本實用新型涉及一種外海風機基礎承臺的鋼套箱。

背景技術：

對于遠離陸地且水深達16m～19m的外海無掩護區域制造外海風機，由于受氣象、潮流、波浪等自然條件的約束，又處于熱帶風暴頻發區域，以及風機設備對基礎的承載、抗拔力、變形有很高的要求，因此需要的樁基礎直徑大、入土深度深，以使風機基礎能承受巨大的風機傾覆力矩并承受波浪、水流荷載作用。還有就是施工進度的工期控制尤為關鍵。在海上風電場基礎設計領域，當水深較深、地質條件復雜時，高樁承臺基礎方案由于上部采用現澆混凝土承臺，基礎結構較為厚重，承臺自身剛度較大，斜樁對結構受力和抵抗水平位移較為有利，相比其它基礎型式，高樁承臺基礎在結構型式、施工能力、工程造價等方面明顯占優。承臺宜采用鋼套箱施工工藝。在所處海域受大風、波浪等自然環境影響大，承臺施工期受夏季臺風期、冬季季風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常需要跨越連續兩個月的有效工作日(35天～40天)，施工進度緩慢。因此如何縮短外海承臺的施工周期，提高工效，為后續的風機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鍵。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種外海風機基礎承臺的鋼套箱，它的整體結構更加輕便合理，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的：一種外海風機基礎承臺的鋼套箱，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形側模板；每塊單片均為無拼縫的整體結構；

所述底模板為整體結構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成；所述底板面板上均布地預留六個或八個鋼管樁的穿孔；

所述側模板包括壁體面板、兩根分別連接在壁體面板兩側并均布地開設多個連接孔的側封邊、一根連接在壁體面板下端并均布地開設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向主肋、多根與環向主梁交錯布置的環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在圍攏內的內“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槽鋼、環向鋼筋、下層網狀鋼筋、上層網狀鋼筋、環樁鋼筋及混凝土構成。

上述的外海風機基礎承臺的鋼套箱，其中，所述下層挑梁采用由雙槽鋼拼成的方管制成。

上述的外海風機基礎承臺的鋼套箱，其中，所述上層挑梁采用由雙槽鋼背靠背拼成的H型鋼和加強板制成。

上述的外海風機基礎承臺的鋼套箱，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形的內側端的上端之間；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。

上述的外海風機基礎承臺的鋼套箱，其中，所述加強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槽鋼均采用16號槽鋼；所述環向鋼筋由四圈位于封底混凝土結構層的邊緣并點焊在所述加強槽鋼的頂面的環向筋構成；所述下層網狀鋼筋焊接固定在所述底板主梁的頂面上；所述上層網狀鋼筋焊接固定在所述加強槽鋼的頂面上；所述環樁鋼筋由位于每根管樁的外圍并焊接固定在所述加強槽鋼的頂面的若干圈鋼筋構成。

本實用新型的外海風機基礎承臺的鋼套箱，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構，不僅比傳統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)，使承臺整體結構更加輕便合理，并且大大提高了承臺的施工效率，承臺的施工工效調整為20天/個。

附圖說明

圖1是本實用新型的外海風機基礎承臺的鋼套箱的剖視圖；

圖2是本實用新型的外海風機基礎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機基礎承臺的鋼套箱中的側模板的展開圖；

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機基礎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機基礎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機基礎承臺的鋼套箱的砼封底板的底層加強鋼筋的布置圖；

圖5b是本實用新型的外海風機基礎承臺的鋼套箱的砼封底板的頂層加強鋼筋的布置圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。

請參閱圖1至圖5b，本實用新型的一種外海風機基礎承臺的鋼套箱，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形且高度為6m的側模板2；每塊單片均為無拼縫的整體結構。

底模板1為整體結構并包括底板面板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狀地固定在底板面板10上；

底板面板10上均布地預留八個鋼管樁的橢圓形穿孔13。

側模板2包括壁體面板20、兩根分別連接在壁體面板20兩側并均布地開設多個連接孔的側封邊21、一根連接在壁體面板20的下端并均布地開設多個連接孔的底封邊22、多根橫向固定在壁體面板20的外表面上的環向主肋23、多根與環向主梁23交錯布置的環向次肋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，側封邊21采用100×10的角鋼；底封邊22采用32b的槽鋼；環向主梁23采用200×12的T型鋼；環向次梁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模板2連接的牛腿310；牛腿310與側模板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和設在圍攏內的內“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形的內側端的上端之間；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并由加強槽鋼、環向鋼筋54、上層網狀鋼筋55、下層網狀鋼筋56、環樁鋼筋57及混凝土構成，其中：

加強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，其余位置的加強槽鋼采用16號槽鋼53；

環向鋼筋54由四圈位于封底混凝土結構層的邊緣并點焊在16號槽鋼53的頂面的環向筋(Ф16mm)構成；

上層網狀鋼筋55焊接固定在加強槽鋼的頂面上并位于環向鋼筋54(Ф16mm)內；

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

環樁鋼筋57由在每根管樁6的外圍并焊接固定在加強槽鋼的頂面的三圈鋼筋(Ф16mm)構成。

本實用新型的外海風機基礎承臺的鋼套箱，在專業的鋼結構加工廠加工制作，四個單片側模板分別運輸到碼頭組裝后整體落駁拖運至現場安裝。鋼套箱外側與海水接觸面均采取防銹防腐處理，鋼套箱內側模板涂覆環氧層，以保護鋼板防腐。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，安裝作業只需要一個高平潮時間，比傳統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比傳統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更加輕便，安裝操 作更加簡單。

封底混凝土結構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部不外露，在鋼管樁自身及鋼管樁之間焊接加強槽鋼，并在底模受力型鋼及加強槽鋼上布置合理數量的受力鋼筋，該工藝封底混凝土厚度只需要80cm，比傳統的海上橋梁有底鋼套箱封底混凝土厚度(2m左右)減小，使承臺整體結構更加輕便合理。

通過采用新型鋼套箱及封底結構，承臺的工效調整為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，有關技術領域的技術人員，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方案也應該屬于本實用新型的范疇，應由各權利要求所限定。