成一個受力整體,可有效減小主腿1位置的變形和應力集中;止擋上環(huán)板3與止擋下環(huán)板4之間的止擋腹板8、止擋上環(huán)板3與插入腿2之間的內(nèi)肘板9形成整體,對插入腿2的內(nèi)外兩側(cè)進行支撐,可有效減小插入腿2在徑向上的變形,進而有效縮減應力極值,減小累積疲勞損傷;主腿1、插入腿2通過止擋上環(huán)板3、止擋下環(huán)板4、上腹板5、止擋腹板8、內(nèi)肘板9、上內(nèi)環(huán)板10連接為整體,可將主體結(jié)構(gòu)15的荷載分散式地傳遞至樁基礎16,不會出現(xiàn)大的應力集中,有效地保護樁基礎16,有效地預防服役期內(nèi)因為荷載產(chǎn)生的屈曲破壞和疲勞破壞;插入腿2插裝在樁基礎16內(nèi),并且通過止擋下環(huán)板4與樁基礎16止擋限位,可以有效防止上部的主體結(jié)構(gòu)15下滑,從而防止鋼管樁嵌巖,大幅縮短施工周期和風險,根據(jù)工程計算,每臺風機節(jié)約造價約1500萬左右。

[0043] 該過渡結(jié)構(gòu)可以有效地預防服役期內(nèi)結(jié)構(gòu)因風、浪、流等荷載產(chǎn)生的疲勞破壞,使得該新型避免嵌巖導管架樁基礎的承載力好,為服役期內(nèi)結(jié)構(gòu)的安全性提供了有利的保障,可適用于表層淤泥厚、多軟弱夾層、巖面淺等多種復雜地質(zhì)條件下的沿海風電場址,樁基礎上部的過渡結(jié)構(gòu)可顯著降低上部小直徑主體結(jié)構(gòu)與下部大直徑樁基礎連接位置的疲勞損傷,有效規(guī)避疲勞失效等問題。[0044] 優(yōu)選地,面板7遠離主腿1的一端向下傾斜,面板7與蓋板6共面布置。[0045] 面板7傾斜布置,并且面板7與蓋板6共面布置,形成直斜式過渡,與主腿1傾斜時的受力方向接近,對主腿1進行支撐。面板7與蓋板6共面,形成一個整體,主腿1的作用力可以均勻地傳遞至面板7與蓋板6,減小應力集中。[0046] 在其它實施例中,面板7與主腿1也可以垂直相交焊接。[0047] 優(yōu)選地,面板7遠離主腿1的外壁為中部向主腿1靠近的弧線結(jié)構(gòu)。[0048] 面板7的外壁采用弧線結(jié)構(gòu),在保證結(jié)構(gòu)充分利用的前提下弧線可以減小應力集中,同時達到最為經(jīng)濟的效果。另外圍繞主板一周的面板7成梅花形結(jié)構(gòu),更為美觀。[0049] 優(yōu)選地,上內(nèi)環(huán)板10與主腿1垂直連接,面板7的與主腿1連接的內(nèi)壁與上內(nèi)環(huán)板10共面布置。[0050] 上內(nèi)環(huán)板10與主腿1垂直,對主腿1進行徑向支撐,減小主腿1的徑向變形。面板7的內(nèi)壁與上內(nèi)環(huán)板10共面,對主腿1的內(nèi)外兩側(cè)進行支撐,減小應力集中,縮減應力極值,從而減小疲勞損傷。[0051] 優(yōu)選地,止擋上環(huán)板3的上側(cè)亦垂直布置有套筒12,套筒12與主腿1同軸布置,上腹板5與套筒12焊接固定,蓋板6與套筒12之間具有徑向間隙。[0052] 上腹板5和套筒12焊接固定,增加上腹板5與止擋上環(huán)板3之間的結(jié)構(gòu)強度,同時也使得上腹板5的承受的徑向應力可以經(jīng)過套筒12均勻地傳遞至止擋上環(huán)板3,減小應力集中。[0053] 蓋板6與套筒12之間具有徑向間隙,該徑向間隙可以在上腹板5發(fā)生微量變形時,為蓋板6提供伸縮余量,減小應力集中,有效地預防服役期內(nèi)結(jié)構(gòu)因風、浪、流等荷載產(chǎn)生的疲勞破壞,適用于地質(zhì)差、巖層淺的海上風電場。[0054] 優(yōu)選地,插入腿2的內(nèi)側(cè)亦設置有下內(nèi)環(huán)板11,內(nèi)肘板9的底部與下內(nèi)環(huán)板11焊接。[0055] 內(nèi)肘板9、下內(nèi)環(huán)板11和插入腿2焊接固定后形成整體,對內(nèi)肘板9的底壁進行支撐,使內(nèi)肘板9、止擋上環(huán)板3、插入腿2、下內(nèi)環(huán)板11形成整體,減小插入腿2的以及樁基礎16的徑向變形,從而縮減應力極值。