CN212670628U - 一种海上风电风机的单桩基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海上风电风机的单桩基础，包括：单桩，所述的单桩沿竖直方向延伸；底座，所述的底座包括用于固定所述的单桩的固定部，所述的固定部包括顶部用于同轴套装所述的单桩的套筒和底部用于插入海床内的座筒，所述的套筒和所述的座筒同轴相连；加强件，若干个所述的加强件设置在所述的座筒的四周，所述的加强件与所述的座筒固定相连，以加强所述的座筒与海床的连接强度。本实用新型解决了现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小的技术问题，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及风机基础施工技术领域，尤其涉及一种海上风电风机的单桩基础。
背景技术
当前能源危机越来越严重，作为主要能源的煤和石油，不仅资源有限，而且会对环境造成比较严重的污染。我国海岸线长，海上风能资源十分丰富，海上风电场具有风速大、有效发电时间长、不占用陆地、距离负荷中心近等优点，具有很好的可开发前景。海上环境复杂多变，基础结构的安全性、经济性与适应性是制约海上风电开发的关键因素。
海上风电风机基础的结构形式可分为单桩基础、重力式基础、多桩基础、吸力式基础、浮式基础等。其中单桩基础作为结构最为简单的一种海上风机基础型式，是目前海上风电的主导基础结构型式。据统计，目前全球75％以上的海上风机基础采用了单桩基础形式。
海上风电风机基础主要承受风、浪、流、冰等水平荷载作用，其水平承载性能是其适用与否的关键。由于单桩基础水平刚度相对较小，冗余度较小，荷载作用下的桩身水平位移和转角往往较大，在一些具有特殊地质条件的海域难以继续适用。
因此，现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小。
实用新型内容
本申请实施例通过提供一种海上风电风机的单桩基础，解决了现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小的技术问题，通过设置底座来固定单桩，底座打入海床，底座的四周设有用于加强所述的底座和所述海床的连接强度的若干个加强件，有效提高了所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
本申请实施例提供了一种海上风电风机的单桩基础，包括：
单桩，所述的单桩沿竖直方向延伸；
底座，所述的底座包括用于固定所述的单桩的固定部，所述的固定部包括顶部用于同轴套装所述的单桩的套筒和底部用于插入海床内的座筒，所述的套筒和所述的座筒同轴相连；
加强件，若干个所述的加强件设置在所述的座筒的四周，所述的加强件与所述的座筒固定相连，以加强所述的座筒与海床的连接强度。
进一步的，所述的座筒包括顶部的第一筒体和底部的第二筒体，所述的第一筒体呈上大下小的喇叭口状，所述的第二筒体呈空心圆柱体状，所述的第一筒体的顶端与所述的套筒连接，所述的第一筒体的底端与所述的第二筒体的顶端固定相连。
进一步的，所述的第一筒体顶部的内壁上设有向第一筒体中间凸出的凸环，所述的凸环的直径小于所述的单桩的直径，所述的凸环的顶面形成向上支撑所述的单桩的支撑面。
进一步的，所述的加强件包括凸耳和加强柱，所述的凸耳的内端固定在所述的座筒的底部的外壁面上，所述的凸耳的外端沿着所述的座筒的径向向外延伸；
所述的凸耳上设有沿竖直方向贯通的通孔，所述的加强柱的顶端通过第一连接装置固定在所述的通孔内，所述的加强柱的底端竖直向下延伸并超过所述的凸耳的底面。
进一步的，所述的第一连接装置包括连接筒、第一连接环和第二连接环；所述的连接筒同轴设置在所述的通孔内，且所述的连接筒的壁面通过若干个钢钉固定在所述的通孔的内壁面上；
所述的第一连接环和所述的第二连接环分别固定在所述的凸耳的上表面上和所述的凸耳的下表面上，且所述的连接筒的两端分别与所述的第一连接环和所述的第二连接环固定相连。
进一步的，所述的加强柱通过所述的钢钉与所述的连接筒固定相连。
进一步的，所述的加强柱是空心的圆柱体状，所述的加强柱的内壁面上沿竖直方向间隔设有若干个加强筋，所述的加强筋呈沿着所述的连接筒的周向设置的环状。
进一步的，所述的连接筒是浇灌在所述的加强柱和所述的通孔内壁面之间的混凝土。
进一步的，各所述的加强件的所述的连接筒均串联在连接环上，且所述的连接环与各个所述的连接筒固定相连。
进一步的，所述的座筒四周等间隔设有四个所述的加强件。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例通过设置底座来固定单桩，底座打入海床，所述的底座的四周设有用于加强所述的底座和所述海床的连接强度的若干个加强件，有效提高了所述的单桩基础的水平刚度，从而解决了现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小的技术问题，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
2、本申请实施例所述的第一筒体呈上大下小的喇叭口状，使得所述的座筒的底部更加稳定，与海床的连接也更加稳固，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
3、本申请实施例所述的支撑面向上支撑所述的单桩，所述的第一筒体的外周壁从四周固定住所述的单桩，使得所述的单桩获得稳固的支撑，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
4、本申请实施例所述的加强柱的底端竖直向下延伸并超过所述的凸耳的底面，所述的加强柱可以延伸至更深的海床内，以加强所述的底座与海床的连接强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
