專(zhuān)利名稱(chēng)：具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，適用于海上風(fēng)力發(fā)電行業(yè)。
背景技術(shù)：
隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，依靠風(fēng)力發(fā)電來(lái)增加能源供應(yīng)的方式越來(lái)越受到世界各國(guó)的青睞。當(dāng)前，全球已經(jīng)有70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)都在不同程度地發(fā)展風(fēng)電，并制定了 一系列鼓勵(lì)政策來(lái)促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正以每年25 %左右的速度快速增長(zhǎng)。廣闊的海洋因其擁有豐富、穩(wěn)定的風(fēng)能資源，早已引起了人們的關(guān)注。但是，由于海上施工作業(yè)難度大，復(fù)雜多變的海洋環(huán)境對(duì)機(jī)組質(zhì)量、可靠性的要求更高，運(yùn)行維護(hù)成本高，海上風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展一直比較緩慢。近年來(lái)，隨著歐洲各國(guó)陸上風(fēng)電開(kāi)發(fā)趨于飽和及近海風(fēng)力發(fā)電技術(shù)有了突破性進(jìn)展，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)開(kāi)始加速。目前歐洲已建成投產(chǎn)的近海風(fēng)電場(chǎng)共二十余個(gè)，截止到2008年底，世界海上風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到200萬(wàn)kW。我國(guó)擁有漫長(zhǎng)的海岸線，海域蘊(yùn)藏有豐富的風(fēng)能資源，初步資料表明，我國(guó)近海風(fēng)電可開(kāi)發(fā)量為7.5GW。在陸上風(fēng)電得到快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)也提上了日程。 目前，江蘇、浙江、上海、廣東、河北、福建等沿海省份都制定了各自海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，并開(kāi)始有部分海上示范風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)工建設(shè)。隨著國(guó)家政策的大力支持，尤其是“海上風(fēng)電特許權(quán)” 項(xiàng)目的帶動(dòng)下，我國(guó)海上風(fēng)電建設(shè)進(jìn)程加快，未來(lái)10年內(nèi)我國(guó)海上風(fēng)電將迎來(lái)一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)代。單樁基礎(chǔ)是適用于海上風(fēng)電場(chǎng)中最廣泛的一種風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)型式，在目前歐洲已建風(fēng)電場(chǎng)中，單樁基礎(chǔ)所占比例達(dá)60%以上，其結(jié)構(gòu)型式為采用直徑4 6m的鋼管樁打入海床幾十米深，并通過(guò)連接段鋼管與上部風(fēng)機(jī)塔筒連接。單樁基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工快捷、性?xún)r(jià)比高。鋼管樁打樁垂直度可達(dá)到1 %以?xún)?nèi)，而上部風(fēng)機(jī)因正常運(yùn)行的需要，對(duì)基礎(chǔ)平整度要求控制在1%。左右，故一般通過(guò)設(shè)置連接段鋼管進(jìn)行二次調(diào)平，連接段鋼管與鋼管樁之間一般通過(guò)高強(qiáng)灌漿材料或焊接連接，但這種連接方式的施工工期較長(zhǎng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述問(wèn)題，基于我國(guó)沿海自然條件，提出一種具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，本風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的調(diào)平結(jié)構(gòu)的安裝無(wú)需海上灌漿和海上現(xiàn)場(chǎng)焊接，不僅節(jié)省大量費(fèi)用，而且施工周期短。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，它包括風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)頂部的鋼管樁和該鋼管樁上方的風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒，其特征在于所述鋼管樁的頂部和風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒的底部各帶有一個(gè)法蘭，兩法蘭之間布置有一組均勻變高度的圓環(huán)形的墊片，所述法蘭和墊片之間由一系列的螺栓和螺母固定連接。所述墊片有兩個(gè)，上下疊置，墊片的高度變化范圍為30 100mm，墊片上沿圓周開(kāi)
有一圈螺栓孔。[0009]所述墊片與法蘭的外徑相同，選取范圍在4000 6000mm之間。所述墊片上螺栓孔的數(shù)量、位置和孔徑與所述法蘭上的相一致，沿墊片的圓周均勻布置，孔徑的選取范圍在60 70mm之間。所述法蘭、墊片、螺栓和螺母均由鋼材制成。本實(shí)用新型的有益效果是1)本實(shí)用可通過(guò)旋轉(zhuǎn)均勻變高度的圓環(huán)形的墊片對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)頂面進(jìn)行精確調(diào)平，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，適用性高；幻法蘭盤(pán)、圓環(huán)形墊片的制作均在工廠實(shí)現(xiàn)，流水線作業(yè)，制作速度快，且質(zhì)量易保證；3)本風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)中的調(diào)平結(jié)構(gòu)施工時(shí)，大部分工作在陸上完成，海上作業(yè)量小、作業(yè)時(shí)間大大縮短；避免了常規(guī)的灌漿連接， 省去高強(qiáng)灌漿料、整套灌漿設(shè)施以及可能水下灌漿的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性；4)相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)焊接的方法，該調(diào)平結(jié)構(gòu)避免了焊接對(duì)防腐涂層的破壞；5)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的主體和調(diào)平結(jié)構(gòu)均為鋼結(jié)構(gòu)，其防腐措施可整體考慮，采用常規(guī)的犧牲陽(yáng)極與涂層防護(hù)的防腐蝕措施即可，施工工藝成熟，質(zhì)量易保證。