CN208633139U - 一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础及海上风电场系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础及海上风电场系统，属于海上平台施工技术领域。其包括大直径嵌岩桩、覆盖层、风化岩石层、多个第一连接翼板以及多个第二连接翼板，大直径嵌岩桩具有相对的第一侧壁和第二侧壁；大直径嵌岩桩的一端依次设置在覆盖层、风化岩石层中；第一侧壁上安装有多个第一连接翼板，第二侧壁上安装有多个第二连接翼板。该海上风电场系统具有上述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，与传统灌注桩相比，减少了灌注桩的长度，提高施工效率，节约成本。

Description

一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础及海上风电场系统

技术领域

本实用新型涉及海上平台施工技术领域，尤其涉及一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础及海上风电场系统。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，在全球得到了稳定快速的发展，而海上风电产业由于风能资源丰富、风速稳定、对环境的负面影响较小；风电机组距离海岸较远，噪声、视觉干扰较小；单机容量大，年利用小时数高；海上风电靠近经济发达地区，距离电网负荷中心近，风电并网和消纳容易；不占用土地资源等诸多优点，正成为世界各国的重点研究与发展方向。

我国海上风电建设已经全面开展，福建、广东、辽宁等省许多海域的岩层埋深较浅，局部海域强风化岩层较厚，很难将钢管桩直接沉入设计标高，若采用嵌岩桩，对于大直径单桩，目前嵌岩设备缺乏，施工周期较长，嵌岩深度也较大，很难满足工程进度的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，此海上风电嵌岩桩单桩植桩基础旨在解决现有技术中海上风电桩基础抗拔安全系数较低的问题；

本实用新型的另一目的在于提供一种海上风电场系统，此海上风电场系统旨在解决现有技术中海上风电桩基础抗拔安全系数较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，所述海上风电嵌岩桩单桩植桩基础包括大直径嵌岩桩、覆盖层、风化岩石层、多个第一连接翼板以及多个第二连接翼板，所述大直径嵌岩桩具有相对的第一侧壁和第二侧壁；

所述大直径嵌岩桩的一端依次设置在所述覆盖层、所述风化岩石层中；

所述第一侧壁上安装有多个所述第一连接翼板，所述第二侧壁上安装有多个所述第二连接翼板。

作为本实用新型的一种优选技术方案，多个所述第一连接翼板间距相同且可拆卸地安装在所述第一侧壁上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一连接翼板的横截面呈楔形状。

作为本实用新型的一种优选技术方案，多个所述第二连接翼板间距相同且可拆卸地安装在所述第二侧壁上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二连接翼板的横截面呈楔形状。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述大直径嵌岩桩的内部开设有多个灌注孔，所述灌注孔延伸至所述风化岩石层的深度处，且与所述风化岩石层相通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述海上风电嵌岩桩单桩植桩基础包括多个导管，所述导管的一端插入所述灌注孔中，所述导管用于向所述灌注孔中灌注缓凝混凝土。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述大直径嵌岩桩伸入所述风化岩石层的一端上安装有多个锯齿状的凸起。

