一种海上风电装配式承台基础及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108643221A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810845298.4(22)申请日2018.07.27(71)申请人中交第三航务工程局有限公司地址200032上海市徐汇区平江路139号申请人中交上海三航科学研究院有限公司中交上海港湾工程设计研究院有限公司(72)发明人钟扬黄周泉王其标邱松吴锋(74)专利代理机构上海湾谷知识产权代理事务所(普通合伙)31289代理人肖进(51)Int.Cl.E02D27/42(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种海上风电装配式承台基础及其施工方法(57)摘要本发明公开了一种海上风电装配式承台基础及其施工方法,承台基础包括承台、锚杆机构和若干基础钢管桩。承台为圆柱形预制混凝土承台，该承台的底面上预留若干个圆柱形桩窝孔，顶面中央预留一个环形锚杆槽；锚杆机构为一个预应力锚杆笼，该预应力锚杆笼的高度与锚杆槽的深度适配，直径与风机塔筒过渡段的直径适配并包括法兰垫板、下锚板和多根预应力锚杆；锚杆机构以嵌在锚杆槽内并在法兰垫板调平后向锚杆槽内灌浆的方式与承台固结为一体；若干基础钢管桩均为直桩并且顶部一一对应地插在若干个桩窝孔中，再以向桩窝孔内灌浆的方式将承台与基础钢管桩固结为一体。本发明能显著的减小现场混凝土的浇筑量，大幅降低施工难度，提升施工工效。CN108643221ACN108643221A权利要求书1/2页1.一种海上风电装配式承台基础,包括承台、锚杆机构和若干基础钢管桩，其特征在于，所述承台为圆柱形预制混凝土承台，该承台的底面上沿一个与承台同心的圆均布地预留若干个圆柱形桩窝孔，每个桩窝孔的顶面上均设有穿透承台顶面的灌浆孔，该承台的顶面中央预留一个环形锚杆槽；所述锚杆机构为一个预应力锚杆笼，该预应力锚杆笼的高度与承台上的锚杆槽的深度适配，直径与风机塔筒过渡段的直径适配；该预应力锚杆笼包括法兰垫板、下锚板和多根预应力锚杆；所述法兰垫板为一圆环并在端面上开设一圈穿孔；所述下锚板与所述法兰垫板的结构相同；多根所述预应力锚杆均竖向设置，并且每根预应力锚杆的上端穿过法兰垫板的穿孔并通过上、下螺母紧固，每根预应力锚杆的下端穿过下锚板的穿孔并通过上、下螺母紧固；所述锚杆机构以嵌在所述承台上的锚杆槽内并在所述法兰垫板调平后向锚杆槽内灌浆的方式与承台固结为一体；若干所述基础钢管桩均为直桩并且顶部一一对应地插在所述承台上的若干个桩窝孔中，再以通过灌浆孔向桩窝孔内灌浆的方式将承台与基础钢管桩固结为一体。2.根据权利要求1所述的海上风电装配式承台基础，其特征在于，所述风机塔筒过渡段的下端固定一法兰盘，该法兰盘上沿风机塔筒过渡段的外侧开设一圈与所述法兰垫板上的穿孔对应的螺栓孔。3.根据权利要求1所述的海上风电装配式承台基础，其特征在于，每根所述基础钢管桩的顶部同一标高处均安装一抱箍，使所述承台的桩窝孔的顶面与抱箍接触。4.根据权利要求1所述的海上风电装配式承台基础，其特征在于，每根所述预应力锚杆上均套装一个热缩管。5.根据权利要求1所述的海上风电装配式承台基础，其特征在于，用于紧固所述预应力锚杆上端的下螺母和用于紧固所述预应力锚杆下端的上螺母均为尼龙螺母。6.一种海上风电装配式承台基础的施工方法，包括以下步骤：沉桩、桩头处理、桩芯混凝土浇筑、承台预制、承台吊装、锚杆机构吊装、锚杆槽和桩窝孔灌浆和灌浆养护；其特征在于，进行所述沉桩步骤时，在指定区域通过打桩机将6根或8根基础钢管桩垂直地嵌入海底岩土层设定深度；进行所述桩头处理步骤时，将每根基础钢管桩的桩头切平，使得每根基础钢管桩的桩顶处于同一水平高度；进行所述桩芯混凝土浇筑步骤时，先在每根基础钢管桩内设置钢筋笼与桩内封板，再向钢筋笼和桩顶内浇筑混凝土，形成桩芯混凝土段，然后在每根基础钢管桩的顶部同一标高处安装抱箍，抱箍的高程应由承台的桩窝孔的深度决定；进行所述承台预制步骤时，在工厂内预制好整体的混凝土承台，该承台的底面对应基础钢管桩的位置处预留有桩窝孔，每个桩窝孔的直径大于基础钢管桩的外径，每个桩窝孔的顶部设置有穿透混凝土本体的顶面灌浆孔道；承台的顶面中央还预留一个用于安装锚杆机构的环形锚杆槽；进行承台吊装步骤时，将预制好的承台运输到现场并吊装，使得基础钢管桩的顶部插2CN108643221A权利要求书2/2页入承台预留的桩窝孔内，使承台被基础钢管桩支撑，桩窝孔的顶面搁置在抱箍的顶面上；进行锚杆机构吊装步骤时，先将锚杆机构从陆域吊装至承台的上方，再落入承台的锚杆槽内，然后通过调节预应力锚杆上端的上、下螺母来实现法兰垫板的调平，以保证法兰垫板的水平度和预应力锚杆的垂直度；进行锚杆槽和桩窝孔灌浆步骤时，先对锚杆槽的内部空隙和桩窝孔的内部空隙进行