一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于海上风电基础技术领域，公开了一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，钢制筒裙和混凝土顶盖所组成的空间内设置有可调式防屈曲装置，可调式防屈曲装置由设置于各分舱室内的单元支架构成，单元支架对所在分舱室的钢制筒裙和分舱板形成支撑且由起重设备的钢丝绳悬吊进行上下移动；在筒型基础通过内外压力差作用下沉过程中，自动下沉监控系统根据入泥深度计算出单元支架的下放长度，并实时调整单元支架的位置，使各层单元支架始终间隔的均匀分布于筒型基础的未入泥部分。本实用新型专利技术能够在筒型基础下沉过程中，根据入泥深度自动调整可调式防屈曲装置，为筒裙提供合适刚度，有效防止筒裙发生屈曲，减小屈曲破坏风险。

【技术实现步骤摘要】
一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础
本技术属于海上风电基础
，具体的说，是涉及一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础。
技术介绍
海上风能资源丰厚，并且具有风场流态好、不占用土地、年利用小时高等优势，使得近年来海上风电开发势头十分迅猛。目前，海上风电基础的结构形式包括重力式基础、单桩基础、三脚架基础、导管架基础、多桩承台基础、筒型基础和浮式基础等。其中，筒型基础也叫吸力锚，由于其安装简便快捷，结构重量大大减轻，因此已大量应用于海上风电和各种类型的海洋平台、单点、多点系泊及水下管汇等结构中。目前，筒型基础的侧壁和分舱板多采用薄壁钢板结构，这使得筒型基础结构更加轻便，下沉工作更易开展。但是，由于薄壁钢板的壁厚较薄，在下沉过程中在内外压差的作用下易发生屈曲失稳。当筒型基础沉入水中后，靠自重作用使筒体沉入泥中一定的初始深度，形成筒内水体的封闭状态，然后利用在筒型基础顶部设置的泵阀系统，抽出筒型基础内部的水，使同一时间内抽出的水量大于自底部渗入的水量，以形成内外压差，使筒型基础在短时间内快速下沉。由于一开始筒基入泥比较浅，泥面以上悬空部分较大，因此在内外压力差的作用下，筒壁很可能发生屈曲破坏。随着贯入深度的加大，抗屈曲能力增加，但是随着贯入深度的增加，其贯入阻力增加，需要更大的压力差(吸力)实现沉贯到位，筒壁仍存在屈曲破坏的风险。为提高筒型基础抗屈曲能力，设计时通常设置加劲肋，但加劲肋的存在会导致筒型基础沉贯阻力的增加，增加其下沉不到位的风险。
技术实现思路
本技术要解决的是筒型基础下沉时容易发生屈曲破坏的技术问题，提供了一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，采用新型的可调式防屈曲装置，在筒型基础下沉过程中根据入泥深度自动调整位置，为筒壁和分舱板提供一定的刚度，有效防止发生屈曲，减小屈曲破坏的风险。为了解决上述技术问题，本技术通过以下的技术方案予以实现：一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，包括钢制筒裙和混凝土顶盖，所述钢制筒裙和所述混凝土顶盖所组成的空间内由分舱板分为多个分舱室，所述钢制筒裙和所述混凝土顶盖所组成的空间内设置有可调式防屈曲装置，所述可调式防屈曲装置由多个分别设置于各分舱室内的单元支架构成，每个单元支架由贴合于所在分舱室的所述钢制筒裙和所述分舱板的钢结构围成框体且该框体水平设置于分舱室内，从而使每个单元支架对所在分舱室的所述钢制筒裙和所述分舱板形成支撑；所述可调式防屈曲装置由起重设备的钢丝绳悬吊进行上下移动。优选地，所述可调式防屈曲装置的初始位置和最终位置嵌装于所述混凝土顶盖，并由所述起重设备的钢丝绳悬吊；所述混凝土顶盖底部设置有与所述单元支架相匹配的凹槽，且所述混凝土顶盖开设有用于使所述起重设备的钢丝绳穿过的预设孔。优选地，所述起重设备的钢丝绳通过设置有自解锁装置的卡环与所述可调式防屈曲装置连接。优选地，所述可调式防屈曲装置的单元支架设置有n层，n＝1或2或3或4或5；在筒型基础通过内外压力差作用下沉过程中，筒型基础的自动下沉监控系统用于根据入泥深度，计算出各层所述单元支架的下放长度，并实时控制所述起重设备通过钢丝绳调整各层所述单元支架的位置，使所述可调式防屈曲装置的各层单元支架始终间隔的均匀分布于筒型基础的未入泥部分，即各层单元支架自上而下分别位于所述钢制筒裙未入泥深度的1/(n+1)、2/(n+1)、3/(n+1)、…、n/(n+1)处。本技术的有益效果是：本技术提供了一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，采用新型的可调式防屈曲装置，在筒型基础下沉过程中根据入泥深度自动调整位置，为筒壁和分舱板提供一定的刚度，有效防止筒壁和分舱板发生屈曲，减小屈曲破坏的风险；并且避免了设置加劲肋而导致的筒型基础沉贯阻力增加和下沉不到位的可能；同时，可调式防屈曲装置充分利用了混凝土顶盖，初始位置和最终位置均嵌在混凝土顶盖的凹槽中，不会对筒型基础下沉产生其他影响。