后装配式抗冰锥海上基础结构及其安装方法技术

本发明专利技术提供一种后装配式抗冰锥海上基础结构及其安装方法，包括：筒形基础；抗冰锥组件包括：套筒，套筒的外壁上设有抗冰锥体，抗冰锥体的底面上设有若干个插接件，若干个插接件沿周向均匀布置；下部辅助支撑件，围绕筒形基础的外周侧面设置；下部辅助支撑件的顶面上设有若干个插孔，套筒套设于筒形基础的外部，每个插接件插入于插孔中，对筒形基础的外壁和套筒的内壁之间的空腔进行灌浆。本发明专利技术的抗冰锥组件独立于筒形基础之外，抗冰锥组件和筒形基础分别在陆域完成安装，筒形基础在海上沉桩施工后，抗冰锥组件和筒形基础再在海中进行组合安装；本发明专利技术有效避免了人员水下施工，大幅度降低了海上施工难度，保证了整个抗冰锥的抗冰效果。

【技术实现步骤摘要】
后装配式抗冰锥海上基础结构及其安装方法
本专利技术涉及海上风电场工程
，特别是涉及一种后装配式抗冰锥海上基础结构及其安装方法。
技术介绍
随着我国海上风力发电技术的发展，在海上风电场建设中，单桩基础应用越来越广泛，但是在我国北方海域，采用这类基础型式需要考虑到海冰的影响。海冰是高纬度海域海洋结构物设计和安全运营的重要影响因素，海冰在与海洋结构物相互作用时总是要设计成海冰先遭到破坏，我国渤海和黄海北部每年都出现不同程度的冰冻，冰荷载是海洋工程结构设计的控制性荷载，目前我国北方海域重冰区大型钢结构建筑物抗冰的通行做法是在基础腿柱上的潮差段安装正、倒锥组合体，正、倒锥组合体简称为抗冰锥体，当冰排作用于锥体斜面时，冰排上产生径向和环向裂纹，冰排主要以弯曲模式破坏，故抗冰锥体有助于减小冰荷载和冰激振动，抗冰锥体已在重冰区的石油平台导管架上大量应用。然而，这类抗冰锥都是不规则体，运输存在困难，现场分片安装时重心难以把握，水下部分的连接也比较困难。现在国内通行的做法是抗冰锥体事先安装在导管架桩腿套管上，随导管架体一起放入水中，这种做法即为“先装法”施工。对于海上风电单桩基础来说，尤其是无过渡段单桩基础，抗冰锥体如果采用“先装法”施工，在单桩基础沉桩施工时高达1500千焦以上的激振力反复作用在桩顶，抗冰锥体与桩体连接部位反复承受疲劳应力作用，在抗冰锥体自重和沉桩振动作用下，抗冰锥体与桩体连接部位很容易脱开，造成抗冰锥体失效。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种后装配式抗冰锥海上基础结构及其安装方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种后装配式抗冰锥海上基础结构，包括：筒形基础；抗冰锥组件包括：套筒，所述套筒上设有供所述筒形基础穿过的筒体孔部；所述套筒的外壁上设有抗冰锥体，所述抗冰锥体的底面上设有若干个插接件，若干个所述插接件围绕于所述抗冰锥体的底面所在圆环的圆心，且沿周向均匀布置；下部辅助支撑件，所述下部辅助支撑件为环型，且围绕所述筒形基础的外周侧面设置；所述下部辅助支撑件的顶面上设有若干个与所述插接件相应的插孔；当所述抗冰锥组件安装于所述筒形基础上时，套筒套设于所述筒形基础的外部，每个所述插接件插入于相应的所述插孔中，且对所述筒形基础的外壁和所述套筒的内壁之间的空腔进行灌浆。优选地，所述后装配式抗冰锥海上基础结构还包括安装于所述抗冰锥组件顶部的上部辅助支撑件，所述上部辅助支撑件与所述筒形基础连接。进一步地，所述上部辅助支撑件包括：上圈梁和上牛腿，所述上圈梁设置于所述抗冰锥组件的顶部，所述上圈梁上设有供所述筒形基础穿过的上圈孔；所述上牛腿设置于所述上圈梁的顶面上，所述上牛腿与所述筒形基础连接。优选地，所述筒形基础的内壁上设有与所述空腔连通的壁部通孔。