CN211646447U - 一种用于海上风电基础的抗冰锥结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于海上风电基础的抗冰锥结构,包括单桩桩体、负压桶、平台和抗冰锥，所述负压桶设置在所述单桩桩体上，与所述单桩桩体灌浆连接，且所述负压桶的上表面不高于海床面，所述平台设置在所述单桩桩体上部，与所述单桩桩体固结，且所述平台高出海平面设置，所述抗冰锥套在所述单桩桩体上，上端通过第一牵拉件与所述平台连接，下端通过第二牵拉件与所述负压桶连接，所述抗冰锥的高度与海平面相适应。通过在海泥面设置负压桶，在海平面以上设置平台，为抗冰锥的安装提供了安装基础，使抗冰锥可以通过悬挂牵拉的方式稳定的与单桩桩体连接，安装方式简单，便捷，不需要灌浆即可完成。
Description
技术领域
本申请涉及海洋工程和海上风电施工技术领域，尤其涉及一种用于海上风电基础的抗冰锥结构。
背景技术
当单桩结构应用于海冰区域时，不可避免地需要考虑抗冰结构的设置。抗冰锥是海上风电桩基础常用的抗冰结构，现阶段抗冰锥与桩体的连接方式主要为灌浆连接，海上作业较为复杂。
实用新型内容
鉴于目前抗冰锥与桩体的连接方式存在的上述不足，本申请提供一种用于海上风电基础的抗冰锥结构，能够快速便捷的实现抗冰锥与单桩桩体的连接。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
一种用于海上风电基础的抗冰锥结构，包括：
单桩桩体；
负压桶，所述负压桶设置在所述单桩桩体上，与所述单桩桩体垂直固结，且所述负压桶的上表面不高于海床面；
平台，所述平台设置在所述单桩桩体上部，与所述单桩桩体固结，且所述平台高出海平面设置；
抗冰锥，所述抗冰锥套在所述单桩桩体上，上端通过第一牵拉件与所述平台连接，下端通过第二牵拉件与所述负压桶连接，所述抗冰锥的高度与海平面相适应。
优选的，所述抗冰锥的内侧壁与所述单桩桩体之间设有缓冲层，所述缓冲层与所述抗冰锥和/或单桩桩体连接。
优选的，所述缓冲层为橡胶材质。
优选的，所述第一牵拉件为杆状件、绳状件或者链状件中的一种或者多种；所述第二牵拉件为杆状件、绳状件或者链状件中的一种或者多种。
优选的，所述平台的下部设有用于支撑的牛腿，所述牛腿的底部设有第一锚环，所述抗冰锥的上部设有与第一锚环对应的第二锚环，所述第一牵拉件的两端分别与第一锚环和第二锚环连接。
优选的，所述抗冰锥的下表面设有第三锚环，所述负压桶的上表面设有与所述第三锚环对应的第四锚环，所述第二牵拉件的两端分别与第三锚环和第四锚环连接。
优选的，所述第四锚环设置在负压桶半径相等的圆周上。
优选的，所述圆周的半径大于所述抗冰锥的内径。
一种如上所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构的施工方法，包括如下步骤：
将单桩桩体下沉至预设位置；
将第二牵拉件的下端与负压桶的上表面连接，将第二牵拉件的上端预留在水面上；
将负压桶与单桩桩体套接后下沉，当下沉至所述负压桶的上表面不超过海床面时，将所述负压桶与所述单桩桩体通过水下灌浆连接；
吊装抗冰锥，使所述抗冰锥与所述单桩桩体套接；
在单桩桩体上部安装平台；
在所述平台的下表面和抗冰锥的上端安装第一牵拉件；
将所述第二牵拉件的上端与所述抗冰锥的下端连接。
本申请实施的优点：本申请提供了一种用于海上风电基础的抗冰锥结构，包括单桩桩体、负压桶、平台和抗冰锥，所述负压桶设置在所述单桩桩体上，与所述单桩桩体灌浆连接，且所述负压桶的上表面不高于海床面，所述平台设置在所述单桩桩体上，与所述单桩桩体垂直固结，且所述平台高出海平面设置，所述抗冰锥套在所述单桩桩体上，上端通过第一牵拉件与所述平台连接，下端通过第二牵拉件与所述负压桶连接，所述抗冰锥的高度与海平面相适应。通过在海泥面设置负压桶，在海平面以上设置平台，为抗冰锥的安装提供了安装基础，使抗冰锥可以通过悬挂牵拉的方式稳定的与单桩桩体连接，安装方式简单，便捷，不需要灌浆即可完成。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
图1为本申请实施例所述的一种用于海上风电基础的抗冰锥结构的结构示意图；
图2为本申请实施例所述的一种用于海上风电基础的抗冰锥结构的去掉平台后的俯视结构示意图；
