一种海上风机导管架与海底桩基础的连接结构
海上风机导管架基础调平装置夹桩器结构分析
夹 桩器 压 块 的材 料 选 用合 金 结构 钢 ２ Ｃ Ｍｏ ０ｒ ，
荷代入式 （ ），得 ＝ ０ ． ３ ａ ２ １６９ ＭＰ ，小于许用应 ４
力 （ ４ ．ＭＰ ３ ２５ ａ），表 明压 块 的结 构 尺 寸满 足 设计 要求。
弧线 的曲率半径Ｒ ７ ｍ。夹持器压块受力情况 ， ＝ｍ
简单 弯 曲理论 所依 据 的应 力 为线性分 布 的假设 已不 再 适用 ，可 近似参 照长度 非 常短且底 部横 截 面 比较 大 的梁来 分 析 Ｊ 当集 中载 荷作 用 于非 常 短 的悬 。 臂 梁或 突 出部 分 （ 齿轮 轮齿 、锯齿 、螺纹 ）时 ，所
俐
＆ ｃ
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Ｉ算 设 计 计
海上风 机导 管架基础调 平装置夹桩器结构分析
乌 建 中 ，陈州全 ，李 龙华
（ 同济 大 学 机 械 工 程 学 院 ，上 海 ２ １０ ０ ８ ４）
［ 要］ 摘 针对 用 于海 上 风机 导管 架 基础 平 台建 设 的导 管架 基 础 调平 装 置 ，在夹 桩 器结 构设 计 分析 过
１ 概 述
导 管 架 基 础 是 近海 风 机 基 础 的 一 种 重要 的 基 础形 式 ，导管 架基础 与 钢管桩 之 间通过 高强 度灌 浆
的作用 ，因此设计合理 的夹桩器结构是调平装置设
计 过程 中 的关 键 环节 。
材料连接后 固定 于海底 ¨ ，风机塔筒法兰与导管
架 基 础法 兰 用螺 栓 连接 ，如 图 １ 所示 。为 了保 证 风
［ 收稿 日期 ］ ０ １ １— １ ２ １— ０ ３ ［ 通讯 地址 ］陈州全 ，上海 市虹 口区曲阳路９ ０ １ 号楼 ２弄 ７
一种海上风电风机基础导管架建造施工方法
一种海上风电风机基础导管架建造施工方法【最新版3篇】《一种海上风电风机基础导管架建造施工方法》篇1一种海上风电风机基础导管架建造施工方法，其特征在于，包括以下步骤：1）对基础导管架进行预处理，包括对其各部件进行加工、组装、检验；2）在海床上铺设基础导管架，采用锚索固定，并对基础导管架进行沉降观测；3）在基础导管架上安装叶片，叶片与基础导管架采用螺栓连接；4）在基础导管架上安装电气系统，包括控制系统、变桨系统、通讯系统等；5）对安装好的风机进行调试，确保其正常运行。
《一种海上风电风机基础导管架建造施工方法》篇2一种海上风电风机基础导管架建造施工方法，其特征在于，包括以下步骤：1）根据设计图纸，确定导管架的几何尺寸和外形，确定材料的类型和规格；2）选取施工地点，对施工地点进行安全检查；3）将选定的材料按照设计图纸的要求组装成半成品；4）将半成品运输到施工地点；5）在施工地点进行装配和焊接，装配包括定位、固定、对中和紧固；焊接包括坡口加工、填充和盖面；6）对焊接进行无损检测，确保焊接质量；7）对导管架进行防腐处理，包括喷砂、喷涂和刷漆；8）对导管架进行称重和测量，确保其重量和尺寸符合设计要求。
《一种海上风电风机基础导管架建造施工方法》篇3一种海上风电风机基础导管架建造施工方法，包括以下步骤：1. 准备阶段：施工前进行详细调查，收集水文、气象、地质等资料，制定施工方案。
2. 制作阶段：根据施工方案进行导管架的制作，确保制作精度和工艺符合要求。
3. 运输阶段：将制作好的导管架运输到施工海域，运输过程中采取必要的安全措施。
4. 安装阶段：在施工海域进行导管架的安装，安装过程中采取必要的安全措施，并确保安装精度和工艺符合要求。
5. 调试阶段：对导管架进行调试，确保其正常运行。
6. 维护阶段：定期对导管架进行维护和检修，确保其正常运行。
海上风机基础形式
海上风机基础形式介绍如下：
