干貨丨一文看盡海上風電機組固定式基礎大全
1單樁基礎
概況:結構最簡單,應用最廣泛
結構:由鋼板卷制而成的焊接鋼管組成
分類:有過渡段單樁,無過渡段單樁
優勢:單樁基礎結構簡單,施工快捷,造價相對較低
劣勢:結構剛度小、固有頻率低,受海床沖刷影響較大,且對施工設備要求較高
代表工程:英國London Array海上風電場
2重力式基礎
概況:誕生最早,適用水深一般不超過40m
結構:靠基礎自重抵抗風電機組荷載和各種環境荷載作用,一般采用預制鋼筋混凝土沉箱結構,內部填充砂、碎石、礦渣或混凝土壓艙材料
分類:預制混凝土沉箱和鋼結構沉箱
優勢:穩定性好
劣勢:對地基要求較高(最好為淺覆蓋層的硬質海床)。施工安裝時需要對海床進行處理,對海床沖刷較為敏感
代表工程:英國blyth海上風電場
3 導管架基礎
概況:取經海洋石油平臺,適用水深20m~50m
結構:下部部結構采用桁架式結構,以4樁導管架基礎為例,結構采用鋼管相互連接形成的空間四邊形棱柱結構,基礎結構的四根主導管端部下設套筒,套筒與樁基礎相連接。導管架套筒與樁基部分的連接通過灌漿連接方式來實現
優勢:基礎剛度大,穩定性較好
劣勢:結構受力相對復雜,基礎結構易疲勞,建造及維護成本較高
代表工程:德國Alpha Ventus海上風電場
4多腳架基礎
概況:陸上預制,水下灌漿。一般適用于20m~40m水深的海域
結構:根據樁數不同可設計成三腳、四腳等基礎,以三腳架為例,三根樁通過一個三角形剛架與中心立柱連接,風電機組塔架連接到立柱上形成一個結構整體
分類:三腳架基礎、四腳架基礎等
優勢:結構剛度相對較大,整體穩定性好
劣勢:需要進行水下焊接等操作
代表工程:德國Borkum West 2海上風電場
5吸力筒基礎
概況:陸地預制,抽水下沉,注水移除。一般適用于水深在60m以內的海域
結構:由筒體和外伸段兩部分組成,筒體為底部開口頂部密封的筒型,外伸段為直徑沿著曲線變化的漸變單通
分類:鋼筋混凝土預應力結構和鋼結構形式
優勢:造價低,施工速度快
劣勢:對施工精度要求較高
代表工程:中國三峽響水海上風電場
6樁基-鋼承臺基礎
結構:下部為重力式基礎,上部為導管架結構,導管架下部的樁腿與重力式基礎連接,一般采用灌漿連接
優勢:靠泊等附屬結構布置方便,上部結構受波浪力較小
劣勢:結構較為復雜,重量較大,對地質的承載力和打樁精度要求較高
代表工程:德國BARD Offshore 1海上風電場
7樁基-混凝土承臺基礎
概況:中國自主研發的下部結構及基礎型式,適用于軟土地基
結構:由若干根樁和位于海水面以上(或沖刷面以上)的承臺所組成的樁基礎結構
分類:常規的樁基承臺,高樁承臺
優勢:基礎結構剛度大,結構穩定,防撞性能好,施工工藝成熟。
劣勢:施工工期較長,不適用于水深較深的海域
代表工程:中國東海大橋海上風電場
8其他新型基礎
導管架-重力式基礎
結構:下部為重力式基礎,上部為導管架結構,導管架下部的樁腿與重力式基礎連接,一般采用灌漿連接
重力式-導管架基礎
結構:基礎下部為導管架基礎,上部位重力式結構
導管架-吸力筒基礎
結構:基礎上部單樁通過過渡結構與下部吸力筒基礎連接。
責任編輯:電改觀察員
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