海上风电机组基础的适用性与选择作者：张磊来源：《科技创新导报》2011年第25期 摘 导电高分子材料
要:海上风电基础在风电的正常建造和运营维护中占有重要的位置。它的选择与受力特点、海床的地质结构情况、海上风浪载荷以及海流、冰荷载等诸多因素有关。因此旋转倒立摆,海上风电机组的基础被认为是造成海上风电成本较高的主要因素之一,选择经济合理适用的基础结构及施工方法是海上风电场研究开发的主要课题。 关键词:海上风电风机基础施工工艺基础选型
中图分类号:P75 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0105-02
海上风力发电机组通常由三个部分组成:塔头、塔架、基础。其中,基础部占有重要的位置,其建设成本在海洋风电造价中占有较大的比重,约占整个工程成本的20%～30%,是主要的成本风险对整机安全至关重要。
1 常见基础形式分析及施工工艺
1.1 重力式基础
重力式基础主要依靠自重使风机保持在垂直的位置,结构简单,应用成熟,一般为钢筋混凝土沉箱结构,相比成本较低,但体积大而笨重。
1.1.1 重力式基础施工工艺
连云港核废料处理施工前进行疏浚作业,清除淤泥层,属于孤立墩挖泥。基槽挖泥完成后,应及时抛石,抛石一般采用10～100kg的块石鄄城盐矿,抛石后要分层夯实,以减少其压缩沉降。重力式基础体积和重量大,应在近海码头预制完成,减少陆上运输成本。码头出运一般采用气囊和卷扬机,海上运输可以采用驳船、浮吊,或者配备气囊,使其悬浮在水中,然后拖轮牵引至安装地点。安放到指定的位置后在各个方向上均匀抛砂、石进行压载回填,以免造成倾斜、开裂,然后浇筑混凝土封舱、预埋塔筒连接杆件、法兰等。
1.1.2 重力式基础适用范围
重力式基础结构简单,制造工艺简单,适用于天然地基较好的区域;适用水深在15m以内,非软地基及冲刷海床。
1.2 单桩结构
单桩结构是海上风电场应用最多的一种结构,按照桩材质分为钢桩和高强度预应力混凝土管桩(PHC桩),按结构形式分为单立柱单桩、单立柱三桩、导管架结构和多桩承台等。单桩基础一般安装至海床下10～20m,深度取决于海床基类型。此种方式受海底地质条件和水深约束较大,需要防止海流对海床的冲刷,不适合于25m以上的海域。
1.2.1 单立柱单桩
由一根直径在3～6m之间钢管桩及法兰过渡连结段组成。单桩基本施工工艺为:钢管桩及过渡段预制;钢管桩运输及沉设;过渡段安装及灌浆。单立柱单桩施工工艺较为简单,但是桩径较大,需要超大型打桩设备,加大了施工成本。
奥修的书 1.2.2 单立柱三桩
单立柱三桩解决可单立柱单桩桩径过大的问题,其基础结构型式为:用3根中等直径的钢管桩定位于海底,3根桩呈等边三角形均匀布设,桩顶通过钢套管支撑上部三脚桁架结构,三脚桁架为预制构件,承受上部荷载抗氧化性,并将应力与力矩传递于三根钢桩,构成组合式基础。施工顺
序为:先沉放三角架然后通过导管进行3根桩的施打。导管与基桩连接在水下进行,灌注高强化学浆液或充填环氧胶泥。适用水深范围(0～30m),地质条件适用范围广。
1.2.3 导管架基础
导管架结构可以有效解决水下连接的问题,导管架结构可设计成三腿、四腿,也有采用三腿加中心桩、四腿加中心桩结构,承载能力可大幅度提高,适用于水深超过30m的近海风电场情况。导管架基础在施工时需要用2套桩锤,故浅水中不易用导管架基础。施工工艺与单立柱三桩的工艺基本相同,该结构消耗的钢材量巨大造价相对过高。
1.2.4 多桩承台
多桩承台分为高桩承台和低桩承台。我国东海大桥海上风电场就采用了高桩承台结构,目的就是为了防止航道区域内意外碰撞而设计。桩承台好处主要表现在对于施工设备配要求不高,施工工艺技术成熟,适合15km以内近岸海域施工。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议