一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构的制作方法

1.本发明涉及海上风电机组基础防水的技术领域，尤其是指一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构。


背景技术：

2.目前海上风电开发主要在近海、浅海区域，风机基础以单桩、导管架等形式的固定基础为主。而深远海风资源丰富，但开发难度大、成本高，漂浮式基础技术是深远海风电开发的关键技术，目前世界上提出了半潜式、spar、tlp、驳船式等漂浮式基础形式，其中半潜式漂浮式基础是主要的研究方向。目前世界上开发的半潜式漂浮式基础绝大部分是钢制的，但是其用钢量巨大，成本较高。若采用混凝土材料设计漂浮式基础，能够节约成本。装配式混凝土漂浮式风机基础是一种比较经济的方案，能够有效的降低度电成本，提高收益率。
3.漂浮式基础的防水性能是风力发电机组安全运行的重要保障，对于水下装配式混凝土结构，拼接缝处的防水设计更是至关重要。目前沉管、海底隧道等工程中，接缝位置主要使用gina止水带和omega止水带设计进行防水。由于gina止水带和omega止水带的体积较大，需要结构断面的尺寸较大，沉管、海底隧道等结构尺寸较大，能够满足安装要求，但漂浮式基础需要提供浮力，结构壁厚和断面面积较小，无法满足gina和omega止水带的安装空间。故对于装配式混凝土漂浮式基础需全新设计经济、可靠的防水方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于为解决现有技术中的不足，提供了一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，包括混凝土节段本体的防水设计、混凝土节段之间拼接缝防水设计以及连接法兰与混凝土节段之间拼接缝防水设计。
5.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，包括混凝土基础臂、中心连接件和连接法兰，所述混凝土基础臂有多个，该多个混凝土基础臂的一端均通过连接法兰和中心连接件相连接，另一端呈放射状设置，所述混凝土基础臂包括多个依次相拼接的混凝土节段，每个混凝土节段的筒壁上沿其周向设有多个供预应力筋安装的孔道，且相邻混凝土之间的孔道一一对应，通过预应力筋在中心连接件的张拉下将多个混凝土节段紧连，每个混凝土节段的内、外表面均设有防水层，混凝土节段与连接法兰的接缝之间以及两个相邻的混凝土节段的接缝之间均设有密封组件。
6.进一步，所述两个相邻的混凝土节段的接缝之间的密封组件包括从背水面至迎水面依次设置的第一防水涂层、第一防水密封胶、环氧树脂胶、锥形套管、第一防水密封橡胶垫、第二防水密封胶和第二防水涂层；其中，所述第一防水涂层和第二防水涂层分别设置在两个相邻的混凝土节段的接缝表面处，所述第一防水密封胶、环氧树脂胶、第一防水密封橡胶垫和第二防水密封胶通过混凝土节段端面上的凹槽装于两个混凝土节段之间，所述锥形套管穿过孔道，用于孔道防水。
7.进一步，所述混凝土节段与连接法兰的连接端面处预埋有垫板，所述混凝土节段
与连接法兰的接缝之间的密封组件分别设置在混凝土节段与垫板之间以及垫板与连接法兰之间，所述混凝土节段、垫板和连接法兰的接缝表面处设有防水涂层。
8.进一步，设置在混凝土节段与垫板之间的密封组件包括从背水面至迎水面依次设置的第一止水带、第二止水带和第三防水密封胶；其中，所述第一止水带和第二止水带预埋在混凝土节段端面上，所述第三防水密封胶通过混凝土节段端面上的凹槽装于混凝土节段和垫板之间。
9.进一步，所述第一止水带和第二止水带为遇水膨胀的橡胶止水带。
10.进一步，设置在垫板与连接法兰之间的密封组件包括从背水面至迎水面依次设置的第二防水密封橡胶垫、第三防水密封橡胶垫和第四防水密封胶；其中，所述第二防水密封橡胶垫、第三防水密封橡胶垫和第四防水密封胶通过垫板端面上的凹槽装于垫板和连接法兰之间。
