本實用新型涉及一種外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱。

背景技術(shù)：

對于遠(yuǎn)離陸地且水深達(dá)16m～19m的外海無掩護(hù)區(qū)域制造外海風(fēng)機(jī)，由于受氣象、潮流、波浪等自然條件的約束，又處于熱帶風(fēng)暴頻發(fā)區(qū)域，以及風(fēng)機(jī)設(shè)備對基礎(chǔ)的承載、抗拔力、變形有很高的要求，因此需要的樁基礎(chǔ)直徑大、入土深度深，以使風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)能承受巨大的風(fēng)機(jī)傾覆力矩并承受波浪、水流荷載作用。還有就是施工進(jìn)度的工期控制尤為關(guān)鍵。在海上風(fēng)電場基礎(chǔ)設(shè)計領(lǐng)域，當(dāng)水深較深、地質(zhì)條件復(fù)雜時，高樁承臺基礎(chǔ)方案由于上部采用現(xiàn)澆混凝土承臺，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較為厚重，承臺自身剛度較大，斜樁對結(jié)構(gòu)受力和抵抗水平位移較為有利，相比其它基礎(chǔ)型式，高樁承臺基礎(chǔ)在結(jié)構(gòu)型式、施工能力、工程造價等方面明顯占優(yōu)。承臺宜采用鋼套箱施工工藝。在所處海域受大風(fēng)、波浪等自然環(huán)境影響大，承臺施工期受夏季臺風(fēng)期、冬季季風(fēng)期異常氣象條件的影響大，且受開闊海域的涌浪的影響，月施工有效工作日較短，最短為5天，最長為18天，單個承臺的施工周期經(jīng)常需要跨越連續(xù)兩個月的有效工作日(35天～40天)，施工進(jìn)度緩慢。因此如何縮短外海承臺的施工周期，提高工效，為后續(xù)的風(fēng)機(jī)安裝工程贏得寶貴的時間，是承臺鋼套箱施工工期控制的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，它的整體結(jié)構(gòu)更加輕便合理，安裝操作簡單，并且大大提高了承臺的施工效率。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，包括模板本體、桁梁吊架、拉壓桿和砼封底板；其中，

所述模板本體包括圓形底模板和由四塊單片拼裝成的扇環(huán)形側(cè)模板；每塊單片均為無拼縫的整體結(jié)構(gòu)；

所述底模板為整體結(jié)構(gòu)并包括底板面板和固定在底板面板的上表面的底板支撐圈，該底板支撐圈由多根底板主梁和多根底板次梁構(gòu)成；所述底板面板上均布地預(yù)留六個或八個鋼管樁的穿孔；

所述側(cè)模板包括壁體面板、兩根分別連接在壁體面板兩側(cè)并均布地開設(shè)多個連接孔的側(cè)封邊、一根連接在壁體面板下端并均布地開設(shè)多個連接孔的底封邊、多根橫向固定在壁體面板的外表面上的環(huán)向主肋、多根與環(huán)向主梁交錯布置的環(huán)向次肋和多根豎向固定在壁體面板的外表面上的縱向肋；

所述桁梁吊架包括上層挑梁、下層挑梁和連系桿，所述上層挑梁為一“井”字形梁架，該梁架的八個端部分別安裝一與所述側(cè)模板連接的牛腿；所述下層挑梁包括一個正八邊形圍攏和設(shè)在圍攏內(nèi)的內(nèi)“井”字形梁架和外“井”字形梁架，外“井”字形梁架與上層挑梁的下投影重疊；所述連系桿連接在下層挑梁的外“井”字形梁架與上層挑梁之間；

所述拉壓桿均布地連接在所述下層挑梁與所述底模板之間；

所述砼封底板由加強(qiáng)槽鋼、環(huán)向鋼筋、下層網(wǎng)狀鋼筋、上層網(wǎng)狀鋼筋、環(huán)樁鋼筋及混凝土構(gòu)成。

上述的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，其中，所述下層挑梁采用由雙槽鋼拼成的方管制成。

上述的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，其中，所述上層挑梁采用由雙槽鋼背靠背拼成的H型鋼和加強(qiáng)板制成。

上述的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，其中，所述連系桿包括四根豎桿、四根斜桿、兩根短橫桿、一根長橫桿和兩根中橫桿；四根豎桿和四根斜桿連接在所述外“井”字形梁架的每條梁與對應(yīng)的上層挑梁的每條梁之間，并且四根豎桿和四根斜桿布置成中間的M形和兩邊的V形；兩根短橫桿分別連接在中間的M形的兩個上端與兩邊的V形的內(nèi)側(cè)端的上端之間；一根長橫桿連接在中間的M形的兩個上端之間；兩根中橫桿分別連接在兩邊的V形的兩個上端之間。

上述的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，其中，所述加強(qiáng)槽鋼包括十根焊接在所述底板主梁的腹板上并沿每根鋼管樁的外周面呈輻射狀布置的槽鋼，其中， 兩對對角的鋼管樁之間分別采用一根長的20號槽鋼通長連接，相鄰的鋼管樁之間采用一根短的20號槽鋼連接，每根鋼管樁外圍的其余位置的七根加強(qiáng)槽鋼均采用16號槽鋼；所述環(huán)向鋼筋由四圈位于封底混凝土結(jié)構(gòu)層的邊緣并點(diǎn)焊在所述加強(qiáng)槽鋼的頂面的環(huán)向筋構(gòu)成；所述下層網(wǎng)狀鋼筋焊接固定在所述底板主梁的頂面上；所述上層網(wǎng)狀鋼筋焊接固定在所述加強(qiáng)槽鋼的頂面上；所述環(huán)樁鋼筋由位于每根管樁的外圍并焊接固定在所述加強(qiáng)槽鋼的頂面的若干圈鋼筋構(gòu)成。

本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，通過采用整體倒掛的“井”字型桁梁吊架式鋼套箱及一次性封底結(jié)構(gòu)，不僅比傳統(tǒng)的海上橋梁有底的鋼套箱支撐體系輕便，安裝操作簡單，同時使封底混凝土厚度較大程度地減小(只有80cm厚)，使承臺整體結(jié)構(gòu)更加輕便合理，并且大大提高了承臺的施工效率，承臺的施工工效調(diào)整為20天/個。

附圖說明

圖1是本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱的剖視圖；

圖2是本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱中的底模板的四分之一俯視圖；

圖3是本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱中的側(cè)模板的展開圖；

圖3a是圖3中的A-A向視圖；

圖3b是圖3中的B-B向視圖；

圖4a是本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱中的上層挑梁的平面圖；

圖4b是本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱中的下層挑梁的平面圖；

圖5a是本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱的砼封底板的底層加強(qiáng)鋼筋的布置圖；

圖5b是本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱的砼封底板的頂層加強(qiáng)鋼筋的布置圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。

請參閱圖1至圖5b，本實用新型的一種外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，包括模板本體、桁梁吊架、拉壓桿4和砼封底板5。

模板本體包括圓形底模板1和四塊單片拼裝成的扇環(huán)形且高度為6m的側(cè)模板2；每塊單片均為無拼縫的整體結(jié)構(gòu)。

底模板1為整體結(jié)構(gòu)并包括底板面板10和固定在底板面板10上的底板支撐圈，該底板支撐圈由多根底板主梁11和多根底板次梁12構(gòu)成；其中，底板主梁11采用28b的工字鋼并基本呈輻射狀地固定在底板面板10上；底板次梁12采用12.6的工字鋼并基本呈環(huán)狀地固定在底板面板10上；

底板面板10上均布地預(yù)留八個鋼管樁的橢圓形穿孔13。

側(cè)模板2包括壁體面板20、兩根分別連接在壁體面板20兩側(cè)并均布地開設(shè)多個連接孔的側(cè)封邊21、一根連接在壁體面板20的下端并均布地開設(shè)多個連接孔的底封邊22、多根橫向固定在壁體面板20的外表面上的環(huán)向主肋23、多根與環(huán)向主梁23交錯布置的環(huán)向次肋24和多根豎向固定在壁體面板20的外表面上的縱向肋25。其中，側(cè)封邊21采用100×10的角鋼；底封邊22采用32b的槽鋼；環(huán)向主梁23采用200×12的T型鋼；環(huán)向次梁24采用100×10的T型鋼，縱向肋25采用28b的工字鋼。

桁梁吊架包括上層挑梁31、下層挑梁32和連系桿，其中：

上層挑梁31采用雙槽鋼背靠背拼成的H型鋼與加強(qiáng)板制成為一“井”字形梁架，該梁架的八個端部分別安裝一與側(cè)模板2連接的牛腿310；牛腿310與側(cè)模板2插銷連接；

下層挑梁32采用雙槽鋼拼成的方管制成并包括一個正八邊形圍攏321和設(shè)在圍攏內(nèi)的內(nèi)“井”字形梁架322和外“井”字形梁架323；外“井”字形梁架323與上層挑梁31的下投影重疊；

連系桿連接在下層挑梁32的外“井”字形梁架323與上層挑梁31之間；該連系桿并包括四根豎桿331、四根斜桿332、兩根短橫桿333、一根長橫桿334和兩根中橫桿335；其中，四根豎桿331和四根斜桿332連接在外“井”字形梁架323的每條梁與對應(yīng)的上層挑梁31的每條梁之間，并且四根豎桿331和四根斜桿332布置成中間的M形和兩邊的V形；兩根短橫桿333分別連接在中間的M形的兩個上端與兩邊的V形的內(nèi)側(cè)端的上端之間；一根長橫桿334連 接在中間的M形的兩個上端之間；兩根中橫桿335分別連接在兩邊的V形的兩個上端之間。四根豎桿331和四根斜桿332采用28a槽鋼，短橫桿333、長橫桿334和中橫桿335均采用16號工字鋼。

拉壓桿4均布地連接在下層挑梁32與底模板1之間，拉壓桿4采用16號工字鋼。

砼封底板5的厚度為80cm并由加強(qiáng)槽鋼、環(huán)向鋼筋54、上層網(wǎng)狀鋼筋55、下層網(wǎng)狀鋼筋56、環(huán)樁鋼筋57及混凝土構(gòu)成，其中：

加強(qiáng)槽鋼包括十根焊接在底板主梁11的腹板上并沿每根鋼管樁6的外周面呈輻射狀布置的槽鋼，其中，兩對對角的鋼管樁6之間分別采用一根長的20號槽鋼51通長連接，相鄰的鋼管樁6之間采用一根短的20號槽鋼52連接，以增大砼封底板5的剛度，其余位置的加強(qiáng)槽鋼采用16號槽鋼53；

環(huán)向鋼筋54由四圈位于封底混凝土結(jié)構(gòu)層的邊緣并點(diǎn)焊在16號槽鋼53的頂面的環(huán)向筋(Ф16mm)構(gòu)成；

上層網(wǎng)狀鋼筋55焊接固定在加強(qiáng)槽鋼的頂面上并位于環(huán)向鋼筋54(Ф16mm)內(nèi)；

下層網(wǎng)狀鋼筋56(Ф20mm)焊接固定在底板主梁11的頂面上并位于環(huán)向鋼筋54內(nèi)；下層網(wǎng)狀鋼筋56的網(wǎng)孔與上層網(wǎng)狀鋼筋55的網(wǎng)孔呈45°布置；

環(huán)樁鋼筋57由在每根管樁6的外圍并焊接固定在加強(qiáng)槽鋼的頂面的三圈鋼筋(Ф16mm)構(gòu)成。

本實用新型的外海風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺的鋼套箱，在專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)加工廠加工制作，四個單片側(cè)模板分別運(yùn)輸?shù)酱a頭組裝后整體落駁拖運(yùn)至現(xiàn)場安裝。鋼套箱外側(cè)與海水接觸面均采取防銹防腐處理，鋼套箱內(nèi)側(cè)模板涂覆環(huán)氧層，以保護(hù)鋼板防腐。底模板和桁梁吊架之間采用一次性拉壓桿連接，底模板為一次性使用，不拆除。

本實用新型的鋼套箱安裝時采用起重船整體吊裝就位，安裝作業(yè)只需要一個高平潮時間，比傳統(tǒng)的海上橋梁有底鋼套箱要利用液壓千斤頂緩慢下放安裝的時間快。

承臺受力鋼套箱支撐系統(tǒng)比傳統(tǒng)海上橋梁有底鋼套箱采用拼裝牛腿、千斤頂、精軋螺紋鋼、懸吊貝雷梁、液壓千斤頂組成的支撐體統(tǒng)更加輕便，安裝操 作更加簡單。

封底混凝土結(jié)構(gòu)底模板利用承臺鋼套箱底模，該底模受力型鋼全部埋入封底混凝土內(nèi)部不外露，在鋼管樁自身及鋼管樁之間焊接加強(qiáng)槽鋼，并在底模受力型鋼及加強(qiáng)槽鋼上布置合理數(shù)量的受力鋼筋，該工藝封底混凝土厚度只需要80cm，比傳統(tǒng)的海上橋梁有底鋼套箱封底混凝土厚度(2m左右)減小，使承臺整體結(jié)構(gòu)更加輕便合理。

通過采用新型鋼套箱及封底結(jié)構(gòu)，承臺的工效調(diào)整為20天/個，大大提高了承臺的施工效率。

以上實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實用新型的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。