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适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础 Download PDF

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张金接
符平
杨锋
赵卫全
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Abstract

本实用新型涉及一种适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，属于近海基础工程领域，主要技术方案为：组合桩基础由主支撑桩、辅助支撑桩及支撑架组成，其中主支撑桩和辅助支撑桩截面为圆形，且主支撑桩直径大于辅助支撑桩；支撑架由导管、斜支撑和连接钢管组成，套于主支撑桩和辅助支撑桩外并连接固定；主支撑桩为一根，辅助支撑桩为两根、三根或四根。本实用新型采用主支撑桩和辅助桩的组合；这样单个桩的直径减小，打桩设备易解决；辅助桩施工时控制方向更加容易，施工质量可靠，也便于检测。

Description

适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础
所属技术领域
本实用新型是在近海，水深5～15m，淤泥层海床条件下，一种安全可靠、施工方便，成本较低的大型风机组合桩基础。
背景技术
中国到目前为止，还没有建设海上大型风电场的经验。国外在建设海上大型电场时，采用单桩和四桩较多，但其基础多为砂层或砂质土层，承载力较高。对于砂层或砂质土层上的单桩基础，桩径4m，可用于2～3MW的风机，如丹麦的Vestas；对于砂层或砂质土层上的多桩基础，采用先安装四柱的支撑架，再利用联结在支撑架上的导管打入四根桩，支撑架与桩水下焊接并化学灌浆联结，可用于2～5MW的风机，如德国的Repower。
由于中国黄海和东海的近海相当范围由古黄河泥沙淤积而成，地质勘探表明，海床表面淤泥层厚度达5m，该层几乎不能持力。持力层约在海床以下20多m。在这样的地质条件下，如果采用国外已有的技术和方式，就遇到两方面的问题：对于单桩，桩径需要增大，对2～3MW的风机，桩径为4.8～5.0m，由于单桩需要整根打入，长约50m，重约260t～300t，国内尚无适合的打桩设备。对于多桩，虽然打桩能力可以解决，但安装支撑架时，由于表层淤泥过于软弱，支撑架易下沉且难以保证水平度。
由于海上风机的基础成本较高，技术比较复杂，迫切需要在这方面取得技术进展。
发明内容
本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种施工方便、质量可靠且易于检测的适合于淤泥层海床的大型风机组合桩基础。
本发明的技术方案是：
一种适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，由主支撑桩、辅助支撑桩及支撑架组成，其中主支撑桩和辅助支撑桩截面为圆形，且主支撑桩直径大于辅助支撑桩；支撑架由导管、斜支撑和连接钢管组成，套于主支撑桩和辅助支撑桩外并连接固定。
主支撑桩为一根。
辅助支撑桩为两根，三根支撑桩呈直角三角形布置，主支撑桩位于三角形直角顶点。
辅助支撑桩为三根，三辅助支撑桩呈等边三角形布置，主支撑桩位于三角形重心位置。
辅助支撑桩为四根，四根辅助支撑桩呈正方形布置，主支撑桩位于正方形中心位置。
主支撑桩竖直向下，辅助支撑桩竖直或者倾斜，且倾斜度不小于8∶1；
支撑架与主支撑桩和辅助支撑桩通过焊接或螺栓连接；
使用时，操作平台和塔筒通过调节段即连接段钢管与主支撑桩连接。
该发明的有益效果是：
1、采用主支撑桩和辅助桩的组合。这样单个桩的直径减小，打桩设备易解决；
2、施工顺序改变。先打入垂直的主支撑桩，垂直度比较容易控制；然后将预制好的支撑架吊装，与主支撑桩连接(利用预留的上部孔，焊接或螺栓连接)；由主支撑桩承受支撑架的自重，既不会下沉也易于保持水平；
3、支撑架兼作导管架。一方面使辅助桩施工时控制方向更加容易，另一方面，导管架与主支撑桩的连接(焊接或螺栓连接)可在水上进行，质量更加可靠，也便于检测；
组合桩基础形式：
1、桩数：根据风机的要求，采用一主两辅，一主三辅，一主四辅三种类型；
2、支撑架：支撑架兼作导管架与支撑架不兼作导管架两种，前者避免了水下连接，连接质量更加可靠且易于检测，但要增加一定的钢材用量；后者需要水下连接，但节省一定的钢材用量；增减的钢材用量与水深有关；