11.进一步，所述垫板为钢垫板。
12.进一步，所述连接法兰为钢法兰。
13.本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
14.本发明根据漂浮式风机基础的使用环境，结构形式以及受力特点，提出了多道防水措施的设计，在保证结构安全稳定的情况下，有效提高了漂浮式基础的防水性能，保障风力发电机组的安全运行，具有施工方便、刚柔并济、安全可靠等优点。
附图说明
15.图1为海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构的结构示意图。
16.图2为图1中a处的局部截面图。
17.图3为图1中b处的局部截面图。
具体实施方式
18.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
19.参见图1至图3所示，为本实施例所提供的海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，包括混凝土基础臂1、中心连接件3和连接法兰4，所述混凝土基础臂1有三个，该多个混凝土基础臂1的一端均通过连接法兰4和中心连接件3相连接，另一端呈放射状设置，所述混凝土基础臂包括多个依次相拼接的混凝土节段2，每个混凝土节段2的筒壁上沿其周向设有多个供预应力筋安装的孔道6，且相邻混凝土之间的孔道6一一对应，通过预应力筋在中心连接件3的张拉下将三个混凝土节段2紧连成y型，每个混凝土节段2的内、外表面均铺设有防水卷材或喷涂聚脲涂层，作为防水层进行封闭防水，混凝土节段2与连接法兰4的接缝之间以及两个相邻的混凝土节段4的接缝之间均设有密封组件；其中，所述连接法兰4为钢法兰。
20.所述两个相邻的混凝土节段2的接缝之间的密封组件包括从背水面b至迎水面a依次设置的第一防水涂层11、第一防水密封胶12、环氧树脂胶13、锥形套管14、第一防水密封橡胶垫15、第二防水密封胶16和第二防水涂层17；其中，所述第一防水涂层11和第二防水涂层17分别设置在两个相邻的混凝土节段的接缝表面处，所述第一防水密封胶12、环氧树脂胶13、第一防水密封橡胶垫15和第二防水密封胶16通过混凝土节段2端面上的凹槽装于两
个混凝土节段2之间，所述锥形套管14穿过孔道6，用于孔道6防水；所述第一防水涂层11和第二防水涂层17为喷涂聚脲涂层，所述第一防水密封胶12和环氧树脂胶13为环氧树脂胶粘剂，所述锥形套管14为pp塑料锥形套管，所述第一防水密封橡胶垫15为三元乙丙防水密封橡胶垫，所述第二防水密封胶16为聚硫防水密封胶。
21.所述混凝土节段2与连接法兰4的连接端面处预埋有垫板5，所述混凝土节段2与连接法兰4的接缝之间的密封组件分别设置在混凝土节段2与垫板5之间以及垫板5与连接法兰4之间，所述混凝土节段2、垫板5和连接法兰4的接缝表面处设有防水涂层10；设置在混凝土节段2与垫板5之间的密封组件包括从背水面b至迎水面a依次设置的第一止水带9-1、第二止水带9-2和第三防水密封胶7-1；其中，所述第一止水带9-1和第二止水带9-2预埋在混凝土节段端面上，所述第三防水密封胶7-1通过混凝土节段端面上的凹槽装于混凝土节段和垫板5之间；所述防水涂层10为喷涂聚脲涂层，所述第一止水带9-1和第二止水带9-2为遇水膨胀橡胶条，所述第三防水密封胶7-1为聚硫防水密封胶；
22.设置在垫板5与连接法兰4之间的密封组件包括从背水面b至迎水面a依次设置的第二防水密封橡胶垫8-1、第三防水密封橡胶垫8-2和第四防水密封胶7-2；其中，所述第二防水密封橡胶垫8-1、第三防水密封橡胶垫8-2和第四防水密封胶7-2通过垫板5端面上的凹槽装于垫板5和连接法兰4之间；所述第二防水密封橡胶垫8-1和第三防水密封橡胶垫8-2为三元乙丙防水密封橡胶垫，所述第四防水密封胶7-2为聚硫防水密封胶。