一、单桩式基础
单桩式基础是最早也是最简单的一种海上风机基础形式。
它的原理是在海底钻孔后，将一根或多根桩驳入海底，形成一个单桩或者多桩的基础支撑系统。
该基础形式适用于比较浅的海域，桩身一般要求较粗，以满足在海洋环境下的稳固支撑。
优点是安装简单、成本较低，缺点是承载力较小、易受海底地质条件和海浪影响，而且不适合深水区的风电场。
二、桶式基础
桶式基础是一种较新的海上风机基础形式，它是将一种可以漂浮的桶状物质放置在海底或者浮标上，并以桶自身的重量或向下排水来产生足够的稳定力支撑风机。
该基础形式适用于水深较深，基础不易沉入海底的场合，可以大大减少安装的难度和成本。
然而，由于该基础的尺寸较大，在运输和装配方面会存在一定困难。
三、吊装式基础
吊装式基础是一种相对比较常见的海上风机基础形式。
它的原理是在海底先钻好一个孔，再将整个基础系统通过吊装机构放置在孔里。
该形式的设计使其能够适应不同水深和地质条件，同时也提高了基础的承载能力。
由于需要吊装机构的配合，它的装配难度和成本较高。
四、桩框式基础
桩框式基础是一种兼具单桩式基础和框架式基础的特点的海上风机基础形式。
它的基本结构是一组互相平行的桩体形成的桩群，在桩群
的顶部固定一个框架，风机塔身在框架上安装。
该基础形式适用于在较小的面积内固定多台风机，同时也可以降低风机维护和维修的成本。
海上风电机组导管架基础水下灌浆施工技术 卓豪海
海上风电机组导管架基础水下灌浆施工技术卓豪海摘要：文章以海上风电导管结构及桩基灌浆连接施工技术为研究对象，首先对海上风电导管架结构进行了阐述分析，随后分析探讨导管架基础灌浆连接段与导管架施工难点，最后结合实际案例对海上风电导管桩基灌浆连接施工技术进行了探讨，以供参考。
关键词：海上风电；导管架构；桩基灌浆连接施工技术前言我国沿海风能资源丰富，有着非常高的有效利用小时数，并且用电负荷中心也比较近，因此在海上风电发展上有着得天独厚的地利优势。
随着国家越来越重视绿色可持续能源开发利用，为海上风电发展带来了空前的机遇。
风机导管架基础是海上风电建设的重要组成部分，做好海上风电导管结构及桩基灌浆连接施工技术分析，对于促进我国海上风电产业发展具有重要的意义。
一、海上风电导管架结构分析导管架结构形式一般包括两种，一种是先桩法导管架，另一种是后桩法导管架。
两种导管架有着相同的主体结构，即都是框架对称结构，结构材料均为钢制材料。
但在结构细节部分有着明显的差异。
对于先打桩导管架而言，在自身支撑腿末端不需要进行桩靴设置，而后打桩导管架则需要设置桩靴。
导管架结构一般分为两部分，一部分是导管架结构基础，一部分是过渡段，过渡段主要包括平台甲板、主斜撑、主筒体等。
在实际开展灌浆施工作业时，一般地点会选择专业灌浆船上，并在完成打桩、下部导管架施工等工序后，正式开始进行桩基灌浆作业。
在具体进行灌浆施工时，需要遵循如下施工流程，首先稳步停靠灌浆船，保证船体在有灌浆终端面板的导管架一侧，方便灌浆管连接，然后连接好灌浆管，并向环形空间内进行淡水压注；接着在正式灌浆前，需要做好环形空间气密性检查，并向灌浆管进行润管料压注，使得灌浆管道处于湿润状态，随后将拌制好的灌浆料由灌浆泵灌入灌浆区域，一般完成单桩灌浆的标志是在溢浆口处有浓浆溢出，然后将灌浆管拔出，连接导管架同侧的另一根导管线，继续进行灌浆，在完成导管架同侧灌浆后，移动灌浆管到导管架另一侧，重复上述步骤，对另外两个单桩进行灌浆，全面完成灌浆工作。
浅谈海上风机桩基础与导管架水下灌浆连接施工质量控制
通过 灌浆管路泵送至 环形空 间。在高 流量前提下 ，通过灌 浆 管线对 环空 内进行清洗 ，总 的冲洗 时间必须 达到 ３ ０ ｍｉ ｎ 以 上 。此时环形空间冲洗用水量达到 ２倍灌浆体积 ，密切监控
灌浆 泵出 口处压力表 数据 ，压力表一直显示 低压 时，说 明灌 浆管 路没有堵塞 。当管路 压力不正常 ，且 无法立 即修复 时 ，