图3为本申请实施例所述的一种用于海上风电基础的抗冰锥结构施工方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，一种用于海上风电基础的抗冰锥结构，包括：
单桩桩体1，单桩桩体1构成的基础结构是目前国际、国内主流的海上风电基础结构型式，例如，在本申请的部分实施例中，针对4兆瓦级风机荷载，水深18m的海域中，我们可以选用直径为5.5m的钢管单桩桩体1，泥面以上的桩基高30m，泥面一下的桩基长40m；
负压桶2，所述负压桶2设置在所述单桩桩体1上，与所述单桩桩体1灌浆连接，且所述负压桶2的上表面不高于海床面,优选的，所述负压桶2的上表面与海泥面齐平。例如，与前述直径为5.5m的单桩桩体1相对应，我们可以设置负压桶2的直径为30m，高为12m；
平台3，所述平台3设置在所述单桩桩体1上，与所述单桩桩体1 固结，且所述平台3高出海平面设置；所述平台一般设置在单桩桩体1 顶部与风机结构的交界处，用作走路的通道，以及用于安装或者放置设备。
抗冰锥4，所述抗冰锥4套在所述单桩桩体1上，上端通过第一牵拉件5与所述平台3连接，下端通过第二牵拉件6与所述负压桶2连接，所述抗冰锥4的高度与海平面相适应。所述抗冰锥的外形和高度根据冰情和水位设计确定，可以有多种设置方式。例如，与前述的5.5m 的钢管单桩桩体1和负压桶2对应，我们优选将抗冰锥4的锥峰设置在海平面0m处，所述抗冰锥4高9m,内径为5.8m，外径为9.8m,总重量为125t。应当明确，所述抗冰锥4并不限于图1中所述的对称结构的抗冰锥4，只要是套到单桩桩体1上去的抗冰锥4都可以用于本申请，包括目前常用的抗冰锥4或者异形的抗冰锥4。
桩筒复合基础由于结合了桶形基础和桩基础的优点，抗拔承载力、抗压承载力和抗水平荷载能力均较好，通过在单桩桩体1高于水平面的地方设置平台3，以及在低于海平面的位置设置负压桶2，为抗冰锥 4的安装提供了安装基础，使抗冰锥4可以通过悬挂牵拉的方式稳定的与单桩桩体1连接，同时克服自身的重力和向上的浮力，安装方式简单，便捷，不需要灌浆即可完成。
如图1和图2所示，所述抗冰锥4的内侧壁与所述单桩桩体1之间设有第二牵拉件7，所述第二牵拉件7与所述抗冰锥4和/或单桩桩体1连接。所示抗冰锥4主要受到自身重力、浮力和冰荷载的作用，其中自身重力、浮力为竖向力，抗冰锥4依靠与桩、筒结构相连的牵拉件抵抗竖向力作用，实现在竖直方向上的定位；冰荷载主要为水平方向的力，通过固定在抗冰锥4与所示单桩桩体1之间的第二牵拉件7 缓冲抗冰锥4与桩体之间的碰撞力和挤压力，起到保护抗冰锥4和单桩桩体1的作用。所述第二牵拉件7的材料优选具有防腐蚀功能的柔性材料，例如，所述第二牵拉件7可以为橡胶材质等等。
所述第一牵拉件5和第二牵拉件6主要用于抵抗作用于所述抗冰锥4上的竖向力，主要包括所述抗冰锥4自身的重力和浮力，具备一定强度和长度的牵拉件均可用于本申请，例如，所述第一牵拉件5可以为杆状件、绳状件或者链状件中的一种或者多种，所述第二牵拉件6 可以为杆状件、绳状件或者链状件中的一种或者多种。例如，图1和图2所示的实施例中，所述第一牵拉件5和第二牵拉件6均为锚链。
如图1所示，为了方便牵拉件的安装，在牵拉件的两端均设置有牵拉件的安装结构，例如，当所述牵拉件为锚链，所述平台3的下部设有用于支撑的牛腿8，所述牛腿8的底部设有第一锚环9，所述抗冰锥4的上部设有与第一锚环9对应的第二锚环10，所述第一牵拉件5 的两端分别与第一锚环9和第二锚环10连接。所述抗冰锥4的下表面设有第三锚环11，所述负压桶2的上表面设有与所述第三锚环11对应的第四锚环12，所述第二牵拉件6的两端分别与第三锚环11和第四锚环12连接。为了使受力更加均匀，优选将锚环结构均匀布置在半径相等的圆周上，例如，多个所述第四锚环12均匀布置在负压桶2上表面半径相等的圆周上，所述第三锚环11均匀设置在所述抗冰锥4下端的圆周上，所述第二锚环10均匀设置所述抗冰锥4上端的圆周上，所述第一锚环9均匀布置在所述牛腿8下部的圆周上。
如图1所示，在本申请的部分实施例中，所述负压桶上锚环所在的圆周的半径大于所述抗冰锥4的内径，使所述第二牵拉件6倾斜设置，可以使第二牵拉件6的拉力同时具有水平和竖向的分力，受力效果更好。
