本實(shí)用新型涉及海上風(fēng)電施工建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上風(fēng)電試驗(yàn)臺(tái)，用于對(duì)試驗(yàn)樁基的固定安裝以及生活平臺(tái)的搭建。

背景技術(shù)：

對(duì)于大規(guī)模、大容量海上風(fēng)電機(jī)組安裝之前需要進(jìn)行單樁基的初步試驗(yàn)，其中樁基試驗(yàn)內(nèi)容包括樁基試驗(yàn)本身及其工程量試驗(yàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，海上風(fēng)電機(jī)組安裝環(huán)境較為復(fù)雜，如何有效獲取風(fēng)電機(jī)組安裝中所需要的各種參數(shù)，確定施工工藝和施工參數(shù)是當(dāng)前面臨的一大技術(shù)難題，現(xiàn)有技術(shù)中的試驗(yàn)裝置，只能局部從某一個(gè)方面獲取一個(gè)或者幾個(gè)試驗(yàn)參數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足后續(xù)施工工藝的需求。故，如何全面反映海上風(fēng)電試驗(yàn)安裝中所需要的各種參數(shù)，為后續(xù)工程驗(yàn)收、定標(biāo)達(dá)優(yōu)提供可靠依據(jù)，是當(dāng)前要要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種海上風(fēng)電試驗(yàn)臺(tái)，該裝置包括試驗(yàn)樁及生活平臺(tái)，通過試驗(yàn)樁能夠進(jìn)行海上風(fēng)電項(xiàng)目初期的試驗(yàn)，而且通過試驗(yàn)樁的施工，能夠大致計(jì)算總工程量；同時(shí)工程試樁基礎(chǔ)構(gòu)成生活平臺(tái)基礎(chǔ)。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

海上風(fēng)電試驗(yàn)臺(tái)，包括試驗(yàn)樁，所述試驗(yàn)樁采用鋼管樁，試驗(yàn)樁底部安裝有環(huán)形載荷箱，環(huán)形載荷箱底部安裝有底節(jié)反力樁。所述試驗(yàn)樁外緣四個(gè)角分別設(shè)置有第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第二基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第四基準(zhǔn)樁護(hù)管樁。所述第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁內(nèi)部分別套裝有第一基準(zhǔn)樁、第二基準(zhǔn)樁。所述第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第二基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第四基準(zhǔn)樁護(hù)管樁的頂部固定有橫向基準(zhǔn)梁、縱向基準(zhǔn)梁，所述橫向基準(zhǔn)梁、縱向基準(zhǔn)梁、試驗(yàn)樁的頂部支撐固定有生活平臺(tái)。所述試驗(yàn)樁側(cè)面安裝有多根傾斜錨樁、多根直錨樁。所述傾斜錨樁、直錨樁頂部固定安裝有反力平臺(tái)。

所述試驗(yàn)樁的外壁上、靠近樁基底部安裝有多個(gè)土壓力計(jì)，所述試驗(yàn)樁底部安裝有多個(gè)孔壓計(jì)，所述土壓力計(jì)、孔壓計(jì)分別通過土壓力計(jì)電纜、孔壓力計(jì)電纜與測(cè)量?jī)x器相連。

所述試驗(yàn)樁的內(nèi)部安裝有固定式測(cè)斜儀，所述固定式測(cè)斜儀封裝在測(cè)斜管內(nèi)部，并通過測(cè)斜儀電纜與測(cè)量?jī)x器相連。

所述試驗(yàn)樁的頂部外壁均勻安裝有多個(gè)鋼板應(yīng)力計(jì)，在試驗(yàn)樁頂部的內(nèi)壁安裝有多個(gè)二向加速度計(jì)，所述鋼板應(yīng)力計(jì)和二向加速度計(jì)都與測(cè)量?jī)x器相連。

所述試驗(yàn)樁的樁徑為5500-5800mm，全長(zhǎng)度壁厚均為70mm，所述試驗(yàn)樁總加工長(zhǎng)度為70-71m，其中入土深度45-47m，進(jìn)入粉砂層。

所述第一基準(zhǔn)樁、第二基準(zhǔn)樁采用相同的鋼管樁，直徑為900mm，壁厚為15mm；所述第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第二基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁、第四基準(zhǔn)樁護(hù)管樁都采用鋼管樁，樁徑為1400mm，壁厚為20mm。