23.以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：包括混凝土基础臂、中心连接件和连接法兰，所述混凝土基础臂有多个，该多个混凝土基础臂的一端均通过连接法兰和中心连接件相连接，另一端呈放射状设置，所述混凝土基础臂包括多个依次相拼接的混凝土节段，每个混凝土节段的筒壁上沿其周向设有多个供预应力筋安装的孔道，且相邻混凝土之间的孔道一一对应，通过预应力筋在中心连接件的张拉下将多个混凝土节段紧连，每个混凝土节段的内、外表面均设有防水层，混凝土节段与连接法兰的接缝之间以及两个相邻的混凝土节段的接缝之间均设有密封组件。2.根据权利要求1所述的一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：所述两个相邻的混凝土节段的接缝之间的密封组件包括从背水面至迎水面依次设置的第一防水涂层、第一防水密封胶、环氧树脂胶、锥形套管、第一防水密封橡胶垫、第二防水密封胶和第二防水涂层；其中，所述第一防水涂层和第二防水涂层分别设置在两个相邻的混凝土节段的接缝表面处，所述第一防水密封胶、环氧树脂胶、第一防水密封橡胶垫和第二防水密封胶通过混凝土节段端面上的凹槽装于两个混凝土节段之间，所述锥形套管穿过孔道，用于孔道防水。3.根据权利要求1所述的一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：所述混凝土节段与连接法兰的连接端面处预埋有垫板，所述混凝土节段与连接法兰的接缝之间的密封组件分别设置在混凝土节段与垫板之间以及垫板与连接法兰之间，所述混凝土节段、垫板和连接法兰的接缝表面处设有防水涂层。4.根据权利要求3所述的一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：设置在混凝土节段与垫板之间的密封组件包括从背水面至迎水面依次设置的第一止水带、第二止水带和第三防水密封胶；其中，所述第一止水带和第二止水带预埋在混凝土节段端面上，所述第三防水密封胶通过混凝土节段端面上的凹槽装于混凝土节段和垫板之间。5.根据权利要求4所述的一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：所述第一止水带和第二止水带为遇水膨胀的橡胶止水带。6.根据权利要求3所述的一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：设置在垫板与连接法兰之间的密封组件包括从背水面至迎水面依次设置的第二防水密封橡胶垫、第三防水密封橡胶垫和第四防水密封胶；其中，所述第二防水密封橡胶垫、第三防水密封橡胶垫和第四防水密封胶通过垫板端面上的凹槽装于垫板和连接法兰之间。7.根据权利要求3所述的一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：所述垫板为钢垫板。8.根据权利要求1所述的一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，其特征在于：所述连接法兰为钢法兰。

技术总结
本发明公开了一种海上装配式混凝土漂浮式风机防水基础结构，包括混凝土基础臂、中心连接件和连接法兰，混凝土基础臂有多个，多个混凝土基础臂的一端均通过连接法兰和中心连接件相连接，另一端呈放射状设置，混凝土基础臂包括多个依次相拼接的混凝土节段，每个混凝土节段的筒壁上沿其周向设有多个供预应力筋安装的孔道，相邻混凝土之间的孔道一一对应，通过预应力筋在中心连接件的张拉下将多个混凝土节段紧连，每个混凝土节段的内、外表面均设有防水层，混凝土节段与连接法兰的接缝之间以及两个相邻的混凝土节段的接缝之间均设有密封组件；本发明有效提高了漂浮式基础的防水性能，保障风电机组安全运行，具有施工方便、刚柔并济、安全可靠等优点。安全可靠等优点。安全可靠等优点。


技术研发人员：徐向东 刘晓峰 王利楠 王鹏亮 赵春雨
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/6/28