６ ． 停 止 工序
压力 出现 巨大变化 ， 先检 查是否是软管发生堵塞 ， 若证 实发 生
堵塞 ，采取 以下方法进行处理 ：先把软管从导管架上拆 下来 ， 施工人 员一边用锤子 或其他类 似东西敲打软管 ，一边 继续泵 送 ，找出堵塞位置 ，此时应采 用最小流量保持泵送 ， 并派专人
开始溢浆节点 的确 定 。灌浆材料 的用量大于溢浆前 的理 论材 料用量 ，环形 空间顶部有溢浆 发生 ，同时满足 以上两点 即可确 定溢浆 开始 。 溢浆 量 的确定 。根 据工艺要求及本 项 目完全在水 下灌 浆
５ ． 泵 送 工 序
灌浆泵 出现停机 故障 ，专业工程师应立 即修理 ，并保持 搅拌机持续搅拌 ；如发现灌浆料不符合施 工要求 ，应倒掉 ，
待灌浆泵修复 后 ，重新开始搅拌和泵送 。必须配备两 台或以 上搅拌机 。发 生搅 拌机停止工作情 况时 ，由专业工程师确认
正式泵 送前 ，再次确认管 路上所有 的阀门均 处于打开状
第 ３期
梁迎宾 ：浅谈海上风机桩基础与导管架水 下灌浆连接施 工质 量控制 ７ 、拆 卸清洗
２ ８ ９
变化 。 观察灌浆料 已搅拌均匀 ， 并做 灌浆料流动度 、 密度检测 ，
灌浆料流动度应大于 ２ ９ ０ ｍｍ ，密度 ２ ， ２ ５ ０ ￣ ２ ， ４ ５ ０ ｋ ｇ ／ ｍ。 。
海上风电深水导管架基础过渡段有限元模拟分析
海上风电深水导管架基础过渡段有限元模拟分析摘要：海上风电导管架过渡段主要连接下部结构和上部塔筒，起到承上启下的关键作用，因此对其的设计及校核尤为重要。
本文应用非线性有限元分析软件ABAQUS，采用静力学方法对海上风电深水导管架基础斜箱梁式过渡段进行了数值模拟分析，分析结果表明，该过渡段形式能适用于深远海导管架支撑结构上，为我国深远海海上风电支撑结构设计提供借鉴和参考。
0引言由于海上风电场风速高、风况优、湍流强度低、有稳定的主导风向，不消耗陆地资源等优势，世界范围内（包括我国）都对近海风电场进行了大规模的开发，目前国内已适宜开发的近海风电资源日益减少，风电开发走向深远海是必然的趋势。
海上风电机基础的成本是海上风电成本的重要因素，在中深水区域，导管架基础比单桩基础有更好的安全性和经济性。
虽然导管架基础在国内应用处于起步阶段，但是我国在石油平台设计、施工领域经验丰富，可以借鉴使用。
目前导管架基础过渡段形式主要有斜撑式过渡段和箱梁式过渡段两种，不同过渡段形式的传力方式不同，结构用钢量不同，本文选取具备优势的斜箱梁式过渡段为研究对象，为以后后续海上风电场导管架过渡段设计提供一定借鉴意义。
1计算模型及结果目前海上风电领域导管架基础主要采用两种过渡段型式，一种为平箱梁式过渡段，一种为斜箱梁式过渡段。
本文以四桩导管架基础为例，针对斜箱梁式过渡段方案开展设计，斜箱梁式模型主要由主钢管、斜顶板、底板、腹板、支撑管、过渡段内加强板等6部分组成，如图1.1所示。
图1.1 过渡段模型1.1有限元模型设置模型采用的单元类型为四节点四边形有限薄膜应变线性减缩积分壳单元（S4R单元），钢材弹性模量为2.1× 1011 Pa，泊松比为0.3，密度为7850kg /m3。
风机荷载通过参考点施加至主钢管顶部位置，并全约束支撑管底部。
网格大小为300mm×300mm，网格总数量为16435个。
为使计算结果更为精确，通过3步加载荷载，分别是重力荷载加载、风机荷载的竖向力加载、风机荷载的扭矩、弯矩和竖向力加载，风机极限和疲劳荷载见下表1.1表1.1 风机荷载表1.2计算结果导管架基础过渡段设计时需重点考虑极限荷载下自身的强度问题和风机长期荷载作用下的疲劳问题，需要进行极限强度分析和疲劳分析导管架的极限强度分析的目的是为了校核上部过渡段板壳与主钢管的结构设计，为进一步的局部详细结构设计提供参数及建议。
