海上风电单桩稳桩平台的结构设计与安全性评估

根据海上风机基础的打桩作业要求,设计一种单桩稳桩平台,并利用ANSYS APDL软件对单桩稳桩平台在打桩作业工况、遭遇台风工况等极端典型工况的结构强度、整体稳定性和单桩稳定性进行校核。结果表明,设计的稳桩平台可满足海上复杂环境下单桩基础的定位、导向和沉桩等技术要求,为海上风电单桩稳桩平台的结构设计和安全性评估提供参考。     

海上风机导管架基础钢管桩稳桩平台结构强度分析

海上风机导管架基础钢管桩沉桩施工通常需要专门的稳桩平台辅助进行。结合作业工艺要求、海洋环境条件和相关规范,对钢管桩稳桩平台进行结构设计。采用SESAM软件和ANSYS Workbench软件分别对稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度进行计算分析,并根据规范对计算结果进行评估。结果表明,稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度均满足规范要求。该计算分析方法同样适用于海上升压站导管架基础、海上单桩基础稳桩平台或其他类似导管架结构的强度评估。     

海上风机大直径单桩双钩翻身技术

中国的海上风电已进入大规模发展阶段,其中大直径无过渡段单桩是国内海上风电场主流基础形式。为高效、安全的进行大直径单桩施工,文章在研究一种单台起重机双钩空中翻身的技术的基础上,采用左右大张角双钩起重机、大吨位吊梁、翻桩夹具等手段,在仅需一台大型起重设备的情况,完成了大直径单桩的翻身起重作业,提高了施工效率,降低海上风电场建造成本和安全风险。     

海上风机大直径单桩双钩翻身技术

中国海上风电是绿色能源的重要一支,现已进入大规模发展阶段,其中大直径无过渡段单桩是国内海上风电场主流基础形式。为高效、安全的进行大直径单桩施工,本文通过研究一种单台起重机双钩空中翻身的技术,采用左右大张角双钩起重机、大吨位吊梁、翻桩夹具等手段,在仅需一台大型起重设备的情况,完成了大直径单桩的翻身起重作业,提高了施工效率,降低海上风电场建造成本和安全风险。     

固化土加固海上风电桩基水平承载特性研究

为探究固化土加固对于海上风电大直径单桩基础水平承载特性的影响，以江苏如东H4#海上风电场工程为背景建立了固化土加固海上风电大直径单桩基础的有限元计算模型，研究了固化土加固前后单桩基础的水平承载特性，分析了固化土强度参数对单桩基础水平承载特性的影响。研究结果表明：利用固化土加固单桩基础可显著改善桩基的水平承载特性，桩基的水平承载力可提高147%;桩身位移对于固化土粘聚力的变化较敏感，内摩擦角的变化对于桩身位移的影响则较低。     

采用一种多功能吊具进行海上风电单桩割除

海上风电单桩基础,单桩桩体超大超重,因地质原因,单桩有可能无法沉设到设计标高,无法顺利完成单桩基础的施工.后经变更为1大桩加6小桩复合式承台结构型式之后,就需要对已沉单桩超高部分进行割除.为完成海上风电超大超重钢管桩超高部分的割除施工,使用一种新型的桩顶环形吊具配合小型人工割桩平台来完成割桩施工,该吊具为一体化结构设计...     

后装式抗冰锥结构设计及施工技术

抗冰锥结构作为一种有效的抗冰工程措施,能够减小海冰对海上风电大直径单桩基础的作用,保证寒冷地区单桩基础安全运行。因此,基于我国北方一典型海上风电工程单桩基础,考虑工程场址的环境与施工条件,采用后装式抗冰锥结构,结构与单桩基础灌浆连接。同时利用有限元软件对抗冰锥结构及灌浆连接的强度进行校核。最后介绍了后装式抗冰锥的施工相关内容。研究得到的相关成果可为其他寒冷地区海上风电工程提供参考。     

