一種新型導管架的制作方法

一種新型導管架的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型導管架，其包括主導管、輔導管、主樁和輔樁，輔導管通過支撐與主導管連接，主導管和輔導管內側分別與主樁和輔樁的上部間隙配合，輔導管為三根以上，均設于主導管的周側，輔導管上端靠近主導管上端，并沿主導管的圓周切線方向傾斜，主導管與主樁，輔導管與輔樁間隙配合的部分設有剪力鍵。本發明采用以上技術方案，通過將導管架分為主導管、輔導管、主樁和輔樁，降低運送過程中的難度，輔導管通過支撐與主導管連接，能夠增加導管架整體的穩定性，輔導管均設于主導管的周側，輔導管上端靠近主導管上端，并沿主導管的圓周切線方向傾斜，這樣可以逐步增大傾覆半徑及抗彎模量，從而提高導管架的承載性能。
【專利說明】一種新型導管架
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于一種海上風機基礎，特別涉及一種新型導管架。
【背景技術】
[0002]目前，海上風電場的開發大部分集中在歐洲的丹麥、德國、荷蘭、英國、瑞典、愛爾蘭等國家。其基礎形式以單樁基礎為主，占到了 74%，其次為導管架基礎，其它基礎如重力式基礎、三角架基礎、吸力基礎、門架式基礎、負壓式基礎、漂浮基礎應用相對較少。國內起步較晚，導管架基礎是海上項目常見形式之一。
[0003]海上風機基礎結構主要承受風、浪、流等長期循環荷載作用，與歐洲相比，我國近海海床地質條件差，在基礎結構設計中對于基礎結構承載力提出了更高的要求，目前，我國海上風電場建設海域的水深通常在20m以下，風機基礎結構主要采用大直徑單樁基礎和三角架、五角架為代表的單立柱多樁基礎，隨著風電機組單機容量的增加以及海上風電場向更深水域(例如水深超過40m)的建設，并考慮到經濟性及施工等因素的影響，傳統大直徑單樁基礎和常規的單立柱多樁導管架基礎的適用性受到一定的限制。為了解決這一現狀，專利號CN201220359844的海上風機多樁導管架式基礎從結構型式改良入手，提供一種海上風機多樁導管架式基礎，旨在提高基礎結構承載性能和整體穩定性并能夠適應更深海域(40m左右)。海上風機多樁導管架式基礎，包括豎直布置的中立柱，所述中立柱四周繞其軸線均勻布置至少三根傾斜角度相同的傾斜式導管，各導管同一端的端點合圍成以中立柱為中心的正多邊形，相鄰各導管之間剛性連接有橫撐，且中立柱與各導管之間剛性連接有斜撐。
[0004]但該種結構雖然提高了基礎結構承載性能和整體穩定性，但其承載性能和整體穩定性還是不能夠滿足海上風機基礎結構的要求，且其結構較復雜。使用時，其需要組裝好，再運送至使用位置，運送過程中其占用空間較大，增大運送難度。