附图说明图1是本技术所提供的具有可调式防屈曲装置的筒型基础的立体结构示意图；图2是本技术所提供的具有可调式防屈曲装置的筒型基础的主视图；图3是本技术中可调式防屈曲装置和分舱板的立体结构示意图；图4是本技术中具有凹槽的混凝土顶盖的仰视图。上述图中：1、筒裙，2、混凝土顶盖，3、分舱板，4、可调式防屈曲装置，5、钢丝绳，6、单元支架，7、凹槽。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如图1至图3示，本实施例公开了一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，主要包括钢制筒裙1、混凝土顶盖2、分舱板3和可调式防屈曲装置4。钢制筒裙1为直径30m、高度10m的圆形薄壁钢结构，裙板厚25mm；混凝土顶盖2固定连接于钢制筒裙1顶部，高度2m。钢制筒裙1和混凝土顶盖2所组成的空间内设置有外接半径7.5m的正六边形及由该正六边形各顶点延伸至钢制筒裙1的分舱板3，并由分舱板3分为呈蜂窝状排布的七个分舱室，分舱板3厚度15mm。可调式防屈曲装置4位于钢制筒裙1和混凝土顶盖2所组成的空间内，由七个分别设置于分舱室的单元支架6构成，每个单元支架6是由普通钢材、薄壁钢结构、角钢、T型钢、工字钢等构成的框体，该框体水平设置于每个分舱室内且其所围成的平面图形与所在分舱室的水平截面图形相同。单元支架6与其所在分舱室的钢制筒裙1和分舱板3相贴合，以对钢制筒裙1和分舱板3形成刚性支撑，同时单元支架6由起重设备的钢丝绳5悬吊可进行上下移动。本实施例中单元支架6高度0.1～0.2m，厚度10～60mm。如图4所示，可调式防屈曲装置4初始位置和最终位置可嵌入于混凝土顶盖2，并由起重设备的钢丝绳5悬吊。混凝土顶盖2底部设置有与单元支架6相匹配的凹槽7，同时由凹槽7向上在混凝土顶盖2开设有预设孔，该预设孔用于穿过起重设备的钢丝绳5，钢丝绳5穿过后，对预设孔的上部做密封处理，以保证下沉过程中的密封性。钢丝绳5通过卡环与可调式防屈曲装置4相连，筒型基础下沉结束后，卡环可以通过自解锁装置自动解除与可调式防屈曲装置4的连接。可调式防屈曲装置4的单元支架6可以设置一层也可以设置多层，数量一般在1-5层范围内。当筒型基础自重下沉结束时，利用在筒型基础顶部设置的泵阀系统，抽出筒型基础内部的水以形成内外压差，使筒型基础在短时间内快速下沉。在筒型基础通过内外压力差作用下沉过程中，可调式防屈曲装置4由起重设备悬吊下沉，使1-5层单元支架6始终间隔均匀分布于筒型基础1的未入泥部分，从而有效的为钢制筒裙1和分舱板3提供一定的刚度。筒型基础的自动下沉监控系统根据入泥深度，计算出各层单元支架6的下放长度，并实时调整各层单元支架6的位置，同时也可以手动进行微调。可调式防屈曲装置4的单元支架6，设置1层时该层始终位于钢制筒裙1未入泥深度的1/2处，设置2层时每一层自上而下始终分别位于钢制筒裙1未入泥深度的1/3、2/3处，设置3层时每一层自上而下始终分别位于钢制筒裙1未入泥深度的1/4、2/4、3/4处，设置n层时每一层自上而下始终分别位于钢制筒裙1未入泥深度的1/(n+1)、2/(n+1)、3/(n+1)、…、n/(n+1)处，设置5层时每一层自上而下始终分别位于钢制筒裙1未入泥深度的1/6、2/6、3/6、4/6、5/6处。在筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，包括钢制筒裙和混凝土顶盖，所述钢制筒裙和所述混凝土顶盖所组成的空间内由分舱板分为多个分舱室，其特征在于，所述钢制筒裙和所述混凝土顶盖所组成的空间内设置有可调式防屈曲装置，所述可调式防屈曲装置由多个分别设置于各分舱室内的单元支架构成，每个单元支架由贴合于所在分舱室的所述钢制筒裙和所述分舱板的钢结构围成框体且该框体水平设置于分舱室内，从而使每个单元支架对所在分舱室的所述钢制筒裙和所述分舱板形成支撑；所述可调式防屈曲装置由起重设备的钢丝绳悬吊进行上下移动。

【技术特征摘要】
1.一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，包括钢制筒裙和混凝土顶盖，所述钢制筒裙和所述混凝土顶盖所组成的空间内由分舱板分为多个分舱室，其特征在于，所述钢制筒裙和所述混凝土顶盖所组成的空间内设置有可调式防屈曲装置，所述可调式防屈曲装置由多个分别设置于各分舱室内的单元支架构成，每个单元支架由贴合于所在分舱室的所述钢制筒裙和所述分舱板的钢结构围成框体且该框体水平设置于分舱室内，从而使每个单元支架对所在分舱室的所述钢制筒裙和所述分舱板形成支撑；所述可调式防屈曲装置由起重设备的钢丝绳悬吊进行上下移动。2.根据权利要求1所述的一种具有可调式防屈曲装置的筒型基础，其特征在于，所述可调式防屈曲装置的初始位置和最终位置均嵌装于所述混凝土顶盖，并由所述起重设备的钢丝绳悬吊；所述混凝土顶盖底部设置有与所述单元支架相匹配的凹槽，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：练继建，乐丛欢，滕丽霞，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12