5、本申请实施例所述的第一连接环和所述的第二连接环从上下方向(轴向)将所述的连接筒同轴设置在所述的通孔内，所述的钢钉从周向将所述的连接筒同轴设置在所述的通孔内，使得所述的第一连接装置能稳固的连接所述的凸耳和所述的加强柱，以加强所述的底座与海床的连接强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
6、本申请实施例所述的加强柱通过所述的钢钉与所述的连接筒固定相连。所述的钢钉依次打入所述的通孔壁面、所述的连接筒和所述的加强柱，以将所述的连接筒和所述的加强柱和所述的凸耳牢固的锁紧在一起，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
7、本申请实施例所述的加强柱是空心的圆柱体状，所述的加强柱的内壁面上沿竖直方向间隔设有若干个加强筋，所述的加强筋呈沿着所述的连接筒的周向设置的环状。所述的加强筋可以加强所述的加强柱的强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
8、本申请实施例所述的接环将各连接筒串联在一起，可以加强所述的单桩基础整体的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
9、本申请实施例所述的四个所述的加强件从四周牢固的将所述的座筒固定在海床上，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的一种海上风电风机的单桩基础的结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的一种海上风电风机的单桩基础的剖视图；
图3是本申请一实施例提供的一种海上风电风机的单桩基础的部分结构示意图；
图4是本申请一实施例提供的一种海上风电风机的单桩基础的加强柱的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种海上风电风机的单桩基础，解决了现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：通过设置底座来固定单桩，底座打入海床，所述的底座的四周设有用于加强所述的底座和所述海床的连接强度的若干个加强件，有效提高了所述的单桩基础的水平刚度，从而解决了现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小的技术问题，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
图1是本申请一实施例提供的一种海上风电风机的单桩基础的结构示意图，图2是本申请一实施例提供的一种海上风电风机的单桩基础的剖视图。如图1、2所示，所述的单桩基础包括单桩100、底座200和加强件300。
所述的单桩100沿竖直方向延伸，具体的，所述的单桩100的顶部用于安装风电机组，从而发电。
所述的底座200包括用于固定所述的单桩100的固定部，所述的固定部包括顶部用于同轴套装所述的单桩100的套筒210和底部用于插入海床内的座筒220，所述的套筒210和所述的座筒220同轴相连。具体的，所述的单桩100固定在所述的套筒210内，所述的座筒220固定在海床内。
若干个所述的加强件300设置在所述的座筒220的四周，所述的加强件与300所述的座筒220固定相连，以加强所述的座筒220与海床的连接强度。
本申请实施例通过设置底座200来固定单桩100，底座200打入海床，所述的底座200的四周设有用于加强所述的底座200和所述海床的连接强度的若干个加强件300，有效提高了所述的单桩基础的水平刚度，从而解决了现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小的技术问题，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
在本申请的一实施例中，所述的座筒220包括顶部的第一筒体222和底部的第二筒体223，所述的第一筒体222呈上大下小的喇叭口状，所述的第二筒体223呈空心圆柱体状，所述的第一筒体222的顶端与所述的套筒210连接，所述的第一筒体222的底端与所述的第二筒体223的顶端固定相连。
具体的，所述的第一筒体222呈上大下小的喇叭口状，使得所述的座筒220的底部更加稳定，与海床的连接也更加稳固，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
如图2所示，在本申请的一实施例中，所述的第一筒体222顶部的内壁上设有向第一筒体222中间凸出的凸环221，所述的凸环221的直径小于所述的单桩100的直径，所述的凸环221的顶面形成向上支撑所述的单桩100的支撑面。
具体的，所述的支撑面向上支撑所述的单桩100，所述的第一筒体222的外周壁从四周固定住所述的单桩100，使得所述的单桩100获得稳固的支撑，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
如图1所示，在本申请的一实施例中，所述的加强件300包括凸耳310和加强柱320，所述的凸耳310的内端固定在所述的座筒200的底部的外壁面上，所述的凸耳310的外端沿着所述的座筒200的径向向外延伸。如图3所示，所述的凸耳310上设有沿竖直方向贯通的通孔311，如图1、2所示，所述的加强柱320的顶端通过第一连接装置固定在所述的通孔311内，所述的加强柱320的底端竖直向下延伸并超过所述的凸耳310的底面。
具体的，所述的加强柱320的底端竖直向下延伸并超过所述的凸耳310的底面，所述的加强柱320可以延伸至更深的海床内，以加强所述的底座200与海床的连接强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
