CN103352474A - 一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础 - Google Patents

一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础 Download PDF

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Abstract

一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，包括有承台，以及上端位于海平面以上，下端插入到海底平面以下的多根斜桩和一根单桩，所述的多根斜桩均匀分布在以单桩为圆心的圆周上，所述的多根斜桩和一根单桩的顶端固定连接在所述的承台的下端面上。所述的承台的上端面通过法兰连接风机塔筒。所述的斜桩设置有3－8根。所述的多根斜桩是呈辐射状均匀分布在以单桩为圆心的圆周上。本发明能有效解决单桩基础在抵抗巨大水平力和弯矩荷载方面的不足以及群桩基础基桩根数多且直径大的问题，同时施工难度低、建造成本小。可使更大范围内的土体参与抵抗水平力及弯矩，充分发挥地基土体的水平向抗力，提高基桩的水平承载性能，改善基础抗倾覆能力。

Description

一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础
技术领域
本发明涉及一种海上风电基础。特别是涉及一种由一根竖直大直径单桩与多根斜桩通过承台相连接的竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础。
背景技术
海上风电作为一种具有持续稳定、发电量大、不占用土地资源等优点的新型模式，近几年受到了世界上许多国家的重视和青睐。在保障海上风电场能够安全稳定运行的因素中，基础结构是重中之重。海底地质条件较陆地更难以控制，基础结构的稳定性、耐久性和经济性成为影响结构选型的重要因素。
海上风电结构承受竖直向荷载相对较小，水平荷载及水平荷载产生的弯矩较大，导致风电结构桩顶位移较大且不易控制。目前，海上风电基础结构型式多采用大直径单桩基础、群桩基础、三脚架式基础、导管架基础、重力式基础、负压筒式基础和浮式基础等型式。其中，单桩基础结构型式应用最为广泛，其结构简单、受力机制明确，对于海上单机容量较小的风力机较经济适用。随着海上风力发电的规模不断发展，海上风力机单机容量增加到5MW甚至更大，必然导致单桩基础的直径、壁厚等骤然增大，使海上施工困难，建造成本升高。群桩等虽然可以有效的提高抗倾覆能力，但群桩根数较多，海上施工较为困难，且成本较高。大直径单桩竖向承载能力较好，斜桩水平向承载能力和抗弯矩能力较强。因此，通过合理的布桩、控制桩的倾斜度及长短桩的有机组合，与单桩基础相比可大幅度减小桩径、桩长、桩的壁厚；与群桩基础相比可减少桩的根数、桩长及桩的直径，有效抵抗基础顶面水平力及弯矩，控制水平向位移和差异沉降。大大降低了施工难度及建造成本，安全耐久，经济适用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种由大直径单桩及环绕其周围均匀布置的较小直径和长度的斜桩构成的竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础。
