CN109610501B - 一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法 - Google Patents

一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法，包括桩筒和装在桩筒底端的负压桶结构，所述的负压桶结构至少设有两种不同长度的负压桶桶体，负压桶桶体沿桩筒的周向均匀分布，不同长度的负压桶桶体等间隔设置，负压桶桶体通过连接件与桩筒固定相接，负压桶桶体的底端为开口端，负压桶桶体的顶端为封闭端，封闭端上开有排气孔，排气孔处装有排气阀。本发明通过在桩筒底部设长短不一的负压桶桶体，每个负压桶桶体顶部留有排气阀，供下沉过程排气用，增设不同长度的负压桶桶体可满足现场地质条件及承载力、稳定性要求，避免出现局部或整体失稳，适用于地质条件复杂海域，确保每个负压桶桶体下沉到位，可用于软黏土海域。

Description

一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种海上风电基础结构，特别涉及一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法。
背景技术
海上风机基础是风机稳固的重要组成部分，它不仅要承受结构自重、风荷载、波浪力、水流力等外界干扰，同时风机基础的刚度、倾斜角及振动频率等内因，也构成风机工作安全的重要因素。目前根据风机基础的构造不同，可以分为桩基础结构、桩筒基础结构、重力式结构、负压桶桶体式结构和漂浮结构等5个类型，而长短多桶负压桩筒海上风电基础的设计理念是首次提出。
我国近海淤泥质黏土、软黏土及淤泥质沙土分布广泛，传统的桩基础设计埋深较大，一般需要穿过软土层到达持力层，致使桩基础结构风机基础的投资较大、工期较长、辅助船舶较多；而桩筒基础结构一般需要先打设桩基础，将预制好的桩筒放置在桩基上，从而构成风机基础；该结构适应性强、安全性高，但桩基一般位于水面以下，需在桩与导管之间的环形空隙灌注水泥浆，使桩与导管连成一体，导致该结构施工难度大、施工期长；重力式基础适用于水深不超过15m的浅海。漂浮结构目前还处于研发阶段，尚无成功案例；负压桶桶体式结构制造成本低、海上安装快、抗拔性能好，适用于近海软黏土区域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，将负压桶桶体与桩筒的优点相融合的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构。
本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构的施工方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特点是，包括桩筒和装在桩筒底端的负压桶结构，所述的负压桶结构至少设有两种不同长度的负压桶桶体，负压桶桶体的轴线与桩筒的轴线平行设置，负压桶桶体沿桩筒的周向均匀分布，不同长度的负压桶桶体等间隔设置，负压桶桶体通过连接件与桩筒固定相接，负压桶桶体的底端为开口端，负压桶桶体的顶端为封闭端，封闭端上开有排气孔，排气孔处装有排气阀。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述负压桶桶体的顶端设有用于封闭负压桶桶体顶端的盖板，盖板与连接件固定相接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述连接件包括上小下大的锥形筒体，锥形筒体的上端口与桩筒的下端口对接，锥形筒体的下端口通过连接钢板与负压桶桶体焊接，在所述锥形筒体上设有与负压桶桶体固定相接的肋板。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的负压桶桶体为单仓桶体或多仓桶体。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述负压桶桶体之间通过加固钢板相接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述排气阀通过管道与真空泵站相连。
本发明所要解决的另一技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种如上述长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构的施工方法，其特点是，该方法为，先将上述的海上风电基础结构预制拼装好，再通过专用运输船舶运至指定海面，用起重船吊至指定位置，打开负压桶桶体顶部的排气阀，使该海上风电基础结构下沉至泥面；再用真空泵站连接排气阀，抽出每个负压桶桶体内的残余空气及海水，确保负压桶桶体的顶面与泥面标高持平，再通过四个角上负压桶桶体的抽气情况，将负压桶桶体的盖板调节至水平状态，抽气完成，关闭排气阀，完成海上风电基础结构的施工。
与现有技术相比，本发明所述的海上风电基础结构由桩筒和长短不一的多个负压桶桶体组成，可满足现场地质条件及承载力、稳定性要求，避免出现局部或整体失稳，适用于地质条件复杂海域，每个负压桶桶体顶部留有排气阀，供下沉过程排气用，确保每个负压桶桶体下沉到位，设计简单、合理，使用方便，可用于软黏土海域。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照图1和图2，一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，包括桩筒1和装在桩筒1底端的负压桶结构，所述的负压桶结构至少设有两种不同长度的负压桶桶体3，负压桶桶体3的轴线与桩筒1的轴线平行设置，负压桶桶体沿桩筒的周向均匀分布，不同长度的负压桶桶体等间隔设置，负压桶桶体呈阵列排布，以两种不同长度的负压桶桶体按3×3阵列排布为例，两种不同长度的负压桶桶体沿桩筒的周向均匀间隔设置，桩筒的中心可设置短负压桶桶体或长负压桶桶体，相邻负压桶桶体3之间的间距相等，负压桶桶体3通过连接件与桩筒1固定相接，负压桶桶体3的底端为开口端，负压桶桶体3的顶端为封闭端，封闭端上开有排气孔，排气孔处装有排气阀。
实施例2，实施例1所述的海上风电基础结构，所述负压桶桶体3的顶端设有用于封闭负压桶桶体顶端的盖板6，盖板6与连接件固定相接。
实施例3，实施例1所述的海上风电基础结构，所述连接件包括上小下大的锥形筒体2，锥形筒体2的上端口与桩筒1的下端口对接，锥形筒体2的下端口通过连接钢板与负压桶桶体3焊接，连接钢板与负压桶桶体顶端的盖板共用一块钢板，在所述锥形筒体上设有与负压桶桶体固定相接的肋板5。
实施例4，实施例1所述的海上风电基础结构，所述的负压桶桶体3为单仓桶体或多仓桶体，若为多仓桶体，则在每个仓体顶端均安装一个排气阀。
实施例5，实施例1所述的海上风电基础结构，所述负压桶桶体之间通过加固钢板4相接。
实施例6，实施例1所述的海上风电基础结构，所述排气阀通过管道与真空泵站相连。
实施例7，一种如实施例1-6所述长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构的施工方法，该方法为，先将实施例1-6任一项所述的海上风电基础结构预制拼装好，再通过专用运输船舶运至指定海面，用起重船吊至指定位置，打开负压桶桶体顶部的排气阀，使该海上风电基础结构下沉至泥面；再用真空泵站连接排气阀，抽出每个负压桶桶体内的残余空气及海水，确保负压桶桶体的顶面与泥面标高持平，再通过四个角上负压桶桶体的抽气情况，将负压桶桶体的盖板调节至水平状态，抽气完成，关闭排气阀，完成海上风电基础结构的施工。
本发明所述的海上风电基础结构中负压桶桶体的个数、各桶的长度及大小依据地质勘探资料，经承载力验算、抗倾覆稳定性计算、抗水流波浪力计算而定；桩筒的顶部安装法兰，用于连接风机上部塔筒结构，下部一般用8块肋板焊接固定在负压桶盖板上，长短不一的负压桶桶体可适用于地质条件复杂海域，确保每个负压桶下沉到位；每个负压桶顶部留有出气阀，供下沉过程排气用；另外，本发明负压桶桶体间的加固钢板、盖板及肋板的厚度需根据承载力、稳定性计算经设计确定，负压桶的长度需满足现场地质条件及承载力、稳定性要求，避免出现局部或整体失稳。
采用本发明所述的海上风电基础结构，作为海上风电发电机组的基础，以近海软黏土地基为持力层，为风机上部结构提供较好的承载力，同时可以抵抗海上复杂的外界荷载及不利环境因素，其次，本发明还具有如下优点：
（1）本发明作为海上风电基础结构，可用于软黏土海域；
（2）本发明可以为海上风机提供较好的承载力，抵抗海上复杂的外界荷载及不利环境因素；
（3）本发明可陆上预制拼装，制造成本低，不需打桩设备，工期短，抗拔性能好；
（4）本发明可满足复杂的软黏土地质环境，整体稳定性好，安全系数高。