所述傾斜錨樁、直錨樁的數(shù)量分別為6根和4根，都采用鋼管樁。

所述傾斜錨樁的斜率為5:1，其中入土深度33-35m，進(jìn)入層粉土粉砂層。

所述試驗(yàn)樁的內(nèi)壁上，通過電纜護(hù)筒埋設(shè)有光纖。

本實(shí)用新型海上風(fēng)電試驗(yàn)臺(tái)，有益效果如下：

1、在進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組安裝之前設(shè)置試驗(yàn)樁，獲得鋼管樁單樁的抗壓承載力值、獲得試驗(yàn)荷載下樁身軸力分布及樁周各巖土層側(cè)摩阻力、粧端阻力；粧端位移、樁身彈性壓縮等；獲得鋼管樁單粧抗拔極限承載力值、得到試驗(yàn)荷載下各巖土層抗拔側(cè)摩阻力和抗拔折減系數(shù)等；獲得鋼管樁單樁水平承載力值、實(shí)測(cè)試驗(yàn)荷載下各巖土層水平抗力特性、樁身彎矩、樁身撓曲等；分析鋼管粧粧端閉塞效應(yīng)等為粧基的優(yōu)化設(shè)計(jì)及大面積施工提供依據(jù)。

2、高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，通過分析粧在沖擊力作用下產(chǎn)生的力和加速度，確定粧的軸向承載力，評(píng)價(jià)樁身完整性，并分析土的阻力分布、樁錘的性能指標(biāo)、打樁時(shí)樁身應(yīng)力及瞬時(shí)沉降特性。并將承載力結(jié)果與靜載荷試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

3、通過單粧靜載荷試驗(yàn)和高應(yīng)變檢測(cè)成果，獲得靜、動(dòng)力試粧對(duì)比資料，為工程粧檢測(cè)提供依據(jù)。

4、通過試驗(yàn)，提供準(zhǔn)確完整的施工記錄，確定施工工藝和施工參數(shù)，為工程樁施工工藝參數(shù)選擇提供依據(jù)。

5、通過沖擊錘加工、激振器加工、調(diào)試，測(cè)量基礎(chǔ)阻尼、阻尼比及基礎(chǔ)基頻測(cè)定。

6、根據(jù)樁身土壓力計(jì)及粧周孔隙水壓力傳感器的測(cè)試結(jié)果，輔助單粧靜載荷試驗(yàn)反分析。

7、通過監(jiān)測(cè)及試驗(yàn)，形成測(cè)試成果，為工程驗(yàn)收、定標(biāo)達(dá)優(yōu)提供可靠依據(jù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，海上風(fēng)電試驗(yàn)臺(tái)，包括試驗(yàn)樁1，所述試驗(yàn)樁1采用鋼管樁，試驗(yàn)樁1底部安裝有環(huán)形載荷箱2，環(huán)形載荷箱2底部安裝有底節(jié)反力樁3。

所述試驗(yàn)樁1外緣四個(gè)角分別設(shè)置有第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁19、第二基準(zhǔn)樁護(hù)管樁20、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁21、第四基準(zhǔn)樁護(hù)管樁23。所述第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁19、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁21內(nèi)部分別套裝有第一基準(zhǔn)樁18、第二基準(zhǔn)樁22。所述第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁19、第二基準(zhǔn)樁護(hù)管樁20、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁21、第四基準(zhǔn)樁護(hù)管樁23的頂部固定有橫向基準(zhǔn)梁16、縱向基準(zhǔn)梁17，所述橫向基準(zhǔn)梁16、縱向基準(zhǔn)梁17、試驗(yàn)樁1的頂部支撐固定有生活平臺(tái)10；

所述試驗(yàn)樁1側(cè)面安裝有多根傾斜錨樁12、多根直錨樁13；所述傾斜錨樁12、直錨樁13頂部固定安裝有反力平臺(tái)11。

所述試驗(yàn)樁1的外壁上、靠近樁基底部安裝有多個(gè)土壓力計(jì)5，所述試驗(yàn)樁1底部安裝有多個(gè)孔壓計(jì)6，所述土壓力計(jì)5、孔壓計(jì)6分別通過土壓力計(jì)電纜15、孔壓力計(jì)電纜14與測(cè)量?jī)x器相連。

