CN113047330A - 一种用于海上风电的装配式高桩承台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于海上风电的装配式高桩承台包括：若干嵌入基岩的钢管桩；一架设在若干钢管桩的上端的下部承台，该下部承台的底部设有与若干钢管桩一一对应的桩孔；若干分别用以连接相邻的两个钢管桩的下层型钢，通过该若干下层型钢支撑下部承台的底部；若干对应设置于若干钢管桩的顶部的上层型钢，每跟上层型钢沿钢管桩的径向设置；一通过浇筑砼料于下部承台上硬化形成的上部承台；以及一螺栓组合件，该螺栓组合件包括若干轴向向上的螺栓，该螺栓组合件与下部承台浇筑在一起。本发明能提高了高桩承台结构的施工效率，缩短了施工所需的窗口期时间，降低了海上环境条件对高桩承台施工的影响，能够更好的控制高桩承台的施工质量。

Description

一种用于海上风电的装配式高桩承台
技术领域
本发明涉及海上风电设备领域，具体涉及一种用于海上风电的装配式高桩承台。
背景技术
随着国家碳中和目标的推进，风力发电等可再生能源的开发利用对中国能源结构优化有着重要的战略意义。在海上风电工程的建设过程中，高桩承台基础结构作为中国自主研发的海上风电工程的基础型式得到了广泛的应用，其主要优点在于基础结构刚度大，结构稳定，防撞性能好，施工工艺成熟，适用于软土地基。目前采用的高桩承台结构主要包括钢管桩沉桩和混凝土承台施工，其中混凝土承台施工需要在风机安装现场进行钢套箱制作和安装，并浇筑混凝土，最后再拆除钢套箱和侧面模板。但是该结构存在施工工序较多，作业时间较长，并且船机设备占用的施工窗口期时间较长，水上施工所需要的作业人数较多，并且作业时间较长，施工安全风险较大的不足。为加快高桩承台结构的施工效率，提高海上风电风机安装的施工速度，需要对目前采用的高桩承台结构进行优化。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种用于海上风电的装配式高桩承台，能提高了高桩承台结构的施工效率，缩短了施工所需的窗口期时间，降低了海上环境条件对高桩承台施工的影响，能够更好的控制高桩承台的施工质量。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的一种用于海上风电的装配式高桩承台包括：
若干嵌入基岩的钢管桩；
一架设在若干钢管桩的上端的下部承台，该下部承台的底部设有与若干钢管桩一一对应用以钢管桩的上端插入的桩孔；
若干分别用以连接相邻的两个钢管桩的下层型钢，通过该若干下层型钢支撑下部承台的底部；
若干对应设置于若干钢管桩的顶部的上层型钢，每跟上层型钢沿钢管桩的径向设置；
一通过浇筑砼料于下部承台上硬化形成的上部承台；以及
一螺栓组合件，该螺栓组合件包括若干轴向向上的螺栓，该螺栓组合件与下部承台浇筑在一起。
上述的用于海上风电的装配式高桩承台中钢管桩内部设有封堵器，钢管桩内浇筑砼料以形成桩芯并通过封堵器位于钢管桩内部的高度以控制桩芯的长度。
上述的用于海上风电的装配式高桩承台中钢管桩的数量为六个。
上述的用于海上风电的装配式高桩承台中同一高度的六个钢管桩的轴心均布于同一圆上，该六个钢管桩以倾斜状嵌入基岩且顶部与水平面齐平。
上述的用于海上风电的装配式高桩承台中下部承台为圆形且边缘设有向上凸起结构。
上述的用于海上风电的装配式高桩承台中桩孔与钢管桩的空隙灌浆以形成密封结构，桩孔的井深小于下部承台的高度。
上述的用于海上风电的装配式高桩承台中相邻两根上层型钢相连。
上述的用于海上风电的装配式高桩承台中每一根上层型钢还包括若干沿沿钢管桩的径向设置并与上层型钢交错设置的辅助型钢。
本发明的海上风电用装配式高桩承台能够实现高桩承台结构的高效施工，减少现场混凝土浇筑的体积，缩短高桩承台结构的施工工期；能够避免使用钢套箱和混凝土侧面以及底面模板，减少了施工成本，综合效益较高；施工过程受海上作业环境的影响较小，施工所需的窗口期较短，能够加快施工进度，预制承台采用整体安装的方式进行，需要的船机设备较少，施工周期较短，并且整体安装工艺能够适应恶劣海上施工作业环境，抵抗风浪的能力较强；采用预制构件进行现场安装，预制构件的生产车间环境稳定，进行流水线作业，工序标准较为统一，施工质量能够得到较好的保证；通过工厂化预制，不受风浪条件制约，不依赖施工作业船舶，能够进行全天候施工，易于控制施工质量，采用流水线作业方式，标准化程度较高。
附图说明
图1是本发明的用于海上风电的装配式高桩承台结构示意图；
图2是图1中沿A-A方向的结构示意图(钢管桩和下部承台安装状态)；
图3是图1中沿B-B方向的结构示意图；
图4是图1中沿C-C方向的结构示意图；。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步说明。
请参阅图1～4，图中示出了本发明的用于海上风电的装配式高桩承台；包括：
若干嵌入基岩的钢管桩1，本实施例中，钢管桩1内部设有封堵器(图中未示出)，钢管桩1内浇筑砼料以形成桩芯11，通过封堵器位于钢管桩1内部的高度以控制桩芯11的长度，钢管桩1的数量为六个，同一高度的该六个钢管桩1的轴心均布于同一圆上，该六个钢管桩1以倾斜状嵌入基岩且顶部与水平面齐平；