[0056] 優(yōu)選地,下內(nèi)環(huán)板11的高度低于止擋下環(huán)板4的高度,內(nèi)肘板9與止擋腹板8沿插入腿2的周向交替布置。[0057] 下內(nèi)環(huán)板11和止擋下環(huán)板4存在高度差,可以減小插入腿2連接處的應力集中,減小累積疲勞損傷;同時內(nèi)肘板9和止擋腹板8周向交替布置,分別在內(nèi)外兩側(cè)對插入腿2在周向上進行徑向支撐,使得荷載分散地傳遞至插入腿2以及樁基礎16,不會出現(xiàn)大的應力集中。[0058] 優(yōu)選地,插入腿2的外壁上亦周向間隔布置有多個導向塊13,導向塊13沿插入腿2的軸向延伸。[0059] 在插入腿2插裝入樁基礎16時,導向塊13可以對插入腿2進行導向,減小插入腿2與樁基礎16之間的碰撞。在本實施例中,導向塊13的厚度由下至上逐漸增大,并且外壁面為曲面,可以減小導向塊13與樁基礎16初次接觸時的作用力。并且在本實施例中,導向塊13共有十六個,十六個導向塊13均勻布置。[0060] 優(yōu)選地,止擋下環(huán)板4的底壁上亦設有墊板14,墊板14沿插入腿2的周向間隔布置有多個。[0061] 墊板14可以對止擋下環(huán)板4進行結(jié)構(gòu)加強,保證具有足夠的強度,同時也可以使止擋下環(huán)板4與樁基礎16之間具有余量,減小主體結(jié)構(gòu)15的下滑,避免嵌巖樁。在本實施例中,墊板14為矩形結(jié)構(gòu),墊板14沿插入腿2的徑向延伸。[0062] 綜上,本發(fā)明實施例提供一種適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎,其上內(nèi)環(huán)板和面板分別在內(nèi)外兩側(cè)對接主腿,使主腿內(nèi)側(cè)受力均勻,同時面板由上腹板以及蓋板支撐,同時在上腹板上布置蓋板與主腿連接,使得上內(nèi)環(huán)板、面板、上腹板、蓋板形成一個受力整體,可有效減小主腿位置的變形和應力集中;止擋上環(huán)板與止擋下環(huán)板之間的止擋腹板、止擋上環(huán)板與插入腿之間的內(nèi)肘板形成整體,對插入腿的內(nèi)外兩側(cè)進行支撐,可有效減小插入腿在徑向上的變形,進而有效縮減應力極值,減小累積疲勞損傷;主腿、插入腿通過止擋上環(huán)板、止擋下環(huán)板、上腹板、止擋腹板、內(nèi)肘板、上內(nèi)環(huán)板連接為整體,可將主體結(jié)構(gòu)的荷載分散式地傳遞至樁基礎,不會出現(xiàn)應力集中,有效地保護樁基礎,有效地預防服役期內(nèi)因為荷載產(chǎn)生的屈曲破壞和疲勞破壞;插入腿插裝在樁基礎內(nèi),并且通過止擋下環(huán)板與樁基礎止擋限位,可以有效防止上部的主體結(jié)構(gòu)下滑;該新型導管架樁基礎通過增加樁徑減小樁長的方式,防止鋼管樁嵌巖,大幅縮短施工周期和風險。[0063] 通過增大樁基礎的樁徑可大幅提高樁基礎的側(cè)摩阻和端阻力,進而顯著提高樁基礎的抗壓和抗拔承載力,最終樁長在一定程度上得到縮減,對于巖面較淺的海上風電場址,可有效規(guī)避嵌巖的風險。[0064] 進一步地,縮短樁長可大幅降低工程造價,避免嵌巖可在一定程度上縮短風機基礎的施工周期,進一步節(jié)省工程造價。[0065] 進一步地,該新型避免嵌巖導管架基礎承載力好,可適用于表層淤泥厚、多軟弱夾層、巖面淺等多種復雜地質(zhì)條件下的沿海風電場址,樁基礎上部的過渡結(jié)構(gòu)可顯著降低上部小直徑主體結(jié)構(gòu)與下部大直徑樁基礎連接位置的疲勞損傷,有效規(guī)避疲勞失效等問題。[0066] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下,亦可以做出若干改進和替換,這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。



聲明:
“適用于大兆瓦風機的新型避免嵌巖導管架樁基礎” 該技術專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
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