本发明所采用的技术方案是：一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，包括有承台，以及上端位于海平面以上，下端插入到海底平面以下的多根斜桩和一根单桩，所述的多根斜桩均匀分布在以单桩为圆心的圆周上，所述的多根斜桩和一根单桩的顶端固定连接在所述的承台的下端面上。
所述的承台的上端面通过法兰连接风机塔筒。
所述的斜桩设置有3－8根。
所述的多根斜桩是呈辐射状均匀分布在以单桩为圆心的圆周上。
所述的多根斜桩的中心轴与单桩的中心轴夹角为2～60°。
所述的单桩的直径和长度都大于斜桩的直径和长度。
所述的单桩为竖直钢管桩。
所述的斜桩为钢管桩。
所述的承台为钢筋混凝土墩台。
本发明的竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，由一根单桩和多根斜桩与承台连接而成，基础主要承受风机等设备的自重及风、浪、流等环境荷载产生的水平力和弯矩。其中竖直向荷载主要由大直径单桩承担，水平荷载和弯矩主要由均匀布置的斜桩和单桩承担。能有效解决单桩基础在抵抗巨大水平力和弯矩荷载方面的不足以及群桩基础基桩根数多且直径大的问题，同时施工难度低、建造成本小。由于斜桩基础放射状地分布于地基土中，与土体的接触范围较大，可使更大范围内的土体参与抵抗水平力及弯矩，充分发挥地基土体的水平向抗力，提高基桩的水平承载性能，改善基础抗倾覆能力。
附图说明
图1是本发明的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础横剖面示意图；
图2是本发明的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础俯视图。
图中
1：承台                     2：斜桩
3：单桩                     4：海平面
5：海底海床平面
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础做出详细说明。
如图1、图2所示，本发明的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，包括有承台1，以及上端位于海平面以上、下端插入到海底平面以下的多根斜桩2和一根单桩3，所述的单桩3的直径和长度都大于斜桩2的直径和长度，所述的多根斜桩2均匀分布在以单桩3为圆心的圆周上，所述的多根斜桩2和一根单桩3的顶端固定连接在所述的承台1的下端面上，所述的承台1的上端面通过法兰连接风机塔筒，承台1将来自风机塔筒的荷载传递至桩顶面。
在上述的结构中，所述的斜桩2可设置有3－8根，并且，所述多根斜桩2是呈辐射状均匀分布在以单桩3为圆心的圆周上，所述多根斜桩2的中心轴与单桩3的中心轴夹角为2～60°。所述的单桩3为竖直钢管桩；所述的斜桩2为钢管桩；所述的承台1为钢筋混凝土墩台。
下面给出一最佳实施例：
一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础：主要包括单根竖直钢管桩、多根斜桩、承台和风力机塔筒等结构。如图1、图2所示，该实施例中斜桩2为钢管桩，共设4根，辐射状均匀分布于单桩3四周。承台1上部与风机结构通过法兰盘连接。该实施例中：单桩直径4m，壁厚25mm，长70m；斜桩直径2m，壁厚25mm，倾斜角度10°，通过承台1将单桩3和斜桩2连接。
具体施工过程：1、预制单桩与斜桩；2、将预制好的单桩先打至一定深度；3、将斜桩打至一定深度；4、安装承台；5、安装风机塔筒。

