CN217053446U

CN217053446U - 一种海上风电机组的桩基础

Info

Publication number: CN217053446U
Application number: CN202220569567.0U
Authority: CN
Inventors: 左自豪
Original assignee: Nantong Taisheng Blue Island Offshore Co Ltd
Current assignee: Nantong Taisheng Blue Island Offshore Co Ltd
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2032-03-16

Abstract

本实用新型涉及一种海上风电机组的桩基础，包括桩平台以及置于桩平台外侧的多个钢管桩，桩平台上具有容钢管桩竖向贯穿的通孔，通孔的下端具有对钢管桩的插入进行导向的导向结构，钢管桩的下端具有不锈钢桩靴结构，通孔的下端内壁具有下止挡圈，通孔的上端内壁具有上止挡圈，上止挡圈、下止挡圈的内径与钢管桩的外径一致，上止挡圈与下止挡圈之间具有第一灌浆层，上止挡圈上具有多个便于灌浆的灌浆孔。本实用新型具有如下优点：提高施工速度，保证强而稳定的承载力。

Description

一种海上风电机组的桩基础

技术领域：

本实用新型属于海上风电领域，具体涉及一种海上风电机组的桩基础。

背景技术：

风能作为一种可再生能源，日益受到人类重视，其中相对于陆地风能而言，海上风能资源不仅具有较高的风速，而且距离海岸线较远，不受噪音限制的影响，允许机组制造更为大型化。而海上风电机组的桩基础是支撑整个海上风电机组的关键所在，由于海上风电基础的风机需要承受主风向上的风力，风电机组将受到的力传导至桩基础，使得桩基础承受的风力比水流波浪的力要大很多，因此容易造成桩基础不稳固、倾斜甚至被冲倒的问题，严重影响海上风电基础的使用寿命，为解决这样的技术问题，目前出现具有多个钢管桩的多桩基础。

这种多桩基础相较于单桩基础而言，具有结构稳定、抗力性能强的优点，但是却存在如下缺陷：1、传统的单桩基础在压桩时施工速度慢，大大降低了多桩基础的施工效率；2、钢管桩在高盐腐蚀环境的土体中，易发生快速锈蚀、承载能力迅速衰减的问题，而钢管桩置于海水中的牺牲阳极（对钢管桩表面具有防腐蚀作用）无法保证土体中的钢管桩表面的耐腐蚀性能，从而无法保证桩基础的强而稳定的承载力。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服以上的不足，提供一种海上风电机组的桩基础，提高施工速度，保证强而稳定的承载力。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种海上风电机组的桩基础，包括桩平台以及置于桩平台外侧的多个钢管桩，桩平台上具有容钢管桩竖向贯穿的通孔，通孔的下端具有对钢管桩的插入进行导向的导向结构，钢管桩的下端具有不锈钢桩靴结构，通孔的下端内壁具有下止挡圈，通孔的上端内壁具有上止挡圈，上止挡圈、下止挡圈的内径与钢管桩的外径一致，上止挡圈与下止挡圈之间具有第一灌浆层，上止挡圈上具有多个便于灌浆的灌浆孔；

不锈钢桩靴结构包括套设在钢管桩下侧端上的桩靴本体，桩靴本体的下端具有尖端朝下设置的锥形块，钢管桩的下端外侧具有螺旋片体，螺旋片体由锥形块向着桩靴本体的方向逐步向外阔张。

本实用新型的进一步改进在于：桩靴本体内具有容钢管桩竖直嵌设的限位环柱，限位环柱为空心状结构且限位环柱的下侧端与锥形块固定连接，限位环柱的内径与桩靴本体的外径一致，且限位环柱与桩靴本体同轴设置，限位环柱的上端朝外扩张延伸有导向环，导向环的外侧端与桩靴本体的内壁之间具有间隙，限位环柱与桩靴本体之间、桩靴本体与钢管桩之间具有第二灌浆层。

本实用新型的进一步改进在于：导向结构包括导向环块，导向环块通过焊接固定在桩平台上，导向环块内具有与通孔的内径一致的导通孔，导通孔的下端具有由上至下向外阔张的导向面。

本实用新型的进一步改进在于：钢管桩由多个钢管桩分段通过焊接形成。

本实用新型的进一步改进在于：上止挡圈与下止挡圈通过焊接的方式与桩平台固定连接。

本实用新型的进一步改进在于：锥形块与桩靴本体为一体式成型结构。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型在钢管桩的下端套设不锈钢桩靴结构，锥形块以及外部的螺旋片体具有强度高、切土效率高的优点，使钢管桩快速旋进海底土层，大大提高多个钢管桩的压桩效率。

