專利名稱：筒型基礎構件的制作方法
技術領域：
筒型基礎構件技術領域：
本實用新型涉及港口、海洋、水利和橋梁工程中的基礎結構技術領域，尤其涉及一 種預應力筒型基礎構件。背景技術：
在20世紀90年代初期，由挪威在歐洲北海首先采用了筒型基礎平臺技術。筒型 基礎平臺或稱吸力式基礎平臺是在吸力錨技術的基礎上發展起來的技術，其依靠自其底端 開口的筒形基礎向外抽水而獲得向下的沉樁力，并沉放至設計深度，然后如同一般的短樁 工作，支持平臺，抵抗各種環境荷載的作用。由于它擺脫了傳統導管架平臺中的打入式樁基 礎，從而使其海上安裝時間和設備費用比后者大為降低，加上可以搬遷重復使用等特點，使 這一新型平臺在技術經濟上很具吸引力。目前，筒型基礎已經越來越多地應用在港口、海洋、水利和橋梁工程中。筒型基礎 承擔著將上部結構所承受的全部荷載和作用安全可靠地傳遞到地基，并保持結構整體穩定 的作用。例如，請參閱2009年6月M日公開的中國發明專利申請第CN101466900A號，其 中公開了把筒型基礎應用到在海洋基地風力發電場中。在筒型基礎上設置塔筒(或桅桿)， 再把風輪機安裝在塔筒頂部。但是，筒型基礎與上部塔筒結構在其連接處往往會產生很大 的應力集中。為了解決這個應力集中的問題，通常采用加大量的梁板結構加強筒型基礎與 上部塔筒結構連接。然而，這樣處理不但增加了施工復雜度，而且明顯地增加整體結構的重 量，使整體結構的成本以及施工費用大大增加。因此，迫切需要提出一種改進型筒型基礎構件以克服現有技術中存在的技術問題。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種筒型基礎構件，有效解決筒型基礎與上 部結構連接處應力集中的問題。為解決上述技術問題，本實用新型提供了以下技術方案技術方案1 一種筒型基礎構件，其包括筒型基礎及上部結構，上部結構連接到筒 型基礎以將荷載傳遞到所述筒型基礎，所述筒型基礎用于與地接觸以將荷載傳遞到地，其 中，所述上部結構包括過渡塔筒，所述過渡塔筒連接在所述筒型基礎與上部結構除過渡塔 筒以外的其他部分之間，所述過渡塔筒包括至少兩個從上向下逐漸放大的錐體，所述至少 兩個錐體上下堆疊連接。技術方案2 根據技術方案1所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒的高度對 其最底部直徑與最頂部直徑差值的比率為0. 50到2之間。技術方案3 根據技術方案1或2所述的筒型基礎構件，其中，所述至少兩個錐體 中的每個錐體具有一定的斜度，而且越靠上的錐體的斜度越大。技術方案4 根據技術方案3所述的筒型基礎構件，其中，所述筒型基礎包括混凝土的周壁及頂蓋，所述周壁和所述頂蓋結合成為密封的中空結構，所述過渡塔筒連接在所 述頂蓋上。技術方案5 根據技術方案4所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒為預應力 混凝土筒型結構，所述預應力混凝土中布置有預拉應力的鋼筋。技術方案6 根據技術方案5所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒包括筒壁， 所述筒壁圍成中空筒狀的所述過渡塔筒，所述鋼筋在所述筒壁內均勻布置。技術方案7 根據技術方案6所述的筒型基礎構件，其中，所述至少兩個椎體中位 于上方的錐體的底部直徑與緊鄰的位于下方的錐體的頂部直徑相等，并且，所述至少兩個 椎體的筒壁的厚度均相等。技術方案8:根據技術方案7所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒呈回轉體 形狀，所述筒型基礎呈圓筒狀，所述過渡塔筒的最大直徑不大于所述筒型基礎的直徑。技術方案9 根據技術方案8所述的筒型基礎構件，其中，所述筒型基礎的直徑不 小于25m，高度不小于5m，頂蓋和周壁的厚度不小于300mm，所述過渡塔筒包括位于上方的 第一椎體及位于下方的第二椎體，所述第一椎體的頂部直徑不小于細，高度不小于10m，所 述第二椎體的底部直徑不小于15m，高度不小于5m，所述第一椎體的底部直徑和所述第二 椎體的頂部直徑均不小于10m，所述第一和第二椎體的筒壁的厚度均不小于400mm，所述預 應拉力的鋼筋的直徑不小于15. 