如图3所示，在本申请的一实施例中，所述的第一连接装置包括连接筒331、第一连接环332和第二连接环333；所述的连接筒331同轴设置在所述的通孔311内，且所述的连接筒331的壁面通过若干个钢钉335固定在所述的通孔311的内壁面上；所述的第一连接环332和所述的第二连接环333分别固定在所述的凸耳310的上表面上和所述的凸耳310的下表面上，且所述的连接筒331的两端分别与所述的第一连接环332和所述的第二连接环333固定相连。
具体的，所述的第一连接环332和所述的第二连接环333从上下方向(轴向)将所述的连接筒331同轴设置在所述的通孔311内，所述的钢钉335从周向将所述的连接筒331同轴设置在所述的通孔311内，使得所述的第一连接装置能稳固的连接所述的凸耳310和所述的加强柱320，以加强所述的底座200与海床的连接强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
如图4所示，在本申请的一实施例中，所述的加强柱320通过所述的钢钉335与所述的连接筒331固定相连。具体的，所述的钢钉335依次打入所述的通孔311壁面、所述的连接筒331和所述的加强柱320，以将所述的连接筒331和所述的加强柱320和所述的凸耳310牢固的锁紧在一起，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
在本申请的一实施例中，所述的加强柱320是空心的圆柱体状，所述的加强柱32的内壁面上沿竖直方向间隔设有若干个加强筋336，所述的加强筋336呈沿着所述的连接筒331的周向设置的环状。具体的，所述的加强筋336可以加强所述的加强柱320的强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
在本申请的一实施例中，所述的连接筒331是浇灌在所述的加强柱320和所述的通孔311内壁面之间的混凝土。
如图3所示，在本申请的一实施例中，各所述的加强件300的所述的连接筒331均串联在连接环334上，且所述的连接环334与各个所述的连接筒331固定相连。具体的，所述的接环334将各连接筒331串联在一起，可以加强所述的单桩基础整体的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
如图1～3所示，在本申请的一实施例中，所述的座筒200四周等间隔设有四个所述的加强件300。具体的，四个所述的加强件300从四周牢固的将所述的座筒200固定在海床上，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
1、本申请实施例通过设置底座200来固定单桩100，底座200打入海床，所述的底座200的四周设有用于加强所述的底座200和所述海床的连接强度的若干个加强件300，有效提高了所述的单桩基础的水平刚度，从而解决了现有技术中的海上风电单桩基础水平刚度较小的技术问题，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
2、本申请实施例所述的第一筒体222呈上大下小的喇叭口状，使得所述的座筒220的底部更加稳定，与海床的连接也更加稳固，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
3、本申请实施例所述的支撑面向上支撑所述的单桩100，所述的第一筒体222的外周壁从四周固定住所述的单桩100，使得所述的单桩100获得稳固的支撑，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
4、本申请实施例所述的加强柱320的底端竖直向下延伸并超过所述的凸耳310的底面，所述的加强柱320可以延伸至更深的海床内，以加强所述的底座200与海床的连接强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
5、本申请实施例所述的第一连接环332和所述的第二连接环333从上下方向(轴向)将所述的连接筒331同轴设置在所述的通孔311内，所述的钢钉335从周向将所述的连接筒331同轴设置在所述的通孔311内，使得所述的第一连接装置能稳固的连接所述的凸耳310和所述的加强柱320，以加强所述的底座200与海床的连接强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
6、本申请实施例所述的加强柱320通过所述的钢钉335与所述的连接筒331固定相连。具体的，所述的钢钉335依次打入所述的通孔311壁面、所述的连接筒331和所述的加强柱320，以将所述的连接筒331和所述的加强柱320和所述的凸耳310牢固的锁紧在一起，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
7、本申请实施例所述的加强柱320是空心的圆柱体状，所述的加强柱32的内壁面上沿竖直方向间隔设有若干个加强筋336，所述的加强筋336呈沿着所述的连接筒331的周向设置的环状。具体的，所述的加强筋336可以加强所述的加强柱320的强度，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
8、本申请实施例所述的接环334将各连接筒331串联在一起，可以加强所述的单桩基础整体的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
9、本申请实施例所述的四个所述的加强件300从四周牢固的将所述的座筒200固定在海床上，从而提高了本实施例所述的单桩基础的水平刚度，实现了风电单桩基础水平刚度大、稳定性强的技术效果。
应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并非对本申请任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本申请的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，包括：
