一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构的制作方法

1.本发明涉及海上风电技术领域，是一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的承重结构，实现六边形筒型基础可以水中预制，快速湿拖运输的方法。


背景技术：

2.随着海上风电逐渐向深远海发展，风机基础抵抗环境荷载的能力也不断提高，相应的基础尺寸也在不断增大。传统的筒型基础施工安装流程都是陆地预制、吊装下水、湿拖运输。随着基础尺寸的增大和基础重量的增加以及基础高效率生产，大面积陆地占用、场地建造、吊装设备的制造与进一步降低海上风电成本之间的矛盾逐渐凸显。这为海上风电进一步发展提出了严峻的挑战。由于我国沿海多为淤泥质海床，筒型基础自身重量较大，若直接在近岸水中建造，很容易插入海床中而无法拔出。因此，需要建造一种适用于筒型基础的大面积承重结构，利用基础自身的自浮稳性，在基础建造至筒顶盖结构后可下水自浮，近距离托运至承重结构上继续建造基础剩余的部分，这样既缩短了陆地建造占用的时间，提高了筒型基础建造的效率，同时减少了吊装设备的使用，可以进一步降低海上风电建造安装成本。


技术实现要素：

3.本申请旨在提出一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，该结构可以承受筒型基础整体重量，可实现六边形筒型基础近岸水中预制，高效率建造和运输。
4.本发明的技术方案是：
5.一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，包括混凝土板，所述的混凝土板为六边形环状结构，其内部预埋有钢筋体系，混凝土板底部设有底部钢板，混凝土板的环形外侧及环形内侧设有侧面钢板，所述的侧面钢板和底部钢板连接处焊接位一体，包括固定套筒，固定套筒焊接在侧面钢板上，所述的混凝土板内部设有的排水管道。
6.进一步的，所述的排水管道包括边舱排水管道和内舱排水管道，边舱排水管道一端通过弯头上伸与混凝土板上表面齐平贯通，另一端贯通混凝土板的外边缘，所述的内舱排水管道从混凝土板的外边缘贯通伸入混凝土板的内边缘。
7.进一步的，侧面钢板的每个边角和每边中点各焊接一个固定套筒。固定套筒内设有定位杆。
8.进一步的，底部钢板与混凝土板之间通过栓钉连接。
9.进一步的，所述的混凝土板上部设有六边形筒型基础，六边形筒型基础的周界宽度小于混凝土板的宽度。所述的六边形筒型基础中部设有内舱，内舱排水管道伸入混凝土板的内边缘的一端与内舱连接，所述的六边形筒型基础内舱与六边形筒型基础的外边之间设有边舱，边舱排水管道与混凝土板上表面贯通的一端与外舱相连接。
10.本发明的有益效果是：
11.一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构为六边形钢垫混凝土板环
状结构，底部钢板和侧面钢板既可承受较大拉力，又能充当混凝土板浇筑的模板；预埋排水管道为基础打气排水提供通道，使得基础实现自浮；预埋钢筋体系为双层径向和环向通筋，改善了结构的应力分布。
附图说明
12.图1一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——轴侧视图；
13.图2一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——结构半剖图；
14.图3一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——结构主体剖面图；
15.图4一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——边舱预埋排水管道剖面图；
16.图5一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——中舱预埋排水管道剖面图；
17.图6一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——预埋钢筋体系分布图；
18.图7一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——预埋排水管道与基础位置图；
19.图8一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——附图7中详图a处定位设计详图；
20.图9一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构——基础建造示意图；
21.图中：1、混凝土板；2、侧面钢板；3、底部钢板；4、边舱排水管道；5、内舱排水管道；6、定位杆；7、固定套筒；8、六边形筒型基础；9、预埋钢筋体系。
具体实施方式
22.参见附图1-9，本发明一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构由混凝土板1、侧面钢板2、底部钢板3、边舱排水管道4、内舱排水管道5、定位杆6、固定套筒7、预埋钢筋体系9组成。其中，混凝土板1为六边形环状结构，内部预埋有钢筋体系9，参见附图6，预埋钢筋体系9为双层径向和环向通筋，改善了结构的应力分布，增强结构的抗拉性能。混凝土板1可根据基础尺寸和重量、地基承载力调整自身设计尺寸，本实施例中其外边缘对边尺寸39m，内边缘对边尺寸10m，厚度30cm；侧面钢板厚度为0.5cm，高度30cm，结构位置处于六边形环状结构的内外边缘；底部钢板平面尺寸与混凝土板平面尺寸一致，厚度0.5cm；侧面钢板2与底部钢板3连接处焊接，可以充当混凝土板1的施工模板。作为另一种实施方式，可对混凝土板1现行预制，再将底部钢板3与混凝土板1之间通过栓钉连接，混凝土板1受力可传递至底部钢板3，使得底部钢板3承受较大拉力。由于筒型基础需要打气排水自浮，混凝土板1内部设有的排水管道，参见附图4、附图5和附图7，所述的排水管道包括边舱排水管道4和内舱排水管道5作为筒型基础舱室内部出水管路，边舱排水管道长度6.8m，一端通过弯头上伸与混凝土板1表面齐平贯通，另一端贯通混凝土板1外边缘的侧面钢板2；内舱排水管道5从外边缘从混凝土板1的外边缘贯通伸入内边缘；固定套筒7为直径10cm，厚度1cm，长度10cm的半圆环结构，参见附图8，固定套筒7与侧面钢板2焊接，侧面钢板2的每个边角和每边中点各焊接一个固定套筒7，为定位杆6起导向作用，定位杆6可插入固定套筒7中，定位杆伸
出水面高度2m，用于标记垫块结构的边界范围，警示海上往来渔船。
23.本发明的混凝土板1上部设有六边形筒型基础8，参见附图9，六边形筒型基础8的周界宽度小于混凝土板1的宽度。本实施例中预制的六边形筒型基础直径为32m。所述的六边形筒型基础8中部设有内舱，所述的内舱排水管道5伸入混凝土板1的内边缘的一端与内舱连接，所述的六边形筒型基础8内舱与六边形筒型基础8的外边之间设有边舱，所述的边舱排水管道4与混凝土板1上表面贯通的一端与外舱相连接。作为本实施例，所述六边形筒型基础8的内舱横向截面为六边形结构，边舱设置在内舱各边与六边形筒型基础8相对应的外边之间，其水平截面成梯形结构，因此边舱设有6个，且每个边舱内均设有边舱排水管道4，其数量不做限制，一般每个边舱对应设置2-8个均能满足本发明的要求。
24.作为另一种实施方式，本发明整体结构不限于六边形，可为圆形、其他多边形等任意形状，只要其构思与本发明相同，而仅仅做出的显而易见的改进，均应属于本发明保护范围之内。