5mm。技術方案10 根據技術方案8所述的筒型基礎構件，其中，所述上部結構上安裝有 風電機組。本實用新型的筒型基礎構件通過在筒型基礎的頂部上設置預應力過渡塔筒，有效 地將上部結構的荷載傳遞并分散到筒型基礎上，使得筒型基礎所受到的上部結構的荷載大 大降低，從而有效解決了現有技術中所存在的筒型基礎與上部結構之間的連接處應力集中 的問題，進而，不需要使用加大量的梁板結構，從而使得整個筒型基礎構件的材料成本及施 工成本大大降低，并且具有施工簡便、工程造價較低等優點。通過以下參考附圖的詳細說明，本實用新型的其它方面和特征變得明顯。但是應 當知道，該附圖僅僅為解釋的目的設計，而不是作為本實用新型的范圍的限定，這是因為其 應當參考附加的權利要求。還應當知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅 力圖概念地說明此處描述的結構和流程。
圖1為根據本實用新型一種實施方式的筒型基礎構件的俯視結構示意圖。圖2是圖1的筒型基礎構件沿A-A線的剖視結構示意圖。
具體實施方式
為使上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具 體實施方式做詳細的說明。圖1為根據本實用新型一種實施方式的筒型基礎構件的俯視結構示意圖，圖2是 圖1的筒型基礎構件沿A-A線的剖視結構示意圖。如圖1和圖2所示，根據本實用新型一 種實施方式的筒型基礎構件100包括筒型基礎1及上部結構2，上部結構2連接到筒型基礎1上以將荷載傳遞到筒型基礎1，筒型基礎1用于與地接觸以將荷載傳遞到地。在上部結構 2上安裝有風電機組(未圖示)。筒型基礎1為一種混凝土筒型結構。筒型基礎1呈圓筒狀，其包括混凝土的周壁 10及頂蓋12，周壁10和頂蓋12結合成為密封的中空結構。上部結構2包括過渡塔筒20以及除過渡塔筒20以外的其他部分(未圖示)，過渡 塔筒20連接在筒型基礎1與上部結構2除過渡塔筒20以外的其他部分之間，具體地，過渡 塔筒20連接在筒型基礎1的頂蓋12上。過渡塔筒20包括至少兩個從上向下逐漸放大的錐體，至少兩個錐體上下堆疊連 接。至少兩個錐體中的每個錐體具有一定的斜度，而且越靠上的錐體的斜度越大，并且，至 少兩個椎體中位于上方的錐體的底部直徑與緊鄰的位于下方的錐體的頂部直徑相等。在本實施方式中，過渡塔筒20是以包括兩個椎體，即位于上方的第一椎體沈及位 于下方的第二椎體觀為例來進行示意性圖示和說明，然而，本實用新型并不限于此，實際 上，過渡塔筒20可以根據實際應用需要來選擇所包括的錐體的數量，其可以為三個、四個、 甚至更多個。第二椎體觀設置在筒型基礎1的頂蓋12上。第一椎體沈的斜度大于第二 椎體觀的斜度。過渡塔筒20的最大直徑不大于筒型基礎1的直徑。優選地，過渡塔筒2的高度對 其最底部直徑與最頂部直徑差值的比率為0. 50到2之間。過渡塔筒20為一種預應力混凝土筒型結構，在本實施方式中，過渡塔筒20呈回轉 體形狀。在預應力混凝土中布置有預拉應力的鋼筋22。過渡塔筒20包括筒壁M，并且，至 少兩個椎體的筒壁M的厚度均相等，即第一椎體26和第二椎體觀的筒壁M的厚度相等， 從而，筒壁M圍成中空筒狀的過渡塔筒20，鋼筋22均勻布置在筒壁M內。在本實施方式中，優選地，筒型基礎的直徑不小于25m，高度不小于5m，頂蓋和 周壁的厚度不小于300mm，第一椎體的頂部直徑不小于細，高度不小于10m，第二椎體的 底部直徑不小于15m，高度不小于5m，第一椎體的底部直徑和第二椎體的頂部直徑均不 小于10m，第一和第二椎體的筒壁的厚度均不小于400mm，預應拉力的鋼筋的直徑不小于 15. 5mmο本實用新型的筒型基礎結構100的工作原理是上部結構2的荷載經過預應力過 渡塔筒20的第一椎體沈和第二椎體觀的傳遞之后，被分散到筒型基礎1上，筒型基礎1 所受到的上部結構2的荷載大大降低，有效解決了現有技術中所存在的筒型基礎與上部結 構之間的連接處應力集中的問題。