作为本实用新型的一种优选技术方案，多个所述凸起呈连续状设置。

一种海上风电场系统，所述海上风电场系统包括以上所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计提供一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，该海上风电嵌岩桩单桩植桩基础具有大直径嵌岩桩、覆盖层、风化岩石层、多个第一连接翼板以及多个第二连接翼板；由于大直径嵌岩桩具有相对的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁上安装有多个第一连接翼板，第二侧壁上安装有多个第二连接翼板，第一连接翼板的横截面呈楔形状，第二连接翼板的横截面呈楔形状，大直径嵌岩桩的内部开设有多个灌注孔，灌注孔延伸至风化岩石层的深度处，且与风化岩石层相通；首先，在植入岩体部分的大直径嵌岩桩的第一侧壁和第二侧壁上分别可拆卸地安装第一楔形体翼板(即第一连接翼板)和第二楔形体翼板(即第二连接翼板)，使用液压锤将大直径嵌岩桩打至海上地基的中、弱风化岩顶部中，然后用带扩孔功能的钻机在大直径嵌岩桩的内部钻打扩孔至设计标高，继而采用探孔器检测成孔质量，使用液压锤将大直径嵌岩桩打至设计标高；在灌注孔中灌入缓凝混凝土至第一侧壁、第二侧壁与扩孔之间的空隙中，待空隙中混凝土灌满后再浇筑大直径钢管桩桩芯混凝土至设计要求高度；待混凝土凝固后，植入混凝土中的钢管桩(大直径嵌岩桩)、楔形体翼板(即第一连接翼板和第二连接翼板)与周围的岩体成为一体，降低了钢管桩(大直径嵌岩桩)无法沉至设计标高的风险；与传统灌注桩相比，减少了灌注桩的长度，提高施工效率、节约成本。此外，由于大直径嵌岩桩伸入风化岩石层的一端上安装有多个锯齿状的凸起，因此，其可进一步地增加大直径嵌岩桩与风化岩石层之间的咬合力，进而加大整个海上风电嵌岩桩单桩植桩基础的稳固能力。由此可知，该海上风电嵌岩桩单桩植桩基础较大程度上提高了桩和混凝土的咬合力，从而增大了海上风电桩基础抗拔安全系数。

本实用新型通过上述设计提供一种海上风电场系统，该海上风电场系统由于具有以上的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，因此，其具有提高施工效率、节约成本的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础的第一角度结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的大直径嵌岩桩结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的大直径嵌岩桩局部结构示意图。

图标：1-海上风电嵌岩桩单桩植桩基础；2-大直径嵌岩桩；3-覆盖层；4-风化岩石层；5-第一连接翼板；6-第二连接翼板；7-第一侧壁；8-第二侧壁；9-灌注孔；10-导管；11-凸起。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

本实施例提供一种海上风电场系统，其包括海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1，其具体结构如下文所阐述。

请参照图1，配合参照图2至图4，海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1包括大直径嵌岩桩2、覆盖层3、风化岩石层4、多个第一连接翼板5以及多个第二连接翼板6，大直径嵌岩桩2具有相对的第一侧壁7和第二侧壁8；大直径嵌岩桩2的一端依次设置在覆盖层3、风化岩石层4中；第一侧壁7上安装有多个第一连接翼板5，第二侧壁8上安装有多个第二连接翼板6。

需要说明的是，在本实施例中，多个第一连接翼板5间距相同且可拆卸地安装在第一侧壁7上。

需要说明的是，在本实施例中，第一连接翼板5的横截面呈楔形状；而在其他的实施例中，该第一连接翼板5并不仅仅局限于本实施例中的结构形状。

需要说明的是，在本实施例中，多个第二连接翼板6间距相同且可拆卸地安装在第二侧壁8上。

需要说明的是，在本实施例中，第二连接翼板6的横截面呈楔形状；而在其他的实施例中，该第二连接翼板6并不仅仅局限于本实施例中的结构形状。

需要说明的是，在本实施例中，大直径嵌岩桩2的内部开设有多个灌注孔9，灌注孔9延伸至风化岩石层4的深度处，且与风化岩石层4相通。

需要说明的是，在本实施例中，海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1包括多个导管10，导管10的一端插入灌注孔9中，导管10用于向灌注孔9中灌注缓凝混凝土。

需要说明的是，在本实施例中，大直径嵌岩桩2伸入风化岩石层4的一端上安装有多个锯齿状的凸起11。

需要说明的是，在本实施例中，多个凸起11呈连续状设置。

该海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1的工作原理如下文所阐述：

首先，在植入岩体部分的大直径嵌岩桩2的第一侧壁7和第二侧壁8上分别可拆卸地安装第一楔形体翼板(即第一连接翼板5)和第二楔形体翼板(即第二连接翼板6)，使用液压锤将大直径嵌岩桩2打至海上地基的中、弱风化岩顶部中，然后用带扩孔功能的钻机在大直径嵌岩桩2的内部钻打扩孔至设计标高，继而采用探孔器检测成孔质量，使用液压锤将大直径嵌岩桩2打至设计标高；在灌注孔9中灌入缓凝混凝土至第一侧壁7、第二侧壁8与扩孔之间的空隙中，待空隙中混凝土灌满后再浇筑大直径钢管桩桩芯混凝土至设计要求高度；待混凝土凝固后，植入混凝土中的钢管桩(大直径嵌岩桩2)、楔形体翼板(即第一连接翼板5和第二连接翼板6)与周围的岩体成为一体，降低了钢管桩(大直径嵌岩桩2)无法沉至设计标高的风险。