导管架式海上风电基础结构分析
（4）施工工艺
导管架式海上风电基础的施工工艺主要包括以下几个步骤：
（1）施工准备：对海域进行勘察，了解海床地形、水深、潮汐等信息，制 定施工方案。
（2）桩基施工：在海床钻孔，然后浇筑混凝土形成桩基。
（3）导管架安装：将导管架的各段杆件连接起来，形成完整的空间框架结 构。
（4）上部结构安装：完成导管架安装后，进行上部结构的安装，包括风力 发电机组、电气系统、控制系统等设施的安装。
3、环保优势：海上风电项目本身就是一个清洁能源项目，而导管架式海上 风电基础结构的施工过程相对其他类型的基础结构对环境的影响更小，具有更高 的环保性。
四、应用场景
导管架式海上风电基础结构适用于各种类型的风电项目，包括近海风电和远 海风电。在近海风电项目中，导管架式基础结构可以深入海床进行支撑，对于复 杂的海洋环境具有较强的适应性。在远海风电项目中，由于水深较大，采用导管 架式基础结构可以提高结构的稳定性，确保风力发电机组的正常运行。同时，导 管架式基础结构也适用于潮汐、波浪等环境恶劣的海域。
其次，海上风电项目的规模和容量不断扩大，对导管架式基础结构的承载能 力和稳定性提出了更大的挑战。因此，研发更大直径、更高承载力的导管架式基 础结构将成为未来的重要研究方向。此外，随着数字化技术和智能控制技术的应 用，对导管架式基础结构的监测和维护也将成为未来的重要发展方向。通过实时 监测和智能控制，可以实现对基础结构的早期损伤检测和预防性维护，提高整个 风电项目的可靠性和经济性。
二、结构特点
导管架式海上风电基础结构是一种由导管架、桩基和上部结构组成的基础设 施。其设计要求严格，需要承受巨大的风力、海浪和海冰等自然荷载。以下是导 管架式海上风电基础结构的几个主要特点：
1、结构构成
浅析海上风电水下四桩导管架的施工方法
浅析海上风电水下四桩导管架的施工方法摘要：水下四桩导管架风电机组因其结构优势，被广泛应用于海上风电项目中。
因此，本文将重点介绍水下四桩导管架的施工技术和施工工艺，以期为我国海上风电的发展做出贡献。
关键词：海上风电；水下四桩导管架；技术创新；发展体系引言2008年，我国第一个海上风电项目开始施工，最早采用水泥承台上连接法兰安装风机，考虑到成本和施工的速度，逐渐开始采用水面多桩导管架基础、高桩承台和大直径单桩基础（将5~7m直径单桩打入海底）。
由于施工速度快，目前大直径单桩打桩基础尤为盛行。
随着我国风电近海浅水区（水深10m以内）和潮涧的土地资源逐渐使用结束，风电必将走向深水，在广东、福建、浙江、海南、山东、河北及大连等省市离岸10nmile外就达到了水深20~60m，如果采用原有的单桩、高桩承台模式：（1）结构上整体刚度不够，风机运行时结构受水平作用变形较大，影响风机正常运行；（2）不论单桩或高桩承台的多桩，桩在水中长度达到20~50m，桩的总重比之前浅水和潮间带重1000~2000t，增加了施工难度，提高了工程成本。
鉴于上述因素，国外设计出刚度强，受水流影响小，结构变形小，适合深水的水下四桩导管架风机基础，现今国内设计单位也开始设计此种基础。
1水下四桩导管架施工总述水下四桩导管架施工分为先桩法和后桩法，就是打桩过程与放置导管架之间的前后关系。
1. 1 先桩法施工技术先桩法的核心在于保持4根桩的垂直度（0.3%以内）和4根桩的桩顶误差在2cm之内，优势在于导管架4条腿插入打好的4根桩内对接无需调平。
为了保证水下4根桩的垂直度，一般会放置水下可调式打桩模架，保证桩的垂直度可调可控。
先桩法施工过程，即先对海底进行探测，平整度满足要求即可直接进行施工，若平整度不满足要求，则需先对海底进行扫平，满足打桩模架施工平整度要求后再进行施工。
水下打桩模架沉放入海后，通过自身液压调节系统进行调平，之后依次进行沉桩施工，再安装导管架。