一文看尽!海上风电机组固定式基础大全

今天，带大家来盘点下目前海上风电机组所使用的固定式支撑结构及地基基础。

1. 单桩基础
概况：结构最简单，应用最广泛
结构：由钢板卷制而成的焊接钢管组成
分类：有过渡段单桩，无过渡段单桩
优势：单桩基础结构简单，施工快捷，造价相对较低
劣势：结构刚度小、固有频率低，受海床冲刷影响较大，且对施工设备要求较高代表工程：英国London Array海上风电场
London Array
单桩卷制
单桩及过渡段
无过渡段单桩
2. 重力式基础
概况：诞生最早，适用水深一般不超过40m
结构：靠基础自重抵抗风电机组荷载和各种环境荷载作用，一般采用预制钢筋混凝土沉箱结构，内部填充砂、碎石、矿渣或混凝土压舱材料
分类：预制混凝土沉箱和钢结构沉箱
优势：稳定性好
劣势：对地基要求较高(最好为浅覆盖层的硬质海床)。

施工安装时需要对海床进行处理，对海床冲刷较为敏感
代表工程：英国blyth海上风电场
钢制重力式基础
混凝土重力式基础运输
混凝土重力式基础陆上预制
3. 导管架基础
概况：取经海洋石油平台，适用水深20m~50m
结构：下部部结构采用桁架式结构，以4桩导管架基础为例，结构采用钢管相互连接形成的空间四边形棱柱结构，基础结构的四根主导管端部下设套筒，套筒与桩基础相连接。

导管架套筒与桩基部分的连接通过灌浆连接方式来实现
优势：基础刚度大，稳定性较好
劣势：结构受力相对复杂，基础结构易疲劳，建造及维护成本较高
代表工程：德国Alpha Ventus海上风电场
Alpha V entus海上风电场
导管架基础
导管架基础运输
4. 多脚架基础
概况：陆上预制，水下灌浆。

一般适用于20m~40m水深的海域
结构：根据桩数不同可设计成三脚、四脚等基础，以三脚架为例，三根桩通过一个三角形刚架与中心立柱连接，风电机组塔架连接到立柱上形成一个结构整体
分类：三脚架基础、四脚架基础等
优势：结构刚度相对较大，整体稳定性好
劣势：需要进行水下焊接等操作
代表工程：德国Borkum West 2海上风电场
Borkum West 2海上风电场
多脚架基础
多脚架基础运输
5. 吸力筒基础
概况：陆地预制，抽水下沉，注水移除。

一般适用于水深在60m以内的海域
结构：由筒体和外伸段两部分组成，筒体为底部开口顶部密封的筒型，外伸段为直径沿着曲线变化的渐变单通
分类：钢筋混凝土预应力结构和钢结构形式
优势：造价低，施工速度快
劣势：对施工精度要求较高
代表工程：中国三峡响水海上风电场
吸力筒基础
吸力筒基础及风机整体安装
吸力筒基础及风机整体运输
6. 桩基-钢承台基础
结构：下部为重力式基础，上部为导管架结构，导管架下部的桩腿与重力式基础连接，一般采用灌浆连接
优势：靠泊等附属结构布置方便，上部结构受波浪力较小
劣势：结构较为复杂，重量较大，对地质的承载力和打桩精度要求较高
代表工程：德国BARD Offshore 1海上风电场
BARD Offshore 1海上风电场
桩基钢承台基础
桩基钢承台基础
7. 桩基-混凝土承台基础
概况：中国自主研发的下部结构及基础型式，适用于软土地基
结构：由若干根桩和位于海水面以上(或冲刷面以上)的承台所组成的桩基础结构分类：常规的桩基承台，高桩承台
优势：基础结构刚度大，结构稳定，防撞性能好，施工工艺成熟。

劣势：施工工期较长，不适用于水深较深的海域
代表工程：中国东海大桥海上风电场
东海大桥海上风电场
高桩承台
桩基承台基础风机吊装
8. 其他新型基础
(1)导管架-重力式基础
结构：下部为重力式基础，上部为导管架结构，导管架下部的桩腿与重力式基础连接，一般采用灌浆连接
(2) 重力式-导管架基础
结构：基础下部为导管架基础，上部位重力式结构
应用情况：丹麦Nissum Bredning试验风场，本号曾经关注过哦(【前沿技术】带你了解世界上最潮范儿的海上风电场)
(3) 导管架-吸力筒基础
结构：基础上部单桩通过过渡结构与下部吸力筒基础连接。