Claims (9)

1.一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：包括桩筒和装在桩筒底端的负压桶结构，所述的负压桶结构至少设有两种不同长度的负压桶桶体，负压桶桶体沿桩筒的周向均匀分布，不同长度的负压桶桶体等间隔设置，负压桶桶体通过连接件与桩筒固定相接，负压桶桶体的底端为开口端，负压桶桶体的顶端为封闭端，封闭端上开有排气孔，排气孔处装有排气阀。
2.根据权利要求1所述的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：所述负压桶桶体的顶端设有用于封闭负压桶桶体顶端的盖板，盖板与连接件固定相接。
3.根据权利要求1所述的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：所述连接件包括上小下大的锥形筒体，锥形筒体的上端口与桩筒的下端口对接，锥形筒体的下端口通过连接钢板与负压桶桶体焊接。
4.根据权利要求3所述的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：在所述锥形筒体上设有与负压桶桶体固定相接的肋板。
5.根据权利要求1所述的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：所述的负压桶桶体为单仓桶体或多仓桶体。
6.根据权利要求1所述的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：所述负压桶桶体之间通过加固钢板相接。
7.根据权利要求1所述的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：所述排气阀通过管道与真空泵站相连。
8.根据权利要求1所述的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特征在于：所述负压桶桶体呈阵列排布。
9.一种如权利要求1-8任一项所述长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构的施工方法，其特征在于：该方法为，先将权利要求1-8任一项所述的海上风电基础结构预制拼装好，再通过专用运输船舶运至指定海面，用起重船吊至指定位置，打开负压桶桶体顶部的排气阀，使该海上风电基础结构下沉至泥面；再用真空泵站连接排气阀，抽出每个负压桶桶体内的残余空气及海水，确保负压桶桶体的顶面与泥面标高持平，再通过四个角上负压桶桶体的抽气情况，将负压桶桶体的盖板调节至水平状态，抽气完成，关闭排气阀，完成海上风电基础结构的施工。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110453711B (zh) * 2019-06-28 2021-06-04 天津大学 一种弹性过渡段多筒基础结构及其施工方法
CN114059577A (zh) * 2020-07-31 2022-02-18 江苏金风科技有限公司 风机基础的施工方法、风机基础及风力发电机组
CN112127381A (zh) * 2020-09-30 2020-12-25 长江勘测规划设计研究有限责任公司 筒顶密梁筒内分仓单柱变截面负压筒海上风电基础及施工方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202295230U (zh) * 2011-09-20 2012-07-04 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 浮式海上风电基础
CN105987850B (zh) * 2015-03-06 2018-12-04 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 具有桶式桁架基础的水域十字板剪切试验平台及安装方法
KR101777199B1 (ko) * 2016-03-09 2017-09-11 한국해양대학교 산학협력단 해양구조물 고정용 석션파일
CN205917719U (zh) * 2016-06-16 2017-02-01 江苏海上龙源风力发电有限公司 一种多桶负压桶式海上测风塔
CN108425376A (zh) * 2018-05-15 2018-08-21 福建省水利水电勘测设计研究院 一种适应于浅软弱覆盖层岩基海床的配重式负压筒型海上风机基础及其抗倾覆方法

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