所述試驗(yàn)樁1的內(nèi)部安裝有固定式測(cè)斜儀4，所述固定式測(cè)斜儀4封裝在測(cè)斜管內(nèi)部，并通過測(cè)斜儀電纜與測(cè)量?jī)x器相連。

所述試驗(yàn)樁1的頂部外壁均勻安裝有多個(gè)鋼板應(yīng)力計(jì)8，在試驗(yàn)樁1頂部的內(nèi)壁安裝有多個(gè)二向加速度計(jì)9，所述鋼板應(yīng)力計(jì)8和二向加速度計(jì)9都與測(cè)量?jī)x器相連。

所述試驗(yàn)樁1的樁徑為5500-5800mm，全長(zhǎng)度壁厚均為70mm，所述試驗(yàn)樁1總加工長(zhǎng)度為70-71m，其中入土深度45-47m，進(jìn)入粉砂層。

所述第一基準(zhǔn)樁18、第二基準(zhǔn)樁22采用相同的鋼管樁，直徑為900mm，壁厚為15mm；所述第一基準(zhǔn)樁護(hù)管樁19、第二基準(zhǔn)樁護(hù)管樁20、第三基準(zhǔn)樁護(hù)管樁21、第四基準(zhǔn)樁護(hù)管樁23都采用鋼管樁，樁徑為1400mm，壁厚為20mm。

所述傾斜錨樁12、直錨樁13的數(shù)量分別為6根和4根，都采用鋼管樁。

所述傾斜錨樁12的斜率為5:1，其中入土深度33-35m，進(jìn)入層粉土粉砂層。

所述試驗(yàn)樁1的內(nèi)壁上，通過電纜護(hù)筒埋設(shè)有光纖7。

本實(shí)用新型一種海上風(fēng)電試驗(yàn)臺(tái)，的工作過程和工作原理為：

當(dāng)機(jī)組的總樁數(shù)在500根以下時(shí)，試驗(yàn)樁不應(yīng)少于2根，若風(fēng)電項(xiàng)目擬采用100臺(tái)單機(jī)容量為3MW的風(fēng)電機(jī)組，總樁數(shù)為100根，因此，擬定試驗(yàn)樁數(shù)量為1根，同時(shí)以工程試樁基礎(chǔ)為生活平臺(tái)基礎(chǔ)。本實(shí)用新型一種海上風(fēng)電試驗(yàn)臺(tái)，特別適用于300MW海上風(fēng)電試驗(yàn)。為了能夠通過試樁試驗(yàn)，在驗(yàn)證基樁承載力能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，給后續(xù)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供更豐富的數(shù)據(jù)或信息，試樁工程實(shí)施方案設(shè)計(jì)應(yīng)以軸向抗壓、抗拔靜載荷試驗(yàn)達(dá)到數(shù)據(jù)成果足以確定基樁軸向抗壓、抗拔極限承載力；水平靜載荷試驗(yàn)須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁身水平位移、基礎(chǔ)泥面轉(zhuǎn)角為目標(biāo)。應(yīng)特別注意對(duì)于預(yù)計(jì)最大試驗(yàn)荷載以及加載反力裝置等的設(shè)計(jì)、復(fù)核，制定全面詳實(shí)的試驗(yàn)實(shí)施方案。

獲得鋼管樁單樁的抗壓承載力值、獲得試驗(yàn)荷載下樁身軸力分布及樁周各巖土層側(cè)摩阻力、粧端阻力；粧端位移、樁身彈性壓縮等；獲得鋼管樁單粧抗拔極限承載力值、得到試驗(yàn)荷載下各巖土層抗拔側(cè)摩阻力和抗拔折減系數(shù)等；獲得鋼管樁單樁水平承載力值、實(shí)測(cè)試驗(yàn)荷載下各巖土層水平抗力特性、樁身彎矩、樁身撓曲等；分析鋼管粧粧端閉塞效應(yīng)等為粧基的優(yōu)化設(shè)計(jì)及大面積施工提供依據(jù)。