优选地，所述下部辅助支撑件包括：下圈梁和下牛腿，所述下牛腿设置于所述筒形基础上，所述下圈梁设置于所述下牛腿的顶面上，且所述下圈梁的内侧面绕设于所述筒形基础上，若干个所述插孔设置于所述下圈梁上。优选地，所述后装配式抗冰锥海上基础结构还包括：基础部止水件和与所述基础部止水件相应的组件部止水件；所述基础部止水件设置于所述筒形基础的外壁与所述下部辅助支撑件的顶面的连接处，且所述基础部止水件围绕于所述筒形基础的外壁；所述组件部止水件围绕所述套筒的内壁的下部设置；当抗冰锥组件安装于所述筒形基础上时，所述基础部止水件与所述组件部止水件接触，形成环型止水构件。进一步地，所述基础部止水件包括竖直止水部和与所述竖直止水部连接的水平止水部，所述竖直止水部围绕所述筒形基础的外壁设置，所述水平止水部设置于所述下部辅助支撑件的顶面上；所述组件部止水件包括止水件本体和止水延伸体，所述止水件本体围绕所述套筒的内壁的下部设置，所述止水延伸体的一端与所述止水件本体连接，所述止水延伸体的另一端向着远离所述止水件本体方向延伸；当抗冰锥组件安装于所述筒形基础上时，所述止水件本体与所述水平止水部接触，所述止水延伸体的另一端与所述竖直止水部接触。优选地，所述套筒的内壁的壁厚大于所述抗冰锥体的壳体的壁厚。本专利技术还涉及一种所述后装配式抗冰锥海上基础结构的安装方法，包括以下步骤：1)将筒形基础进行沉桩施工；2)将抗冰锥组件的套筒套设于筒形基础的外部，且使每个插接件插入于相应的插孔中；3)对所述筒形基础的外壁和所述套筒的内壁之间的空腔进行灌浆，使所述筒形基础与所述套筒固定连接。优选地，在所述安装方法的步骤2)和步骤3)之间，将所述上部辅助支撑件与所述筒形基础连接。如上所述，本专利技术的后装配式抗冰锥海上基础结构及其安装方法，具有以下有益效果：(1)后装配式抗冰锥海上基础结构为后期整体安装，主要结构都在陆域环境完成，使得主要结构的加工质量可以得到有效保证；(2)套筒和抗冰锥体事先在陆域组成抗冰锥组件，有效减少了现场吊装工作量，整个装置重心易于控制，可直接用吊机吊起安装，不需要人工水下操作，减少了潜水员的水下工作量，操作简便、灵活；(3)“后装配式”的安装方法安装抗冰锥体，不影响筒形基础沉桩施工和筒形基础的法兰水平精度的控制，有效避免了施工干扰；(4)抗冰锥组件安装到筒形基础上后，在抗冰锥组件与筒形基础之间形成的空腔内进行灌浆，有效增加抗冰锥组件与筒形基础的连接，整体受力好，保证了整个抗冰锥组件的抗冰效果；(5)后装配式抗冰锥海上基础结构可轻松实现安装与拆除，既节约了工期，提高了施工效率，又降低了工程造价，具有良好的经济性。附图说明图1显示为本实施例的后装配式抗冰锥海上基础结构的剖面结构示意图。图2显示为本实施例的后装配式抗冰锥海上基础结构的插接件插入插孔中的放大示意图。附图标号说明100筒形基础200抗冰锥组件210套筒220抗冰锥体230插接件300下部辅助支撑件310插孔320下圈梁330下牛腿400空腔500上部辅助支撑件510上圈梁520上牛腿600基础部止水件610竖直止水部620水平止水部700组件部止水件710止水件本体720止水延伸体具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1至图2所示，本实施例的后装配式抗冰锥海上基础结构包括：筒形基础100；抗冰锥组件200包括：套筒210，套筒210上设有供筒形基础100穿过的筒体孔部；套筒210的外壁上设有抗冰锥体220，抗冰锥体220的底面上设有若干个插接件230，若干个插接件230围绕于抗冰锥体220的底面所在圆环的圆心，且沿周向均匀布置；下部辅助支撑件300，下部辅助支