2、本实用新型的桩平台与多个钢管桩通过第一灌浆层实现固定连接，保证了整个桩基础强而稳定的承载力，同时不锈钢桩靴对钢管桩不仅起到的快速压桩的作用，而且对进入海底土层的钢管桩表面起到较好的耐腐性的作用，进一步提高了整个桩基础的结构强度以及稳定承载性。

3、桩靴本体由下至上套在钢管桩的下端，桩靴本体内导向环对钢管桩进入限位环柱内起到一定的导向作用，钢管桩的下端与限位环柱的底端相接触，使钢管桩与桩靴本体保持同轴度，从而保证多个钢管桩对桩平台的平衡支撑力，再通过第二灌浆层对钢管桩与桩靴本体、桩靴本体与限位环柱进行灌浆固定，使连接更为稳定。

附图说明：

图1为本实用新型一种海上风电机组的桩基础的结构示意图。

图2为图1中不锈钢桩靴结构的结构示意图。

图3为图中导向结构的结构示意图。

图中标号：

1-桩平台、2-钢管桩、3-通孔、4-导向结构、5-不锈钢桩靴结构、6-下止挡圈、7-上止挡圈、8-第一灌浆层、9-灌浆孔；

41-导向环块、42-导通孔、43-导向面；

51-桩靴本体、52-锥形块、53-螺旋片体、54-限位环柱、55-导向环、56-间隙、57-第二灌浆层。

具体实施方式：

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语指示方位或位置关系，如为基于附图所示的方位或位置关系，仅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结构或单元必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有 “连接”“设有”“具有”等术语应作广义去理解，例如可以是固定连接，可以是拆卸式连接，或一体式连接，可以说机械连接，也可以是直接相连，可以通过中间媒介相连，对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的基本含义。

如图1示出了本实用新型一种海上风电机组的桩基础的一种实施方式，包括桩平台1以及置于桩平台1外侧的多个钢管桩2，桩平台1上具有容钢管桩2竖向贯穿的通孔3，通孔3的下端具有对钢管桩2的插入进行导向的导向结构4，钢管桩2的下端具有不锈钢桩靴结构5，通孔3的下端内壁具有下止挡圈6，通孔3的上端内壁具有上止挡圈7，上止挡圈7、下止挡圈6的内径与钢管桩2的外径一致，上止挡圈7与下止挡圈6之间具有第一灌浆层8，上止挡圈7上具有多个便于灌浆的灌浆孔9；

如图2所示，不锈钢桩靴结构5包括套设在钢管桩2下侧端上的桩靴本体51，桩靴本体51的下端具有尖端朝下设置的锥形块52，钢管桩2的下端外侧具有螺旋片体53，螺旋片体53由锥形块52向着桩靴本体51的方向逐步向外阔张。

本实用新型在钢管桩2的下端套设不锈钢桩靴结构5，锥形块52以及外部的螺旋片体53具有强度高、切土效率高的优点，使钢管桩2快速旋进海底土层，大大提高多个钢管桩2的压桩效率。

本实用新型的桩平台1与多个钢管桩2通过第一灌浆层8实现固定连接，保证了整个桩基础强而稳定的承载力，同时不锈钢桩靴对钢管桩2不仅起到的快速压桩的作用，而且对进入海底土层的钢管桩2表面起到较好的耐腐性的作用，进一步提高了整个桩基础2的结构强度以及稳定承载性。

进一步的，桩靴本体51内具有容钢管桩2竖直嵌设的限位环柱54，限位环柱54为空心状结构且限位环柱54的下侧端与锥形块52固定连接，限位环柱54的内径与桩靴本体51的外径一致，且限位环柱54与桩靴本体51同轴设置，限位环柱54的上端朝外扩张延伸有导向环55，导向环55的外侧端与桩靴本体51的内壁之间具有间隙56，限位环柱54与桩靴本体51之间、桩靴本体51与钢管桩2之间具有第二灌浆层57。

桩靴本体51由下至上套在钢管桩2的下端，桩靴本体51内导向环55对钢管桩2进入限位环柱54内起到一定的导向作用，钢管桩2的下端与限位环柱54的底端相接触，使钢管桩2与桩靴本体51保持同轴度，从而保证多个钢管桩2对桩平台1的平衡支撑力，再通过第二灌浆层57对钢管桩2与桩靴本体51、桩靴本体51与限位环柱54进行灌浆固定，使连接更为稳定。