3、辅助桩：辅助桩分垂直和微斜(倾斜度不小于8∶1)两种。前者易控制且施工时对主桩的影响小，但由于桩底支撑面积较小，稳定性较差；后者由于桩底支撑面积较大，稳定性较好；但施工时要严格控制辅助桩的倾斜度，减少对主桩的影响。
因此，可组合成12种形式，根据风场、风机、地质、地震、波浪海流等特性，经动、静结构分析，并根据施工装备、施工经验与造价选择。
附图说明
图1：一主二辅垂直水下连接风机基础结构示意图；
图2：图1中I-I剖面示意图；
图3：一主二辅倾斜水下连接风机基础结构示意图；
图4：图2中I-I剖面示意图；
图5：一主二辅垂直水上连接风机基础结构示意图；
图6：图5中I-I剖面示意图；
图7：一主二辅倾斜水上连接风机基础结构示意图；
图8：图7中I-I剖面示意图；
图9：一主三辅垂直水下连接风机基础结构示意图；
图10：图9中I-I剖面示意图；
图11：一主三辅倾斜水下连接风机基础结构示意图；
图12：图11中I-I剖面示意图；
图13：一主三辅垂直水上连接风机基础结构示意图；
图14：图13中I-I剖面示意图；
图15：一主三辅倾斜水上连接风机基础结构示意图；
图16：图15中I-I剖面示意图；
图17：一主四辅垂直水下连接风机基础结构示意图；
图18：图17中I-I剖面示意图；
图19：一主四辅倾斜水下连接风机基础结构示意图；
图20：图19中I-I剖面示意图；
图21：一主四辅垂直水上连接风机基础结构示意图；
图22：图21中I-I剖面示意图；
图23：一主四辅倾斜水上连接风机基础结构示意图；
图24：图23中中I-I剖面示意图。
图25：以组合桩图23为例的施工步骤1-打主桩
图26：以组合桩图23为例的施工步骤2-沉放导管架
图27：以组合桩图23为例的施工步骤3-导管架调平、定位
图28：以组合桩图23为例的施工步骤4-打4根辅桩
图29：以组合桩图23为例的施工步骤5-导管架与基桩有效连接
其中：1-主支撑桩，2-辅助支撑桩，3-支撑架，4-导管，5-斜支撑，6-连接钢管，7-海底滩面，8-调节段(连接段钢管)，9-操作平台，10-风机塔筒。
具体实施方式
结合附图1～24所示，一种适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，由主支撑桩(1)、辅助支撑桩(2)及支撑架(3)组成，其中主支撑桩(1)和辅助支撑桩(2)截面为圆柱形，且主支撑桩(1)直径大于辅助支撑桩(2)；主支撑桩(1)竖直向下，辅助支撑(2)桩竖直或者倾斜，且倾斜度不超过8∶1；支撑架(3)由导管(4)、斜支撑(5)和连接钢管(6)组成，套于主支撑桩(1)和辅助支撑桩(2)外并连接固定；辅助支撑桩为两根、三根或者四根，当辅助支撑桩(2)为两根时，三根支撑桩呈直角三角形布置，主支撑桩(1)位于三角形直角顶点。当辅助支撑桩为三根时，三辅助支撑桩呈等边三角形布置，主支撑桩位于三角形重心位置。当辅助支撑桩为四根时，四根辅助支撑桩呈正方形布置，主支撑(1)桩位于正方形中心位置。支撑架(3)与辅助支撑桩(2)连接的导管(4)位于海底滩面(7)上。对于水下短导管结构，支撑架(3)与辅助支撑桩(2)连接的导管(4)整体位于水下，主支撑桩(1)与导管焊接或通过螺栓连接；辅助支撑桩(2)与导管(4)为水下焊接及高强度化学注浆固接。对于水上长导管结构，支撑架(3)与辅助支撑桩(2)相连导管(4)的上端部分位于海平面之上，主支撑桩(1)和辅助支撑桩(2)与导管(4)焊接或通过螺栓连接。使用时，操作平台(9)和风机塔筒(10)通过调节段(8)与主支撑桩(1)相连。
该大型风机组合桩基础的施工过程(以组合桩图23为例)如下：
1、根据设计图在陆上金属结构加工基地加工主桩、辅助桩、支撑架、调节段，选购合格的高强螺栓；尺寸复核；组合桩V进行支撑架和调节段的预组装后拆开。
2、装船运至GPS定位的安装点。
3、利用打桩船起吊和打入主支撑桩至指定深度，保持垂直度；桩顶高程测量与微调。
4、利用船上起吊设备吊装支撑架，支撑架主导管套在主支撑桩上，调整到设计高程后利用预留的锁定孔固定，微调保持支撑架顶面的水平度。
5、利用打桩机吊起并打入辅助桩，注意尽可能减少对主桩的垂直度的影响。利用预留的锁定孔固定。
6、按设计要求进行焊接与化灌。
7、安装调节段，使调节段顶面的水平度满足设计要求。
8、安装操作平台及风机塔架结构等。
该大型风机组合桩基础施工时打桩设备易解决，施工精确度高，质量更加可靠且便于检测。