【發明內容】

[0005]為了解決現有技術中的不足，本發明的目的為提供承載性能和整體穩定性高，結構簡單，運送便捷的一種新型導管架。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
一種新型導管架，其包括主導管、輔導管、主樁和輔樁，所述輔導管通過支撐與主導管連接，所述主導管和輔導管內側分別與主樁和輔樁的上部間隙配合，所述輔導管為三根以上，均設于主導管的周側，輔導管上端靠近主導管上端，并沿主導管的圓周切線方向傾斜，所述主導管與主樁，輔導管與輔樁間隙配合的部分設有剪力鍵。
[0007]采用以上結構，通過將導管架分為主導管、輔導管、主樁和輔樁，運送的過程中主導管和輔導管與主樁和輔樁分開，運送至使用地點后，再將其安裝起來，運送過程中占用的空間小，能夠顯著降低運送難度。輔導管通過支撐與主導管連接，能夠增加導管架整體的穩定性，輔導管均設于主導管的周側，輔導管上端靠近主導管上端，并沿主導管的圓周切線方向傾斜，這樣可以逐步增大傾覆半徑及抗彎模量，從而提高導管架的承載性能。剪力鍵能夠增加導管架的抗拔力。
[0008]所述主導管包括上部和下部，所述上部直徑大于下部直徑，上部與下部之間圓弧過渡。圓弧過渡便于連接主導管的上部和下部，同時能夠增加主導管整體線條的流暢性，減少應力集中，增加導管架的承載性能和穩定性。
[0009]所述主導管與主樁，輔導管與輔樁的間隙內分別填充有微膨脹混凝土。增加了連接的可靠性，使主導管，輔導管與輔樁連接為一體，增加導管架的承載性能和穩定性。
[0010]所述剪力鍵分別設于主導管或主樁以及輔導管或輔樁上。
[0011 ] 所述剪力鍵設于主導管和主樁以及輔導管和輔樁上。
[0012]所述支撐包括上支撐、中支撐和下支撐，所述上支撐和下支撐垂直于主導管的軸線，中支撐與主導管的軸線形成夾角。能夠保證導管架的承載性和穩定性的同時，取消了輔導管與輔導管之間的支撐，極大簡化結構形式，降低了導管架的整體重量。
[0013]所述夾角為0-90度。
[0014]本發明采用以上技術方案，通過將導管架分為主導管、輔導管、主樁和輔樁，方便運送，降低運送過程中的難度，輔導管通過支撐與主導管連接，能夠增加導管架整體的穩定性，輔導管均設于主導管的周側，輔導管上端靠近主導管上端，并沿主導管的圓周切線方向傾斜，這樣可以逐步增大傾覆半徑及抗彎模量，從而提高導管架的承載性能。適用于水深30-50m海域，用于海上發電機組運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面將結合【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細的說明。
[0016]圖1為本發明一種新型導管架的主導管與輔導管連接后的結構示意圖；
圖2為本發明一種新型導管架的主樁與輔樁的結構示意圖；
圖3為本發明一種新型導管架的組裝后的立體結構示意圖；
圖4為本發明一種新型導管架的組裝后的俯視結構示意圖；
圖5為圖4沿A-A的局部剖面結構示意圖；
圖6為圖5中I的放大圖；
圖7為圖5中II的放大圖；
圖8為圖5中III的放大圖。
【具體實施方式】
[0017]根據圖1-8之一所示，本發明一種新型導管架，其包括主導管1、輔導管2、主樁3和輔樁4，所述輔導管2通過支撐5與主導管I連接，所述主導管I和輔導管2內側分別與主樁3和輔樁4的上部間隙配合，所述輔導管2為三根以上，均設于主導管I的周側，輔導管2上端靠近主導管I上端，并沿主導管I的圓周切線方向傾斜，所述主導管I與主樁3，輔導管2與輔樁4間隙配合的部分設有剪力鍵6。
[0018]所述主導管I包括上部11和下部12，所述上部11直徑大于下部12直徑，上部11與下部12之間圓弧13過渡。圓弧13過渡便于連接主導管I的上部11和下部12，能夠節省材料，同時能夠增加主導管I整體線條的流暢性，減少應力集中，增加導管架的承載性能和穩定性。
[0019]所述主導管I與主樁3，輔導管2與輔樁4的間隙內分別填充有微膨脹混凝土。增加了連接的可靠性，使主導管I與主樁3，輔導管2與輔樁4連接為一體，增加導管架的承載性能和穩定性。
[0020]剪力鍵6有兩種狀況:一種為所述剪力鍵6分別設于主導管I或主樁3以及輔導管2或輔樁4上。
[0021]另一種為所述剪力鍵6設于主導管I和主樁3以及輔導管2和輔樁4上。
[0022]剪力鍵的截面為多邊形，可以為梯形，三角形等形狀，可設于主導管I與主樁3，輔導管2與輔樁4間隙配合部分的任意位置。
[0023]所述支撐5包括上支撐51、中支撐52和下支撐53，所述上支撐51和下支撐53垂直于主導管I的軸線，中支撐52與主導管I的軸線形成夾角。在能夠保證導管架的承載性和穩定性的同時，取消了輔導管2與輔導管2之間的支撐，極大簡化結構形式，降低了導管架的整體重量。
[0024]所述夾角為0-90度。
[0025]在實際應用中主導管I上部11和下部12的直徑，以及輔導管2的直徑可以根據實際需要進行加工，主導管I及輔導管2的長度根據海平面到海泥面的距離而定，在圖3中，主導管I上部11直徑為6000mm厚60mm鋼管，下部12直徑2230mm厚75mm鋼管，輔導管2為直徑1935mm厚15mm,輔導管2長度為22300mm。使用時導管架先在陸地預制好后,拖運到海上安放就位，在主導管I中插入主樁3，在輔導管2內插入輔樁4，借助主導管I及輔導管2的導向作用，將主樁I和輔樁4打入持力層，然后澆筑流動性好的微膨脹混凝土即可，安裝簡便。
【權利要求】
1.一種新型導管架，其特征在于:其包括主導管、輔導管、主樁和輔樁，所述輔導管通過支撐與主導管連接，所述主導管和輔導管內側分別與主樁和輔樁的上部間隙配合，所述輔導管為三根以上，均設于主導管的周側，輔導管上端靠近主導管上端，并沿主導管的圓周切線方向傾斜，所述主導管與主樁，輔導管與輔樁間隙配合的部分設有剪力鍵。
2.根據權利要求1所述的一種新型導管架，其特征在于:所述主導管包括上部和下部，所述上部直徑大于下部直徑，上部與下部之間圓弧過渡。
3.根據權利要求1所述的一種新型導管架，其特征在于:所述主導管與主樁，輔導管與輔樁的間隙內分別填充有微膨脹混凝土。
4.根據權利要求1所述的一種新型導管架，其特征在于:所述剪力鍵分別設于主導管或主樁以及輔導管或輔樁上。
5.根據權利要求1所述的一種新型導管架，其特征在于:所述剪力鍵設于主導管和主樁以及輔導管和輔樁上。
6.根據權利要求1所述的一種新型導管架，其特征在于:所述支撐包括上支撐、中支撐和下支撐，所述上支撐和下支撐垂直于主導管的軸線，中支撐與主導管的軸線形成夾角。
7.根據權利要求6所述的一種新型導管架，其特征在于:所述夾角為0-90度。
【文檔編號】E02D27/42GK103835305SQ201410066966
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月26日 優先權日:2014年2月26日
【發明者】劉勝祥, 譚文理, 肖華林, 林金瑞, 楊瓊 申請人:湘電風能（福建）有限公司