进一步的，如图3所示，导向结构4包括导向环块41，导向环块41通过焊接固定在桩平台1上，导向环块41内具有与通孔3的内径一致的导通孔42，导通孔42的下端具有由上至下向外阔张的导向面43。

在本申请中，导向结构4置于通孔3的下端位置，当然导向结构4也可以置于通孔3的上端位置，当导向结构4置于通孔3的下端位置时，钢管桩2由下至上贯穿通孔3，当导向结构4置于通孔3的上端位置时，钢管桩2由上至下贯穿通孔3。

进一步的，钢管桩2由多个钢管桩分段通过焊接形成。

进一步的，上止挡圈7与下止挡圈6通过焊接的方式与桩平台1固定连接。

进一步的，锥形块52与桩靴本体51为一体式成型结构。

施工步骤：桩平台1通过吊装机平衡起吊，首先将多个钢管桩2贯穿桩平台1上的通孔3，液压机对多个钢管桩2的上端进行夹紧，在钢管桩2的下端套上不锈钢桩靴结构5，并注入第二灌浆层57使不锈钢桩靴结构5固定在钢管桩2的下端，此时液压机对多个钢管桩2同时旋进至海底土层，同时吊机随着钢管桩2的下沉而对桩平台1下放，直至将桩平台1放置在钢管桩2的预定位置，在通孔3的上端安装上止挡圈7，在通孔3的下端安装下止挡圈6，通过灌浆孔9对钢管桩2外壁与通孔3内壁之间进行灌浆，使桩平台1与钢管桩2实现快速安装施工。

本实用新型中未全部公开的内容为本领域技术人员公知的现有常识，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种海上风电机组的桩基础，其特征在于：包括桩平台（1）以及置于桩平台（1）外侧的多个钢管桩（2），所述桩平台（1）上具有容钢管桩（2）竖向贯穿的通孔（3），所述通孔（3）的下端具有对钢管桩（2）的插入进行导向的导向结构（4），所述钢管桩（2）的下端具有不锈钢桩靴结构（5），所述通孔（3）的下端内壁具有下止挡圈（6），所述通孔（3）的上端内壁具有上止挡圈（7），所述上止挡圈（7）、下止挡圈（6）的内径与钢管桩（2）的外径一致，所述上止挡圈（7）与下止挡圈（6）之间具有第一灌浆层（8），所述上止挡圈（7）上具有多个便于灌浆的灌浆孔（9）；

所述不锈钢桩靴结构（5）包括套设在钢管桩（2）下侧端上的桩靴本体（51），所述桩靴本体（51）的下端具有尖端朝下设置的锥形块（52），所述钢管桩（2）的下端外侧具有螺旋片体（53），所述螺旋片体（53）由锥形块（52）向着桩靴本体（51）的方向逐步向外阔张。

2.根据权利要求1所述一种海上风电机组的桩基础，其特征在于：所述桩靴本体（51）内具有容钢管桩（2）竖直嵌设的限位环柱（54），所述限位环柱（54）为空心状结构且限位环柱（54）的下侧端与锥形块（52）固定连接，所述限位环柱（54）的内径与桩靴本体（51）的外径一致，且限位环柱（54）与桩靴本体（51）同轴设置，所述限位环柱（54）的上端朝外扩张延伸有导向环（55），所述导向环（55）的外侧端与桩靴本体（51）的内壁之间具有间隙（56），所述限位环柱（54）与桩靴本体（51）之间、桩靴本体（51）与钢管桩（2）之间具有第二灌浆层（57）。

3.根据权利要求2所述一种海上风电机组的桩基础，其特征在于：所述导向结构（4）包括导向环块（41），所述导向环块（41）通过焊接固定在桩平台（1）上，所述导向环块（41）内具有与通孔（3）的内径一致的导通孔（42），所述导通孔（42）的下端具有由上至下向外阔张的导向面（43）。

4.根据权利要求3所述一种海上风电机组的桩基础，其特征在于：所述钢管桩（2）由多个钢管桩分段通过焊接形成。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述一种海上风电机组的桩基础，其特征在于：所述上止挡圈（7）与下止挡圈（6）通过焊接的方式与桩平台（1）固定连接。

6.根据权利要求1所述一种海上风电机组的桩基础，其特征在于：所述锥形块（52）与桩靴本体（51）为一体式成型结构。