坐底式辅助桩稳桩平台在风电工程中的应用

近年来海上风电工程在国内沿海得到大规模建设,风机的诸多基础型式中单桩基础因其工厂整体化制作,造价低,施工方便,无需海床准备,安装简便等优点,目前广泛的应用于我国海上风电场建设中。根据我国主要海上风电场统计,单桩基础占比达到65%以上。随着风机单机容量增大及建设水深增加,海上风电单桩基础采用的钢管桩直径也越来越大,长度也越来越长,钢管桩沉桩施工对海上沉桩船机的选择、沉桩稳桩定位方式比常规沉桩工艺提出更高的要求。文章结合汕头某风电项目桩基施工情况,阐述超大型单桩施工中坐底式辅助桩稳桩平台选用及施工注意事项,确保沉桩施工质量满足设计规范要求,为类似大型海上风电工程和测风塔工程中推广使用。     

基于竖向地基梁法的海上风电单桩基础结构优化

本文提出了一种针对海上风电单桩基础结构计算的改进竖向地基梁法,并对单桩基础结构进行了优化计算。对单桩基础结构采用竖向地基梁法计算,基于m法计算土抗力,限制浅层土抗力的极限值不能超过极限土压力。结合工程情况,利用传统竖向地基梁法与改进方法,对单桩基础结构进行了优化计算,两种方法的计算结果存在一定差异,改进计算方法所得最大泥面水平位移增大34.6%。对于变形控制较为严格的海上风电桩基础结构,限制浅层土抗力的极限值不能超过极限土压力并使用改进方法对单桩结构进行计算是必要的。     

灌浆料对海上风电大直径Ⅲ型嵌岩单桩承载性能的影响

基于福建南日岛海上风电工程项目设计资料,采用ABAQUS软件建立海上风电大直径Ⅲ型嵌岩单桩基础"桩-灌浆层-基岩"有限元模型,对灌浆料性能参数展开参数敏感性分析,研究其不同取值对嵌岩单桩水平承载性能以及桩土相互作用机理的影响程度.计算结果表明,增大灌浆层厚度有利于改善桩基入土段的应力情况并显著提升其水平承载性能;灌浆层厚度的增大能够避免灌浆层开裂以及岩土层的破坏;相比于改变灌浆料厚度,增大灌浆料的材料强度并未对嵌岩单桩的水平承载性能产生较大影响.该结果可以指导嵌岩单桩设计,以探究合适的钻孔及灌浆方法,为工程实际施工提供参考.     

一种新型坐底自升式平台插桩方法

依托一艘新型2 000 t坐底自升式海上风电施工平台,研究其相比传统的自升式平台和坐底式平台在插桩方式上的改进实践。分析坐底自升式平台的上船体、下浮体和桩腿之间的运动,并考虑采用结构重力快速压载的方式保证平台作业时插桩的稳定性。研究结果表明,新型坐底自升式平台在插桩时能躲避浪和流的袭击,当遇到较软或“硬-软-硬”的海底地层时,可降低插桩穿刺的风险和拔桩作业的难度。该研究可供特殊地质条件下的海上风电施工平台插桩作业的实施参考,能有效降低施工过程中的安全风险,并提高施工效率。     

一种海上风电植入式单桩、高桩共用座底稳桩平台的应用

植入式单桩和植入式高桩基础是一种新型的风电基础形式,选择该基础结构形式主要问题在于该地风场地质覆盖层较薄,其它基础形式不适应,为解决在较薄地质进行该类型基础形式施工,需要一种安全、简便的施工辅助平台,文章结合莆田平海湾海上风电项目介绍该共用平台如何应用于两种基础结构形式,配合辅助施工。     

一种深水四桩导管架基础钢管桩翻身系统的应用

本文以广东省某深水海域四桩导管架风机基础施工为背景,介绍了一套新型的钢管桩翻身系统;该系统对比传统翻桩工艺,能大幅度提高翻桩效率,节省海上作业时间.该翻桩系统由溜尾钩、夹桩器、翻桩器等构成,有效地克服了无吊耳设置的钢管桩,在深水海域四桩导管架基础翻桩施工的工程难点;该工艺更加系统化,操作安全简单,可为后续类似项目提供借...     

