CN210482350U - 一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础,单桩基础包括单桩基础本体，为空心钢管桩，由土体插入段和土体外露段构成，在两段分界面上端设有外围圆台，外围圆台上部小端直径大于单桩基础本体外径；外围圆台为浇注成型的混凝土圆台，内设有加强钢筋，加强钢筋与单桩基础本体外侧面焊连。该单桩基础造价低、能够适用于更深的海域和更严峻的海洋环境条件中、能降低或防止基础的局部冲刷，对桩基起到加固作用。

Description

一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础

技术领域

本实用新型属于桩基防护技术领域，涉及桩基抗冲刷技术，具体涉及一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础。

背景技术

随着人们对海上风能资源需求的不断增高，海上风力机组呈大型化趋势，海上风电场正在向更深更远的海域推进，风机受到来自风、浪、流及冰载荷的耦合作用，运行条件更加复杂，这对于风机结构的稳定性及适应性有了更高的要求。在海上风电项目中，风机基础部分的建设、运输、安装造价通常占总成本的20％-40％，而且这个比例会随着水深的增加而持续增长。目前海上风机最常用的两种基础形式为单桩基础和重力式基础。其中单桩基础建造施工过程相对简单，技术较为成熟，但是其适应水深有限，造价会随着水深的增加大幅升高。重力式基础作为最早用于海上风机建造的基础形式，常用于单桩基础无法工作的区域，但是由于其体积大，重量大，而且在安装前必须进行海底的预处理，使得运输安装十分复杂，导致总造价的大幅提高。因此，设计具有经济性和广泛适用性的海上风机基础形式十分必要。近年来一些新型基础形式得到关注，例如筒型基础，这种基础施工简便，回收相对容易，但是以往的设计规范无法用于筒型基础的施工中，导致这种基础尚未得到广泛应用。

经现有技术检索，未检索到与本专利相近技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础，该单桩基础造价低、便于施工、能够适用于更深的海域和更严峻的海洋环境条件中、能降低或防止基础的局部冲刷，从而能对桩基起到加固作用。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础，其特征在于：包括单桩基础本体，单桩基础本体采用空心钢管桩结构，单桩基础本体由伸入到海床下部的土体插入段和外露于海床上方的土体外露段构成，在土体插入段与土体外露段的分界面上端设置有外围圆台，所述外围圆台与单桩基础本体同轴固定连接，所述外围圆台的上部小端直径大于单桩基础本体的外径；所述外围圆台为浇注成型的混凝土圆台结构，在混凝土圆台内设置有加强钢筋，加强钢筋与单桩基础本体的外侧面焊连。

而且的，所述加强钢筋为上下两层，两层加强钢筋均沿圆周方向呈放射状布置。

而且的，所述外围圆台的下部大端直径为单桩基础本体直径的1.5-3倍。

本实用新型具有的优点和积极效果：

1、本实用新型利用混凝土圆台结构对海上风机单桩基础进行加固，具有更好的承载特性，能够适用于更深的海域和更严峻的海洋环境条件中。

2、本实用新型是传统单桩基础和重力式基础的结合，两种传统基础形式的成熟设计准则可以用于本实用新型的设计施工中，能够降低初期科研成本，具有很好的经济效应。

3、本实用新型混凝土圆台坐于海床上，利用圆台的截面特征，能够有效分散海流的冲击，减小底部冲刷，避免冲刷坑、墩底淘刷的形成，从而降低或防止基础的局部冲刷，对桩基起到了加固作用。

附图说明

图1是本实用新型单桩基础的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础，请参见图1，其发明点为：

包括单桩基础本体，单桩基础本体采用大直径空心钢管桩结构，单桩基础本体1由伸入到海床4下部的土体插入段1-2和外露于海床上方的土体外露段1-1构成，在土体插入段与土体外露段的分界面上端设置有外围圆台2，所述外围圆台与单桩基础本体同轴固定连接，所述外围圆台的上部小端直径大于单桩基础本体的外径。所述外围圆台为浇注成型的混凝土圆台结构，在混凝土圆台内设置有加强钢筋3，加强钢筋与单桩基础本体的外侧面焊连。所述加强钢筋进一步为上下两层，两层加强钢筋均沿圆周方向呈放射状布置。所述外围圆台的下部大端直径进一步为单桩基础本体直径的1.5-3倍。

本海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础的施工方法，包括如下施工步骤：

S1陆地建造圆台辅助加强式单桩基础,具体的:

a、首选选定设定直径和设定长度的空心钢管桩作为单桩基础本体；

b、在空心钢管桩外侧壁上设定的位置焊接加强钢筋；

c、将空心钢管桩焊接加强钢筋的部位置于预制好的圆台成型模具内；

d、在圆台成型模具内浇注混凝土，待混凝土固化后，形成外围圆台；

S2起吊单桩基础，首先采用重力沉降，利用空心钢管桩的自重和外围圆台的压载作用使桩基础下端部穿入海床下方一定深度；

S3随后通过打桩设备打桩到预设深度，使外围圆台的下端与海床紧密接触，在安装过程中需要密切监测基础的倾斜角度，严格控制水平，可采用的方式优选为：在起吊桩基础前，在外围圆台的上端面沿圆周方向布设多个倾角仪，倾角仪通过数据传输线与设置在打桩施工平台上的显示设备连接。通过显示设备可及时获得单桩基础的倾斜状况，以便调整打桩作用点，将单桩基础调整控制到水平状态下。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础，其特征在于：包括单桩基础本体，单桩基础本体采用空心钢管桩结构，单桩基础本体由位于下部的土体插入段和位于上部的土体外露段构成，在土体插入段与土体外露段的分截面上端设置有外围圆台，所述外围圆台与单桩基础本体同轴固定连接，所述外围圆台的上部小端直径大于单桩基础本体的外径；所述外围圆台为浇注成型的混凝土圆台结构，在混凝土圆台内设置有加强钢筋，加强钢筋与单桩基础本体的外侧面焊连。

2.根据权利要求1所述的海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础，其特征在于：所述加强钢筋为上下两层，两层加强钢筋均沿圆周方向呈放射状布置。

3.根据权利要求1所述的海上风电机组圆台辅助加强式单桩基础，其特征在于：所述外围圆台的下部大端直径为单桩基础本体直径的1.5-3倍。

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