本實用新型的預應力過渡塔筒20針對解決筒型基礎1與上部結構2變截面處的 傳力問題，可以有效處理預應力過渡塔筒20和筒型基礎1之間變截面處應力集中的問題， 使小直徑的預應力過渡塔筒20與大直徑的筒型基礎1之間的連接處的過渡角度不再受到 限制。本實用新型的帶有預應力過渡塔筒20的預應力筒型基礎結構100的優越性在于 通過包括至少兩個椎體的預應力過渡塔筒20的設置，能夠有效處理筒型基礎1與上部結構 2之間的連接處應力集中的問題，進而，不需要使用加大量的梁板結構，從而使得整個筒型 基礎結構100的材料成本及施工成本大大降低，并且施工簡便、工程造價較低。本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因 此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所限定的范圍為準。
權利要求1.一種筒型基礎構件，其包括筒型基礎及上部結構，上部結構連接到筒型基礎以將荷 載傳遞到所述筒型基礎，所述筒型基礎用于與地接觸以將荷載傳遞到地，其特征在于所述 上部結構包括過渡塔筒，所述過渡塔筒連接在所述筒型基礎與上部結構除過渡塔筒以外的 其他部分之間，所述過渡塔筒包括至少兩個從上向下逐漸放大的錐體，所述至少兩個錐體 上下堆疊連接。
2.根據權利要求1所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒的高度對其最底部直徑 與最頂部直徑差值的比率為0. 50到2之間。
3.根據權利要求1或2所述的筒型基礎構件，其中，所述至少兩個錐體中的每個錐體具 有一定的斜度，而且越靠上的錐體的斜度越大。
4.根據權利要求3所述的筒型基礎構件，其中，所述筒型基礎包括混凝土的周壁及頂 蓋，所述周壁和所述頂蓋結合成為密封的中空結構，所述過渡塔筒連接在所述頂蓋上。
5.根據權利要求4所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒為預應力混凝土筒型結 構，所述預應力混凝土中布置有預拉應力的鋼筋。
6.根據權利要求5所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒包括筒壁，所述筒壁圍成 中空筒狀的所述過渡塔筒，所述鋼筋在所述筒壁內均勻布置。
7.根據權利要求6所述的筒型基礎構件，其中，所述至少兩個椎體中位于上方的錐體 的底部直徑與緊鄰的位于下方的錐體的頂部直徑相等，并且，所述至少兩個椎體的筒壁的 厚度均相等。
8.根據權利要求7所述的筒型基礎構件，其中，所述過渡塔筒呈回轉體形狀，所述筒型 基礎呈圓筒狀，所述過渡塔筒的最大直徑不大于所述筒型基礎的直徑。
9.根據權利要求8所述的筒型基礎構件，其中，所述筒型基礎的直徑不小于25m，高度 不小于5m，頂蓋和周壁的厚度不小于300mm，所述過渡塔筒包括位于上方的第一椎體及位 于下方的第二椎體，所述第一椎體的頂部直徑不小于細，高度不小于10m，所述第二椎體的 底部直徑不小于15m，高度不小于5m，所述第一椎體的底部直徑和所述第二椎體的頂部直 徑均不小于10m，所述第一和第二椎體的筒壁的厚度均不小于400mm，所述預應拉力的鋼筋 的直徑不小于15. 5mm。
10.根據權利要求8所述的筒型基礎構件，其中，所述上部結構上安裝有風電機組。
專利摘要本實用新型公開了一種筒型基礎構件，其包括筒型基礎及上部結構，上部結構連接到筒型基礎以將荷載傳遞到所述筒型基礎，所述筒型基礎用于與地接觸以將荷載傳遞到地，其中，所述上部結構包括過渡塔筒，所述過渡塔筒連接在所述筒型基礎與上部結構除過渡塔筒以外的其他部分之間，所述過渡塔筒包括至少兩個從上向下逐漸放大的錐體，所述至少兩個錐體上下堆疊連接。本實用新型的筒型基礎構件通過采用這種過渡塔筒，有效地將上部結構的荷載傳遞并分散到筒型基礎上，從而有效解決了筒型基礎與上部結構之間的連接處應力集中的問題。
文檔編號E02D27/52GK201826322SQ20102025785
公開日2011年5月11日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日
發明者丁紅巖, 張浦陽, 練繼建 申請人:道達(上海)風電投資有限公司