综上所述，该海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1具有大直径嵌岩桩2、覆盖层3、风化岩石层4、多个第一连接翼板5以及多个第二连接翼板6；由于大直径嵌岩桩2具有相对的第一侧壁7和第二侧壁8，第一侧壁7上安装有多个第一连接翼板5，第二侧壁8上安装有多个第二连接翼板6，第一连接翼板5的横截面呈楔形状，第二连接翼板6的横截面呈楔形状，大直径嵌岩桩2的内部开设有多个灌注孔9，灌注孔9延伸至风化岩石层4的深度处，且与风化岩石层4相通；首先，在植入岩体部分的大直径嵌岩桩2的第一侧壁7和第二侧壁8上分别可拆卸地安装第一楔形体翼板(即第一连接翼板5)和第二楔形体翼板(即第二连接翼板6)，使用液压锤将大直径嵌岩桩2打至海上地基的中、弱风化岩顶部中，然后用带扩孔功能的钻机在大直径嵌岩桩2的内部钻打扩孔至设计标高，继而采用探孔器检测成孔质量，使用液压锤将大直径嵌岩桩2打至设计标高；在灌注孔9中灌入缓凝混凝土至第一侧壁7、第二侧壁8与扩孔之间的空隙中，待空隙中混凝土灌满后再浇筑大直径钢管桩桩芯混凝土至设计要求高度；待混凝土凝固后，植入混凝土中的钢管桩(大直径嵌岩桩2)、楔形体翼板(即第一连接翼板5和第二连接翼板6)与周围的岩体成为一体，降低了钢管桩(大直径嵌岩桩2)无法沉至设计标高的风险；与传统灌注桩相比，减少了灌注桩的长度，提高施工效率、节约成本。此外，由于大直径嵌岩桩2伸入风化岩石层4的一端上安装有多个锯齿状的凸起11，因此，其可进一步地增加大直径嵌岩桩2与风化岩石层4之间的咬合力，进而加大整个海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1的稳固能力。由此可知，该海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1较大程度上提高了桩和混凝土的咬合力，从而增大了海上风电桩基础抗拔安全系数。该海上风电场系统由于具有以上的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础1，因此，其具有提高施工效率、节约成本的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：所述海上风电嵌岩桩单桩植桩基础包括大直径嵌岩桩、覆盖层、风化岩石层、多个第一连接翼板以及多个第二连接翼板，所述大直径嵌岩桩具有相对的第一侧壁和第二侧壁；

所述大直径嵌岩桩的一端依次设置在所述覆盖层、所述风化岩石层中；

所述第一侧壁上安装有多个所述第一连接翼板，所述第二侧壁上安装有多个所述第二连接翼板。

2.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：多个所述第一连接翼板间距相同且可拆卸地安装在所述第一侧壁上。

3.根据权利要求2所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：所述第一连接翼板的横截面呈楔形状。

4.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：多个所述第二连接翼板间距相同且可拆卸地安装在所述第二侧壁上。

5.根据权利要求2所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：所述第二连接翼板的横截面呈楔形状。

6.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：所述大直径嵌岩桩的内部开设有多个灌注孔，所述灌注孔延伸至所述风化岩石层的深度处，且与所述风化岩石层相通。

7.根据权利要求6所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：所述海上风电嵌岩桩单桩植桩基础包括多个导管，所述导管的一端插入所述灌注孔中，所述导管用于向所述灌注孔中灌注缓凝混凝土。

8.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：所述大直径嵌岩桩伸入所述风化岩石层的一端上安装有多个锯齿状的凸起。

9.根据权利要求8所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础，其特征在于：多个所述凸起呈连续状设置。

10.一种海上风电场系统，其特征在于：所述海上风电场系统包括权利要求1至9任一项所述的海上风电嵌岩桩单桩植桩基础。