Claims (9)

1.一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，包括有承台（1），以及上端位于海平面以上，下端插入到海底平面以下的多根斜桩（2）和一根单桩（3），所述的多根斜桩（2）均匀分布在以单桩（3）为圆心的圆周上，所述的多根斜桩（2）和一根单桩（3）的顶端固定连接在所述的承台（1）的下端面上。
2.根据权利要求1所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的承台（1）的上端面通过法兰连接风机塔筒。
3.根据权利要求1所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的斜桩（2）设置有3－8根。
4.根据权利要求1或3所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的多根斜桩（2）是呈辐射状均匀分布在以单桩（3）为圆心的圆周上。
5.根据权利要求1或3所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的多根斜桩（2）的中心轴与单桩（3）的中心轴夹角为2～60°。
6.根据权利要求1所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的单桩（3）的直径和长度都大于斜桩（2）的直径和长度。
7.根据权利要求1所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的单桩（3）为竖直钢管桩。
8.根据权利要求1所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的斜桩（2）为钢管桩。
9.根据权利要求1所述的一种竖直单桩与多根斜桩组合式高桩承台海上风电基础，其特征在于，所述的承台（1）为钢筋混凝土墩台。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104265053A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 温州电力设计有限公司 一种高压输电线路江中塔
CN104695411A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 苏交科集团股份有限公司 预制组合结构钢管桩风力发电平台
CN106120833A (zh) * 2016-08-24 2016-11-16 江西理工大学 一种地下桁架式桩基及其施工方法
CN106149745A (zh) * 2016-08-24 2016-11-23 江西理工大学 一种桁架式钢管注浆桩基础及其施工方法
CN106245668A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 江西理工大学 一种桁架式桩基础及其施工方法
CN110735430A (zh) * 2019-06-25 2020-01-31 广东力源液压机械有限公司 一种基坑无支撑预制支护桩单排施工方法及中置式斜桩压桩机
CN111395381A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 丁红岩 一种打旋桩筏式裙板基础及其施工方法
CN112554224A (zh) * 2020-12-10 2021-03-26 浙江大学 一种可用于海上风机中的主辅组合式桩基础及施工方法
CN114059572A (zh) * 2020-08-04 2022-02-18 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础及建立方法
CN114319412A (zh) * 2021-09-02 2022-04-12 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种使用斜桩支撑的单桩基础及其施工方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003193487A (ja) * 2001-12-27 2003-07-09 Ohbayashi Corp 柱基礎構造
CN201502064U (zh) * 2009-10-16 2010-06-09 上海宝钢工程技术有限公司 海上风机钢结构基础
CN201538971U (zh) * 2009-10-23 2010-08-04 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 高桩承台式海上风力发电机基础结构
CN201599158U (zh) * 2009-09-29 2010-10-06 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 具有中心桩的多桩钢构架海上风电机组基础结构
CN101876174A (zh) * 2009-04-29 2010-11-03 上海勘测设计研究院 海上风电场风机基础结构
CN201704699U (zh) * 2010-07-08 2011-01-12 宝钢工程技术集团有限公司 海上风机钢结构基础体系
CN201952811U (zh) * 2011-02-24 2011-08-31 王锦文 在浅海软土基础上风力发电机的基座
CN102966116A (zh) * 2011-09-01 2013-03-13 华锐风电科技(集团)股份有限公司 海上风力发电机组群桩基础装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003193487A (ja) * 2001-12-27 2003-07-09 Ohbayashi Corp 柱基礎構造
CN101876174A (zh) * 2009-04-29 2010-11-03 上海勘测设计研究院 海上风电场风机基础结构
CN201599158U (zh) * 2009-09-29 2010-10-06 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 具有中心桩的多桩钢构架海上风电机组基础结构
CN201502064U (zh) * 2009-10-16 2010-06-09 上海宝钢工程技术有限公司 海上风机钢结构基础
CN201538971U (zh) * 2009-10-23 2010-08-04 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 高桩承台式海上风力发电机基础结构
CN201704699U (zh) * 2010-07-08 2011-01-12 宝钢工程技术集团有限公司 海上风机钢结构基础体系
CN201952811U (zh) * 2011-02-24 2011-08-31 王锦文 在浅海软土基础上风力发电机的基座
CN102966116A (zh) * 2011-09-01 2013-03-13 华锐风电科技(集团)股份有限公司 海上风力发电机组群桩基础装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104265053A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 温州电力设计有限公司 一种高压输电线路江中塔
CN104265053B (zh) * 2014-10-21 2016-04-06 温州电力设计有限公司 一种高压输电线路江中塔
CN104695411A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 苏交科集团股份有限公司 预制组合结构钢管桩风力发电平台
CN106120833A (zh) * 2016-08-24 2016-11-16 江西理工大学 一种地下桁架式桩基及其施工方法
CN106149745A (zh) * 2016-08-24 2016-11-23 江西理工大学 一种桁架式钢管注浆桩基础及其施工方法
CN106245668A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 江西理工大学 一种桁架式桩基础及其施工方法
CN110735430A (zh) * 2019-06-25 2020-01-31 广东力源液压机械有限公司 一种基坑无支撑预制支护桩单排施工方法及中置式斜桩压桩机
CN111395381A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 丁红岩 一种打旋桩筏式裙板基础及其施工方法
CN114059572A (zh) * 2020-08-04 2022-02-18 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础及建立方法
CN112554224A (zh) * 2020-12-10 2021-03-26 浙江大学 一种可用于海上风机中的主辅组合式桩基础及施工方法
CN114319412A (zh) * 2021-09-02 2022-04-12 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种使用斜桩支撑的单桩基础及其施工方法

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