Claims (9)

1、一种适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，由主支撑桩、辅助支撑桩及支撑架组成，其中主支撑桩和辅助支撑桩截面为圆形，且主支撑桩直径大于辅助支撑桩；支撑架由导管、斜支撑和连接钢管相互焊接组成，支撑架套于主支撑桩和辅助支撑桩外并连接固定。
2、如权利要求1所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，所述的主支撑桩为一根。
3、如权利要求2所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，所述的辅助支撑桩为两根，三根支撑桩呈直角三角形布置，主支撑桩位于三角形直角顶点。
4、如权利要求2所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，所述的辅助支撑桩为三根，三根辅助支撑桩呈等边三角形布置，主支撑桩位于三角形形心位置。
5、如权利要求2所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，所述的辅助支撑桩为四根，四根辅助支撑桩呈正方形布置，主支撑桩位于正方形中心位置。
6、如权利要求1至5中任何一项所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，支撑架的导管置于海底滩面线的基座上，基座下用高强土工网袋碎石加固。
7、如权利要求6所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，对于水下短导管结构，支撑架与辅助支撑桩连接的导管整体均位于水下，主支撑桩与导管焊接或通过螺栓连接；辅助支撑桩与导管为水下焊接，并用高强度化学浆液灌注连接。
8、如权利要求6所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，对于水上长导管结构，支撑架与主支撑桩、辅支撑桩相连导管的上端部分均位于海平面之上，主支撑桩、辅助支撑桩与导管焊接或通过螺栓连接。
9、如权利要求1所述的适合淤泥层海床的大型风机组合桩基础，其特征在于，主支撑桩竖直向下，辅助支撑桩竖直或者倾斜，且倾斜度不小于8∶1。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101838997A (zh) * 2010-05-18 2010-09-22 江苏海力风电设备科技有限公司 潮间带风电场风机基础及其生产方法
CN101852035A (zh) * 2008-11-24 2010-10-06 维斯塔斯风力系统集团公司 海上风轮机以及架设风轮机塔架的方法
CN101798815B (zh) * 2010-01-29 2011-09-14 道达(上海)风电投资有限公司 一种钢混组合结构的海上风电机组地基基础
CN102337746A (zh) * 2010-07-27 2012-02-01 宝山钢铁股份有限公司 水上风力发电塔架基础和结构及其安装施工方法
CN102482860A (zh) * 2009-06-10 2012-05-30 钥石工程公司 海上支撑结构和相关的安装方法
CN102808742A (zh) * 2012-07-21 2012-12-05 广东明阳风电产业集团有限公司 风力发电机的塔筒与支撑塔架的连接结构
CN102852154A (zh) * 2012-08-01 2013-01-02 天津大学 一种复合桩基
CN102852156A (zh) * 2012-08-01 2013-01-02 天津大学 一种复合桩基础结构
CN102852155A (zh) * 2012-08-01 2013-01-02 天津大学 一种复合桩基础
CN102953942A (zh) * 2012-10-23 2013-03-06 广东明阳风电产业集团有限公司 一种风力发电机塔筒与导管架基础多边形斜撑连接结构
CN103161174A (zh) * 2011-12-08 2013-06-19 华锐风电科技(集团)股份有限公司 海上风电机组安装基础组件
CN103470003A (zh) * 2013-09-30 2013-12-25 朱秋东 一种智能型超大拼接平台系统
CN103669312A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 广东明阳风电产业集团有限公司 海上风机的导管架平台
CN103953055A (zh) * 2014-04-21 2014-07-30 广东明阳风电产业集团有限公司 一种海上风电机组水上四桩基础
CN104060625A (zh) * 2014-06-11 2014-09-24 河海大学 一种钢杆连接竖直桩与斜桩的海上风电基础
CN104099917A (zh) * 2014-08-07 2014-10-15 熊翱 一种多层多脚架结构及其施工方法
CN104988892A (zh) * 2015-05-22 2015-10-21 南通中远船务工程有限公司 一种全地形桩腿及全地形桩腿使用方法
CN106013213A (zh) * 2016-07-25 2016-10-12 福建永福电力设计股份有限公司 一种可增加单机容量的海上风电桩基础及其使用方法
DE102019213165A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur herstellung eines gründungssystems für eine offshore-windenergieanlage