如图3所示，本申请还提供了如上所述的用于海上风电基础的抗冰锥4结构的施工方法，包括如下步骤：
S1:将单桩桩体1下沉至预设位置；
S2：将第二牵拉件6的下端与负压桶2的上表面连接，将第二牵拉件6的上端预留在水面上；
S3：将负压桶2与单桩桩体1套接后下沉，当下沉至所述负压桶2 的上表面不超过海床面时，将所述负压桶2与所述单桩桩体1通过水下灌浆连接；
S4：吊装抗冰锥4，使所述抗冰锥4与所述单桩桩体1套接；
S5：在单桩桩体1上部安装平台3；
S6：在所述平台3的下表面和抗冰锥4的上端安装第一牵拉件；
S7：将所述第二牵拉件6的上端与所述抗冰锥4的下端连接。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本申请公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种用于海上风电基础的抗冰锥结构，包括单桩桩体，其特征在于，还包括：
负压桶，所述负压桶设置在所述单桩桩体上，与所述单桩桩体灌浆连接，且所述负压桶的上表面不高于海床面；
平台，所述平台设置在所述单桩桩体上部，与所述单桩桩体固结，且所述平台高出海平面设置；
抗冰锥，所述抗冰锥套在所述单桩桩体上，上端通过第一牵拉件与所述平台连接，下端通过第二牵拉件与所述负压桶连接，所述抗冰锥的高度与海平面相适应。
2.根据权利要求1所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构，其特征在于，所述抗冰锥的内侧壁与所述单桩桩体之间设有缓冲层，所述缓冲层与所述抗冰锥和/或单桩桩体连接。
3.根据权利要求2所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构，其特征在于，所述缓冲层为橡胶材质。
4.根据权利要求1所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构，其特征在于，所述第一牵拉件为杆状件、绳状件或者链状件中的一种或者多种；所述第二牵拉件为杆状件、绳状件或者链状件中的一种或者多种。
5.根据权利要求4所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构，其特征在于，所述平台的下部设有用于支撑的牛腿，所述牛腿的底部设有第一锚环，所述抗冰锥的上部设有与第一锚环对应的第二锚环，所述第一牵拉件的两端分别与第一锚环和第二锚环连接。
6.根据权利要求4所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构，其特征在于，所述抗冰锥的下表面设有第三锚环，所述负压桶的上表面设有与所述第三锚环对应的第四锚环，所述第二牵拉件的两端分别与第三锚环和第四锚环连接。
7.根据权利要求6所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构，其特征在于，所述第四锚环设置在负压桶半径相等的圆周上。
8.根据权利要求7所述的用于海上风电基础的抗冰锥结构，其特征在于，所述圆周的半径大于所述抗冰锥的内径。
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| CN201922115971.1U CN211646447U (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 一种用于海上风电基础的抗冰锥结构 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110777838A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-11 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种用于海上风电基础的抗冰锥结构及施工方法 |
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2019
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