一架设在若干钢管桩1的上端的下部承台2，该下部承台2底部设有与若干钢管桩1一一对应用以钢管桩1上端插入的桩孔21；本实施例中，下部承台2为圆形且边缘设有向上的凸起结构，桩孔21与钢管桩1的空隙灌浆以形成密封结构22，桩孔21的井深小于下部承台2的高度；
若干分别用以连接相邻的两个钢管桩1的下层型钢3，该若干下层型钢3用以支撑下部承台2的底部；
若干对应设置于若干钢管桩1的顶部上层型钢4，每跟上层型钢4沿钢管桩1的径向设置，本实施例中，相邻两根上层型钢4相连；每一根上层型钢4还包括连根沿钢管桩1的径向设置并与上层型钢4交错设置呈“米”字状的辅助型钢41，；
一浇筑砼料于下部承台2内并与下部承台2顶部齐平硬化形成的上部承台5；以及
一螺栓组合件6，该螺栓组合件6包括若干轴向向上的螺栓，该螺栓组合件6与下部承台2浇筑在一起。
本发明的施工方法：
(1)下部承台2的预制与吊装
在预制场中将下部承台2进行预制，在浇筑过程中安装好螺栓组合件6并根据钢管桩1的设计间距预留桩孔21，构件预制完成之后，通过运输船运输至施工现场进行吊装，采用起重船将下部承台2吊运至钢管桩1上方，通过预留的桩孔21将下部承台2和钢管桩1进行拼装，使得下部承台2落在钢管桩1之间的下部型钢3上。
(2)桩芯11及上部承台5浇筑以及钢管桩1与下部预制承台2间空隙灌浆
下部承台2吊装完毕之后，开始浇筑钢管桩1桩芯11的混凝土，通过钢管桩1内部的封堵器控制钢管桩1的桩芯11的混凝土的浇筑深度，桩芯1的混凝土浇筑完毕之后，开始焊接上部型钢4，通过上部型钢4的焊接将钢管桩1连接成一个整体，上部型钢4焊接完毕之后，开始浇筑钢管桩1与下部承台2之间的缝隙形成密封结构22，然后开始浇筑上部承台5的混凝土，浇筑至与下部承台2齐平位置之后，停止浇筑施工，完成本发明的装配式高桩承台的全部施工。
本发明提供了一种装配式高桩承台的施工，通过采用下部型钢3连接沉桩完毕的钢管桩1，然后将预制好的下部承台2通过内部预留的桩孔21进行钢管桩1之间的拼装，最后完成上部承台5的浇筑和钢管桩1内部混凝土的浇筑。
本发明的海上风电用装配式高桩承台能够实现高桩承台结构的高效施工，减少现场混凝土浇筑的体积，缩短高桩承台结构的施工工期；能够避免使用钢套箱和混凝土侧面以及底面模板，减少了施工成本，综合效益较高；施工过程受海上作业环境的影响较小，施工所需的窗口期较短，能够加快施工进度，预制承台采用整体安装的方式进行，需要的船机设备较少，施工周期较短，并且整体安装工艺能够适应恶劣海上施工作业环境，抵抗风浪的能力较强；采用预制构件进行现场安装，预制构件的生产车间环境稳定，进行流水线作业，工序标准较为统一，施工质量能够得到较好的保证；通过工厂化预制，不受风浪条件制约，不依赖施工作业船舶，能够进行全天候施工，易于控制施工质量，采用流水线作业方式，标准化程度较高。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，其包括：
若干嵌入基岩的钢管桩；
一架设在若干所述钢管桩的上端的下部承台，该下部承台的底部设有与若干所述钢管桩一一对应用以所述钢管桩的上端插入的桩孔；
若干分别用以连接相邻的两个钢管桩的下层型钢，通过该若干所述下层型钢支撑所述下部承台的底部；
若干对应设置于若干所述钢管桩的顶部的上层型钢，每跟所述上层型钢沿所述钢管桩的径向设置；
一通过浇筑砼料于所述下部承台上硬化形成的上部承台；以及
一螺栓组合件，该螺栓组合件包括若干轴向向上的螺栓，该螺栓组合件与所述下部承台浇筑在一起。
2.如权利要求1所述的用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，所述钢管桩内部设有封堵器，所述钢管桩内浇筑砼料以形成桩芯并通过所述封堵器位于钢管桩内部的高度以控制所述桩芯的长度。
3.如权利要求1所述的用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，所述钢管桩的数量为六个。
4.如权利要求3所述的用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，所述同一高度的六个所述钢管桩的轴心均布于同一圆上，该六个所述钢管桩以倾斜状嵌入基岩且顶部与水平面齐平。
5.如权利要求1所述的用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，所述下部承台为圆形且边缘设有向上凸起结构。
6.如权利要求1所述的用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，所述桩孔与所述钢管桩的空隙灌浆以形成密封结构，所述桩孔的井深小于所述下部承台的高度。
7.如权利要求1所述的用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，所述相邻两根所述上层型钢相连。
8.如权利要求7所述的用于海上风电的装配式高桩承台，其特征在于，每一根所述上层型钢还包括若干沿沿钢管桩的径向设置并与所述上层型钢交错设置的辅助型钢。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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