单桩，所述的单桩沿竖直方向延伸；
底座，所述的底座包括用于固定所述的单桩的固定部，所述的固定部包括顶部用于同轴套装所述的单桩的套筒和底部用于插入海床内的座筒，所述的套筒和所述的座筒同轴相连；
加强件，若干个所述的加强件设置在所述的座筒的四周，所述的加强件与所述的座筒固定相连，以加强所述的座筒与海床的连接强度。
2.如权利要求1所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的座筒包括顶部的第一筒体和底部的第二筒体，所述的第一筒体呈上大下小的喇叭口状，所述的第二筒体呈空心圆柱体状，所述的第一筒体的顶端与所述的套筒连接，所述的第一筒体的底端与所述的第二筒体的顶端固定相连。
3.如权利要求2所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的第一筒体顶部的内壁上设有向第一筒体中间凸出的凸环，所述的凸环的直径小于所述的单桩的直径，所述的凸环的顶面形成向上支撑所述的单桩的支撑面。
4.如权利要求1所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的加强件包括凸耳和加强柱，所述的凸耳的内端固定在所述的座筒的底部的外壁面上，所述的凸耳的外端沿着所述的座筒的径向向外延伸；
所述的凸耳上设有沿竖直方向贯通的通孔，所述的加强柱的顶端通过第一连接装置固定在所述的通孔内，所述的加强柱的底端竖直向下延伸并超过所述的凸耳的底面。
5.如权利要求4所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的第一连接装置包括连接筒、第一连接环和第二连接环；所述的连接筒同轴设置在所述的通孔内，且所述的连接筒的壁面通过若干个钢钉固定在所述的通孔的内壁面上；
所述的第一连接环和所述的第二连接环分别固定在所述的凸耳的上表面上和所述的凸耳的下表面上，且所述的连接筒的两端分别与所述的第一连接环和所述的第二连接环固定相连。
6.如权利要求5所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的加强柱通过所述的钢钉与所述的连接筒固定相连。
7.如权利要求6所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的加强柱是空心的圆柱体状，所述的加强柱的内壁面上沿竖直方向间隔设有若干个加强筋，所述的加强筋呈沿着所述的连接筒的周向设置的环状。
8.如权利要求7所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的连接筒是浇灌在所述的加强柱和所述的通孔内壁面之间的混凝土。
9.如权利要求8所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，各所述的加强件的所述的连接筒均串联在连接环上，且所述的连接环与各个所述的连接筒固定相连。
10.如权利要求9所述的一种海上风电风机的单桩基础，其特征在于，所述的座筒四周等间隔设有四个所述的加强件。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021129375.5U CN212670628U (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 一种海上风电风机的单桩基础 |
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| CN202021129375.5U CN212670628U (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 一种海上风电风机的单桩基础 |
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|---|---|
| CN212670628U true CN212670628U (zh) | 2021-03-09 |
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| CN202021129375.5U Active CN212670628U (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 一种海上风电风机的单桩基础 |
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|---|---|
| CN (1) | CN212670628U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114197515A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-18 | 华能(庄河)风力发电有限责任公司 | 高稳定性深海水域单桩底部稳定结构 |
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2020
- 2020-06-18 CN CN202021129375.5U patent/CN212670628U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114197515A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-18 | 华能(庄河)风力发电有限责任公司 | 高稳定性深海水域单桩底部稳定结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |