專利名稱：一種海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構。適用于海上風力發(fā)電行業(yè)。
背景技術：
目前，海上風電基礎結構多涉及灌漿連接，例如單樁(monopile)基礎中塔筒與樁的灌漿連接段，三角架(tripod)、導管架(jacket)基礎中導管架部分通過樁套管與樁體的灌漿連接。實際設計中，除從提高灌漿材料強度、改善灌漿工藝方面提高灌漿連接性能之外， 灌漿連接的構造設計也非常重要，管壁的粗糙程度影響鋼管與注漿體的摩擦力，設置剪力鍵可以增強機械咬合力，但其受力模式均為“被動”，依靠預應力的“主動抱握”效果增強灌漿連接段的承載能力是有益的探索。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述存在的問題，提供一種海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，通過在灌漿連接段增設封閉壓艙，借助灌漿及增壓補漿，為灌漿連接段提供主動抱握力，以增強其承載能力。本發(fā)明所采用的技術方案是海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，具有樁體和同軸套在樁體外的樁套管，樁套管上、下部設有灌漿排氣口和灌漿管連接口，其特征在于樁體與樁套管之間的間隙中設置與樁體及樁套管共心、同軸的桶型封閉壓艙，該封閉壓艙由壓艙內壁與樁套管圍成，封閉壓艙在樁套管一側的下部、上部分別設置灌漿管連接口和灌漿排氣口 ；壓艙內壁與樁體外壁所形成的間隙為第一灌漿空間，壓艙內壁與樁套管內壁所形成的間隙為第二灌漿空間。所述封閉壓艙有若干個，間隔布置。所述壓艙內壁為壁厚2mnTT/5的桶型鋼板，其中T為樁套管壁厚。所述樁體外壁設有樁體剪力鍵，與之對應地，在壓艙內壁靠樁體一側設置壓艙剪力鍵，樁體剪力鍵與壓艙剪力鍵呈交錯布設。本發(fā)明的有益效果是通過在灌漿連接段設置封閉壓艙，并借助封閉艙內的灌漿及增壓灌漿操作，形成對壓艙內壁與樁體外壁之間灌漿段的主動抱握力(預應力，且含添加膨脹劑的灌漿料的貢獻)，以增強灌漿連接段性能，可到達較優(yōu)效果。


圖1為本發(fā)明一種實施例應用于單樁基礎的主視圖。圖2為本發(fā)明另一種實施例應用于三樁導管架基礎的主視圖。圖3為圖1的橫剖圖。
具體實施方式
實施例1、
如圖1、圖3所示，本實施例包括樁體2，以及套在樁體2外的樁套管1，樁套管1上、下部分別設有灌漿排氣口 5和灌漿管連接口 7。本發(fā)明的貢獻是在樁體2與樁套管1之間的間隙中設置與樁體2及樁套管1共心、同軸的桶型封閉壓艙，該封閉壓艙由壓艙內壁3、樁套管1及上、下封堵9圍成。所述封閉壓艙在樁套管1 一側(外側)的下部、上部分別設置灌漿管連接口 7和灌漿排氣口 5。壓艙內壁3與樁體2外壁之間的縫隙為第一灌漿空間6，該空間的下部設置有灌漿管連接口 7 ；壓艙內壁3與樁套管1內壁所形成的間隙為第二灌漿空間4。在樁體2外壁還可設置樁體剪力鍵8，與之對應地，在壓艙內壁3靠樁體一側設置壓艙剪力鍵3-1 (此時壓艙內壁應具備足夠厚度以便設置與樁體外壁剪力鍵相對應的剪力鍵)，樁體剪力鍵8與壓艙剪力鍵3-1呈交錯布設，剪力鍵與封閉壓艙配合使用。本實施例中的封閉壓艙可根據(jù)需要，通過優(yōu)化計算進行分隔設計，即有多個封閉壓艙。所述壓艙內壁3為壁厚2πιπΓ775 (Γ為樁套管壁厚)的鋼板，實際設計中應根據(jù)所需對參數(shù)進行優(yōu)化選用。本發(fā)明采用的灌漿材料宜添加膨脹劑以增強膨脹預應力效果。本實施例樁套管1向上通過法蘭10與風機塔筒11相連。本實施例中封閉壓艙與樁套管1連接為工廠預制，樁體2插入樁套管1就位后，呈同心、共軸布置關系。施工時，首先對壓艙內壁3與樁體2外壁之間的第一灌漿空間6進行灌漿；然后對封閉壓艙內的第二灌漿空間4進行灌漿，其中，灌漿排氣口 5有漿體涌出后將其封閉，灌漿操作持續(xù)一定時長，進一步增加封閉壓艙內的壓力(增壓操作)，達到設計壓力(注意應考慮添加膨脹劑的灌漿材料本身對于膨脹預應力的貢獻及一定休滯期后預應力的損失，具體根據(jù)試驗數(shù)據(jù)或成果確定)后終止灌漿并封閉灌漿管連接口 7，此時，封閉壓艙整體將對第一灌漿空間6及內部樁體2形成主動抱握力(預應力)。實施例2、
如圖2所示，本實施例的導管架基礎為樁套管1與支撐構件12及中間的主筒體相連組成導管架結構支撐上部的風機塔筒等構件。適用于三樁或多樁導管架基礎。其它結構與實施例1相同。
權利要求
1.一種海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，具有樁體(2)和同軸套在樁體(2)外的樁套管(1)，樁套管(1)上、下部設有灌漿排氣口(5)和灌漿管連接口(7)，其特征在于樁體(2)與樁套管(1)之間的間隙中設置與樁體(2)及樁套管(1)共心、同軸的桶型封閉壓艙， 該封閉壓艙由壓艙內壁(3)與樁套管(1)圍成，封閉壓艙在樁套管(1) 一側的下部、上部分別設置灌漿管連接口(7)和灌漿排氣口(5);壓艙內壁(3)與樁體(2)外壁所形成的間隙為第一灌漿空間(6)，壓艙內壁(3)與樁套管(1)內壁所形成的間隙為第二灌漿空間(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，其特征在于所述封閉壓艙有若干個，間隔布置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，其特征在于 所述壓艙內壁(3)為壁厚2mnTT/5的桶型鋼板，其中T為樁套管壁厚。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，其特征在于 所述樁體(2)外壁設有樁體剪力鍵(8)，與之對應地，在壓艙內壁(3)靠樁體一側設置壓艙剪力鍵(3-1 )，樁體剪力鍵(8)與壓艙剪力鍵(3-1)呈交錯布設。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構。本發(fā)明的目的是提供一種海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，通過在灌漿連接段增設封閉壓艙，借助灌漿及增壓補漿，為灌漿連接段提供主動抱握力，以增強其承載能力。本發(fā)明的技術方案是一種海上風電基礎灌漿連接的灌漿壓艙結構，具有樁體和同軸套在樁體外的樁套管，樁套管上、下部設有灌漿排氣口和灌漿管連接口，其特征在于樁體與樁套管之間的間隙中設置與樁體及樁套管共心、同軸的桶型封閉壓艙，該封閉壓艙由壓艙內壁與樁套管圍成，封閉壓艙在樁套管一側的下部、上部分別設置灌漿管連接口和灌漿排氣口。本發(fā)明適用于海上風力發(fā)電行業(yè)。
文檔編號E02D15/04GK102561354SQ20121001591
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權日2012年1月19日
發(fā)明者呂娜, 周永, 莊迎春, 李煒, 趙生校, 郇彩云, 鄭永明 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院