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101852035A (zh) * 2008-11-24 2010-10-06 维斯塔斯风力系统集团公司 海上风轮机以及架设风轮机塔架的方法
CN102482860B (zh) * 2009-06-10 2014-10-22 钥石工程公司 海上支撑结构和相关的安装方法
CN102482860A (zh) * 2009-06-10 2012-05-30 钥石工程公司 海上支撑结构和相关的安装方法
CN101798815B (zh) * 2010-01-29 2011-09-14 道达(上海)风电投资有限公司 一种钢混组合结构的海上风电机组地基基础
CN101838997A (zh) * 2010-05-18 2010-09-22 江苏海力风电设备科技有限公司 潮间带风电场风机基础及其生产方法
CN101838997B (zh) * 2010-05-18 2011-08-31 江苏海力风电设备科技有限公司 潮间带风电场风机基础及其生产方法
CN102337746B (zh) * 2010-07-27 2013-09-04 宝山钢铁股份有限公司 水上风力发电塔架基础和结构的安装施工方法
CN102337746A (zh) * 2010-07-27 2012-02-01 宝山钢铁股份有限公司 水上风力发电塔架基础和结构及其安装施工方法
CN103161174A (zh) * 2011-12-08 2013-06-19 华锐风电科技(集团)股份有限公司 海上风电机组安装基础组件
CN102808742A (zh) * 2012-07-21 2012-12-05 广东明阳风电产业集团有限公司 风力发电机的塔筒与支撑塔架的连接结构
CN102852156A (zh) * 2012-08-01 2013-01-02 天津大学 一种复合桩基础结构
CN102852155A (zh) * 2012-08-01 2013-01-02 天津大学 一种复合桩基础
CN102852154A (zh) * 2012-08-01 2013-01-02 天津大学 一种复合桩基
CN102953942A (zh) * 2012-10-23 2013-03-06 广东明阳风电产业集团有限公司 一种风力发电机塔筒与导管架基础多边形斜撑连接结构
CN103470003A (zh) * 2013-09-30 2013-12-25 朱秋东 一种智能型超大拼接平台系统
CN103669312A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 广东明阳风电产业集团有限公司 海上风机的导管架平台
CN103953055A (zh) * 2014-04-21 2014-07-30 广东明阳风电产业集团有限公司 一种海上风电机组水上四桩基础
CN104060625A (zh) * 2014-06-11 2014-09-24 河海大学 一种钢杆连接竖直桩与斜桩的海上风电基础
CN104060625B (zh) * 2014-06-11 2016-02-10 河海大学 一种钢杆连接竖直桩与斜桩的海上风电基础
CN104099917A (zh) * 2014-08-07 2014-10-15 熊翱 一种多层多脚架结构及其施工方法
CN104988892A (zh) * 2015-05-22 2015-10-21 南通中远船务工程有限公司 一种全地形桩腿及全地形桩腿使用方法
CN106013213A (zh) * 2016-07-25 2016-10-12 福建永福电力设计股份有限公司 一种可增加单机容量的海上风电桩基础及其使用方法
CN106013213B (zh) * 2016-07-25 2018-05-25 福建永福电力设计股份有限公司 一种可增加单机容量的海上风电桩基础及其使用方法
DE102019213165A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur herstellung eines gründungssystems für eine offshore-windenergieanlage

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