技术特征：
1.一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，其特征是：包括混凝土板(1)，所述的混凝土板(1)为六边形环状结构，其内部预埋有钢筋体系(9)，混凝土板(1)底部设有底部钢板(3)，混凝土板(1)的环形外侧及环形内侧设有侧面钢板(2)，所述的侧面钢板(2)和底部钢板(3)连接处焊接位一体，包括固定套筒(7)，固定套筒(7)焊接在侧面钢板(2)上，所述的混凝土板(1)内部设有的排水管道。2.根据权利要求1所述的适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，其特征是：所述的排水管道包括边舱排水管道(4)和内舱排水管道(5)，边舱排水管道(4)一端通过弯头上伸与混凝土板(1)上表面齐平贯通，另一端贯通混凝土板(1)外边缘的侧面钢板(2)，所述的内舱排水管道(5)从混凝土板(1)的外边缘贯通伸入混凝土板(1)的内边缘。3.根据权利要求1所述的适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，其特征是：侧面钢板(2)的每个边角和每边中点各焊接一个固定套筒(7)。4.根据权利要求1所述的适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，其特征是：固定套筒(7)内设有定位杆(6)。5.根据权利要求1所述的适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，其特征是：底部钢板(3)与混凝土板(1)之间通过栓钉连接。6.根据权利要求1或2所述的适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，其特征是：所述的混凝土板(1)上部设有六边形筒型基础(8)，六边形筒型基础(8)的周界宽度小于混凝土板(1)的宽度。7.根据权利要求6所述的适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，其特征是：所述的六边形筒型基础(8)中部设有内舱，内舱排水管道(5)伸入混凝土板(1)的内边缘的一端与内舱连接，所述的六边形筒型基础(8)内舱与六边形筒型基础(8)的外边之间设有边舱，边舱排水管道(4)与混凝土板(1)上表面贯通的一端与外舱相连接。

技术总结
一种适用于六边形筒型基础近岸水中预制的垫块结构，涉及海上风电技术领域，包括混凝土板，所述的混凝土板为六边形环状结构，其内部预埋有钢筋体系，混凝土板底部设有底部钢板，混凝土板的环形外侧及环形内侧设有侧面钢板，所述的侧面钢板和底部钢板连接处焊接位一体，包括固定套筒，固定套筒焊接在侧面钢板上，所述的混凝土板内部设有的排水管道。其技术效果是：底部钢板和侧面钢板既可承受较大拉力，又能充当混凝土板浇筑的模板；预埋排水管道为基础打气排水提供通道，使得基础实现自浮；预埋钢筋体系为双层径向和环向通筋，改善了结构的应力分布。的应力分布。的应力分布。


技术研发人员：练继建 曹政 董霄峰 王中权 李忠信 蒋荣晖
受保护的技术使用者：南方海上风电联合开发有限公司
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/3/15