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高性能复合灌浆材料

浮力筒灌浆料

  • 根据结构类型和安装方法,海上风机的基础类型分为桩基础、重力基础、吸力筒基础和浮动基础。其中,桩基是最常用的基础类型,如单桩基础、多桩导管架基础和高桩承台基础。导管架是海上结构中常见的基础形式。导管架与基础桩通过高强度灌浆材料连接固定,最终固定在海床上。目前,海上风机基础主要采用水泥基材料灌浆连接。与...
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根据结构类型和安装方法,海上风机的基础类型分为桩基础、重力基础、吸力筒基础和浮动基础。其中,桩基是最常用的基础类型,如单桩基础、多桩导管架基础和高桩承台基础。

导管架是海上结构中常见的基础形式。导管架与基础桩通过高强度灌浆材料连接固定,最终固定在海床上。目前,海上风机基础主要采用水泥基材料灌浆连接。与陆地相比,海上风电灌浆材料的性能要求更为严格,要求灌浆材料无粗骨料、无纤维增强,灌浆材料需要具有流动性大、早期强度高、最终强度高、水下不分散、耐久性高、抗疲劳等特点。灌浆材料不仅能缓冲风电基础,还能提高结构安全性和稳定性。

在海上风电工程中,管架灌浆连接通常采用泵送灌浆的方式将灌浆材料灌注到海平面以下的连接段。

根据上述海上风电装机容量预测,预计2020年海上风电对灌浆材料的需求约为15万吨,2025年海上风电对灌浆材料的需求吨,需求显著增加。

筒式基础作为锚泊和基础类型,在海洋和港口工程中具有很大的应用价值,如:(1)海上结构系泊系统,如单点系泊、牵引平台牵引、船舶系泊、管道固定牵引;(2)吸力锚;(3)牵引沉垫平台的阻滑桩;(4)防波堤;(5)平台基础,如导管架平台和张力腿平台的基础;(6)海上风电基础,这是一个新的应用。与其他海洋基础相比,筒式基础主要利用气/水产生的压差形成吸力(低于大气压时也称负压)下沉,具有安装简单、无声音污染、抗倾覆承载力高、节约钢材、可重复使用等优点。,有望成为未来海上风机的主要基础类型之一。

1.海上风电工程的应用。

筒型基础主要用于海上风电场建设中的风塔和海上风机结构基础,大致分为单筒型、多筒型(三筒型或四筒型)、天津大学(培继建教授、丁红岩教授研发团队)和道达公司开发的单筒多舱复合型。典型的应用项目案例如表1所示。图1~图5所示。

表1海上风电筒基础分类及典型应用。

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图1海上风电筒型基础。

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图2单筒多舱复合筒型基础。

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图3海上风电复合筒型基础-塔筒-风机一步式安装技术思路。

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单筒多舱复合筒型基础是一种大型混凝土-钢板-钢筋-预应力钢绞线组合系统的宽浅基础结构类型(直径25~40m,高度6~15m),将弧形过渡段和筒型基础部分有机结合成复合筒型基础(重量2000~4000t)。通过预应力混凝土过渡段,整个结构体系有效地将风机塔筒的巨大弯矩转化为基础结构中有限的拉压应力。各种材料的复合结构有效地解决了钢-混凝土结构的变形协调和开裂控制,充分发挥了钢-混凝土结构的材料优势,提高了结构的安全性和耐久性。基础筒壁可分为混凝土和钢。筒体内的蜂窝舱结构可实现基础自浮拖航和下沉精细调平功能,如图2所示。这种基础结构类型可以实现陆上批量预制和海上一体化安装,大大节省了海上作业时间,大大降低了生产、运输和安装成本,使海上风电场高效、低成本、大规模开发成为可能,其技术创新思路如图3所示。图中所示的基础。塔筒和3MW风机一步运输安装完成(整体拖航72h.281nmile.整机下沉施工8h.水平度万分之三)。目前正在建设的11台3.3MW和2台6.45MW复合基础风电机组今年将在三峡公司江苏大丰海上风电场一步安装。

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