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种后装配式抗冰锥海上基础结构，其特征在于，包括：筒形基础(100)；抗冰锥组件(200)包括：套筒(210)，所述套筒(210)上设有供所述筒形基础(100)穿过的筒体孔部；所述套筒(210)的外壁上设有抗冰锥体(220)，所述抗冰锥体(220)的底面上设有若干个插接件(230)，若干个所述插接件(230)围绕于所述抗冰锥体(220)的底面所在圆环的圆心，且沿周向均匀布置；下部辅助支撑件(300)，所述下部辅助支撑件(300)为环型，且围绕所述筒形基础(100)的外周侧面设置；所述下部辅助支撑件(300)的顶面上设有若干个与所述插接件(230)相应的插孔(310)；当所述抗冰锥组件(200)安装于所述筒形基础(100)上时，套筒(210)套设于所述筒形基础(100)的外部，每个所述插接件(230)插入于相应的所述插孔(310)中，且对所述筒形基础(100)的外壁和所述套筒(210)的内壁之间的空腔(400)进行灌浆。

【技术特征摘要】
1.一种后装配式抗冰锥海上基础结构，其特征在于，包括：筒形基础(100)；抗冰锥组件(200)包括：套筒(210)，所述套筒(210)上设有供所述筒形基础(100)穿过的筒体孔部；所述套筒(210)的外壁上设有抗冰锥体(220)，所述抗冰锥体(220)的底面上设有若干个插接件(230)，若干个所述插接件(230)围绕于所述抗冰锥体(220)的底面所在圆环的圆心，且沿周向均匀布置；下部辅助支撑件(300)，所述下部辅助支撑件(300)为环型，且围绕所述筒形基础(100)的外周侧面设置；所述下部辅助支撑件(300)的顶面上设有若干个与所述插接件(230)相应的插孔(310)；当所述抗冰锥组件(200)安装于所述筒形基础(100)上时，套筒(210)套设于所述筒形基础(100)的外部，每个所述插接件(230)插入于相应的所述插孔(310)中，且对所述筒形基础(100)的外壁和所述套筒(210)的内壁之间的空腔(400)进行灌浆。2.根据权利要求2所述的后装配式抗冰锥海上基础结构，其特征在于：还包括安装于所述抗冰锥组件(200)顶部的上部辅助支撑件(500)，所述上部辅助支撑件(500)与所述筒形基础(100)连接。3.根据权利要求3所述的后装配式抗冰锥海上基础结构，其特征在于：所述上部辅助支撑件(500)包括：上圈梁(510)和上牛腿(520)，所述上圈梁(510)设置于所述抗冰锥组件(200)的顶部，所述上圈梁(510)上设有供所述筒形基础(100)穿过的上圈孔；所述上牛腿(520)设置于所述上圈梁(510)的顶面上，所述上牛腿(520)与所述筒形基础(100)连接。4.根据权利要求1所述的后装配式抗冰锥海上基础结构，其特征在于：所述筒形基础(100)的内壁上设有与所述空腔(400)连通的壁部通孔。5.根据权利要求1所述的后装配式抗冰锥海上基础结构，其特征在于：所述下部辅助支撑件(300)包括：下圈梁(320)和下牛腿(330)，所述下牛腿(330)设置于所述筒形基础(100)上，所述下圈梁(320)设置于所述下牛腿(330)的顶面上，且所述下圈梁(320)的内侧面绕设于所述筒形基础(100)上，若干个所述插孔(310)设置于所述下圈梁(320)上。6.根据权利要求1所述的后装配式抗冰锥海上基础结构，其特征在于：还包括：基础部止水件(600)和与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张权，江波，林毅峰，李碧波，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31