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。(剖視圖)圖2是本實(shí)施例中墊片的主視圖。圖3是圖2的A-A向剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施例海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)具有基礎(chǔ)頂部的鋼管樁6和鋼管樁上方的風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒7。實(shí)際施工時(shí)，由于海上作業(yè)條件較陸上條件差，施工過(guò)程中往往難以控制鋼管樁6的垂直度(如圖1所示，鋼管樁6并未保持完全垂直而具有少許的傾斜)，從而導(dǎo)致上部風(fēng)電機(jī)組(包括風(fēng)機(jī)塔筒等構(gòu)件)不能滿足運(yùn)行要求，因此本實(shí)施例在鋼管樁6和風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒7之間設(shè)置了調(diào)平結(jié)構(gòu)以滿足風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行要求。該調(diào)平結(jié)構(gòu)主要由一組 (本例為兩個(gè))均勻變高度的圓環(huán)形的墊片1組成，兩墊片上下疊置，其上制有一圈螺栓孔 1_1(各墊片均由工廠預(yù)制生產(chǎn)，規(guī)格完全相同，其沖切、磨砂、檢測(cè)均采用流水線作業(yè)，且為整體預(yù)制件而非焊接件)，為方便鋼管樁6與風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒7的連接以及墊片1的安裝，本例在鋼管樁的頂部和風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒的底部各設(shè)置了一個(gè)法蘭3，墊片1位于兩法蘭之間并通過(guò)螺栓4和螺母5與法蘭連接固定。如圖3所示，所謂“均勻變高度”，是指墊片一端高而另一端低，其最低端均勻平直地過(guò)渡至最高端，最低端高30mm，最高端高100mm。如圖1、圖 2所示，墊片1的直徑與法蘭3的直徑相同，本例為5000mm ( —般可在4000mm 6000mm范圍內(nèi)選擇)；為方便安裝，墊片上螺栓孔的孔數(shù)、孔位及孔徑均與法蘭上的相一致，本例中每隔墊片的螺栓孔為60個(gè)，孔徑可在60 70mm范圍內(nèi)選擇。本調(diào)平結(jié)構(gòu)的應(yīng)用原理為當(dāng)鋼管樁6施工完成后，如果鋼管樁頂部的垂直度為 4%。，則旋轉(zhuǎn)兩個(gè)墊片1使得組合后該組墊片高度為110 130mm，即可將墊片頂面調(diào)整為水平；如果鋼管樁頂部的垂直度為1%，則旋轉(zhuǎn)兩個(gè)墊片1使得組合后該組墊片高度為95 145mm,即可將墊片頂面調(diào)整為水平(即根據(jù)鋼管樁的垂直度來(lái)調(diào)整兩個(gè)墊片的相對(duì)位置， 使該組墊片的頂面為水平即可)。調(diào)平后，再通過(guò)一系列的螺栓4和螺母5將鋼管樁頂部法蘭3、墊片1和風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒底部法蘭3連接為牢固的整體，在螺栓連接時(shí)，螺栓孔可能需少量調(diào)整使得各組螺栓孔一一對(duì)位，但因此少量調(diào)整造成的偏差則完全控制在1%。，滿足風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行對(duì)調(diào)平精度的要求。
4[0020] 上述的墊片1、螺栓4、螺母5、鋼管樁6、風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒7以及鋼管樁和塔筒上的法蘭3均在工廠制作、防腐處理、檢測(cè)，再運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)若為單樁基礎(chǔ)，可采用起重船配合1200kJ級(jí)的液壓打樁錘打樁；若為其他鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，可采用起重船安裝。
權(quán)利要求1.一種具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，它包括風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)頂部的鋼管樁(6)和該鋼管樁上方的風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒(7)，其特征在于所述鋼管樁的頂部和風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒的底部各帶有一個(gè)法蘭(3)，兩法蘭之間布置有一組均勻變高度的圓環(huán)形的墊片(1)，所述法蘭和墊片之間由一系列的螺栓⑷和螺母(5)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述墊片(1) 有兩個(gè)，上下疊置，墊片的高度變化范圍為30 100mm，墊片上沿圓周開(kāi)有一圈螺栓孔 (1-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述墊片 (1)與法蘭(3)的外徑相同，選取范圍在4000 6000mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述墊片 (1)上螺栓孔(1-1)的數(shù)量、位置和孔徑與所述法蘭C3)上的相一致，沿墊片的圓周均勻布置，孔徑的選取范圍在60 70mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征在于所述法蘭 (3)、墊片(1)、螺栓(4)和螺母(5)均由鋼材制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有調(diào)平結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是本風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的調(diào)平結(jié)構(gòu)的安裝無(wú)需海上灌漿和海上現(xiàn)場(chǎng)焊接，不僅節(jié)省大量費(fèi)用，而且施工周期短。解決該問(wèn)題的技術(shù)方案是鋼管樁的頂部和風(fēng)機(jī)底節(jié)塔筒的底部各帶有一個(gè)法蘭，兩法蘭之間布置有一組均勻變高度的圓環(huán)形的墊片，所述法蘭和墊片之間由一系列的螺栓和螺母固定連接。本實(shí)用新型可用于海上風(fēng)力發(fā)電行業(yè)。
文檔編號(hào)F03D11/04GK201953582SQ20102065701
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者俞華鋒, 姜貞強(qiáng), 孫杏建, 張樂(lè)平, 朱彬彬, 李煒, 羅金平, 葛國(guó)林, 郇彩云, 韓偉, 高宏飚 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院