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一种海上风电嵌岩柱回填方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2022-12-08 16:26:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 董娇 | 2022-12-08 16:26:41
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

风电技术发展迅速，成本不断下降，是目前应用规模最大的新能源发电方式。风电可分为陆基与海上两大类。与陆基风电相比，海上风电具有高风速、低风切变、低湍流、高产出的优势。目前，海上风电基础的主要型式有重力式、桩基式(单桩、多桩)、导管架式和浮式等，而80％以上的基础为桩基式和导管架式。为保证基础的稳定性，桩基及导管架式往往采用嵌岩桩的方式提高桩基承载力。嵌岩桩的主要施工工艺包括成孔、下桩和回填灌浆三个步骤，为保障嵌岩桩的施工质量，回填灌浆对材料的流动性、硬化速度和硬化强度等均提出了很高的要求。目前，嵌岩桩回填灌浆材料以化学灌浆材料为主，一方面化学灌浆材料施工复杂、价格昂贵，另一方面，化学材料对海洋环境也具有一定的污染，本发明通过使用水泥基材料作为回填的材料，回填前向钢护筒内注入水溶性高分子聚合物溶液，水溶性高分子聚合物溶液用于改变钢护筒内，嵌岩柱周围海水的物理性质。

本发明利用一般的水泥基材料作为回填材料，价格便宜，具有很好的经济性，因水泥基材料相对化学灌浆材料密度大、流动性好，可利用自重自流充满灌浆缝隙，无需加压，简化了施工工艺；回填时采用了水溶性高分子聚合物溶液改变了钢护筒内海水的物理性质，阻止了水泥基材料向水中扩散，保障不污染海洋环境。

海上风电具有高风速、低风切变、低湍流、高产出的优势；本成果简化了施工工艺，同时保障不污染海洋环境，优势显著，具有广阔应用前景。

清华大学金峰教授团队发明的堆石混凝土筑坝技术，是近20年来中国以至全世界发展最迅猛的大坝设计与施工技术之一，该技术充分利用原材料，环境友好，通过一系列的室内和现场试验研究表明，堆石混凝土具有良好的综合性能，并在简化工艺、取消温控和提升材料抗裂性能等方面有突破性进展，成功解决了温控防裂这个混凝土坝领域百年来的核心难题。截至目前，在金峰团队的技术支持下，在祖国20余个省、市、自治区推广应用了200余个堆石混凝土工程，建成了超过150与座堆石混凝土大坝。

本成果能够使用普通的水泥基材料作为回填材料，价格优势明显，成本投入低廉，产生效益块；在当前基础上，未来将在智能信息化上加大研发力度，计划后期将投入200余万元助力科技化和智能化。

本技术基于国家发明专利——一种海上风电嵌岩柱回填方法，通过一系列的工程经验实践验证了其可行性。后期将通过技术咨询、技术服务等方式与需求单位展开深度合作。