临近桩基础吊装作业的影响分析

针对吊装作业引起的超载对临近桩基础的影响问题，进行吊装作业稳定性和桩基础受力分析。采用经验公式计算吊装稳定性，并对桩身受力情况进行有限元分析。结果表明，吊装作业稳定性系数、桩身受力、桩顶水平和竖向位移均满足相关要求；吊装工况下荷载大于设计值，桩基础受力和位移虽然符合规范要求，但内力和位移明显增大，应复核超载对结构安全的影响。     

全球首制深潜坐底多功能风电工程船交付

正2018年4月27日,由上海船舶研究设计院设计、黄埔文冲建造的深潜坐底多功能风电工程船"顺一1600"顺利交付。该船为全球首制"两栖式"风电工程船,既可漂浮作业,也可坐底作业,集海上风电的单桩/群桩基础施工、风机部件船上总组、风机散装、海上风机整体吊装以及风机运输、检修、维护等综合作业功能于一体,多项技术业内领先。该船长115.8 m,宽58 m,主要由上壳体、立柱、     

海上风电单桩基础冰激振动及抗冰措施

为研究冰激振动对海上风电机组单桩基础的影响,基于我国北黄海海域海上风电工程的典型单桩基础,采用室内模型试验的方法研究单桩与海冰相互作用时,海冰的破坏模式及结构的振动特点,并验证抗冰锥结构的作用效果;建立ANSYS和SACS数值计算模型,对比分析典型冰激振动条件下单桩基础的动力响应。结果表明:直立的大直径单桩在海冰作用下会发生明显的冰激振动,试验得到的冰力与采用ISO 19906规范推荐方法的计算结果更加接近,并且在某一冰速下单桩结构会出现动响应明显的"锁频振动",这将威胁到风机的运行安全;而增加抗冰锥体后,海冰转化为弯曲破坏模式,结构的动力响应明显降低,能够满足风机运行需求。相关成果可以为其他有冰海域风电机组单桩基础设计与研究工作提供参考。     

起重船海上风机单桩基础“运装分离”施工窗口计算

我国海上风电长期采用“运装分离”工艺路线进行大直径单桩基础施工，但缺乏大直径单桩施工窗口的量化分析研究。研究我国“运装分离”工艺路线的单桩基础施工工艺流程，探讨施工工艺的分解和阻碍起重船作业的因素，建立实际海况是否小于起重船限制作业海况条件和起重船运动是否可满足挂钩要求的两项起重船单桩基础施工耐波性衡准。采用基于时-频域联合计算的方法对“华西5000”起重船在广东粤西海域某海上风电场的施工窗口进行计算，结果表明：起重船是否满足挂钩作业条件是决定施工窗口的控制因素，冬季施工窗口比例远低于其他季节，但若起重船与运输驳船采用并靠和一字靠迎浪作业，冬季的施工窗口比例也可达60%以上。     

海上风电基础桩嵌岩施工基座研究

针对传统海上嵌岩施工基座的单一适应性和精度低,以及目前海上风电快速发展,基座已多元化,传统的单一施工基座已无法满足现在海上风电基础桩的施工要求等困难问题,通过对一种适应高海况下多直径基础和高精度控制的施工基座进行专业研究分析,设计了一种新型海上风电嵌岩施工基座的主体结构,可以同时适用不同直径的基础桩,最后通过有限元分析软件研究复核基座各个工况下的性能及稳定性,保证新型基座能满足未来海上大型桩基础施工需求。     

大直径钢管桩沉桩工艺及桩身垂直度控制

本文通过对单桩沉桩工艺、垂直度测量控制方法的剖析与总结,为后续海上风电场建设中无过渡段大直径钢管桩单桩基础的施工、质控提供实际经验。     

海上风电植入式嵌岩桩承载特性分析

本文结合某海上风电嵌岩桩基础,采用有限元软件ABAQUS分析在极限荷载状态下的嵌岩桩承载特性,对比分析了灌浆混凝土开裂、桩身变形、弯矩及剪力分布情况。结果表明:灌浆层在极限荷载状态下会产生三个破坏区域,灌浆料强度对承载力提升不大,增加灌浆料厚度能显著提高承载能力。