CN219080396U - 深水海上风电桁架单桩组合基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了深水海上风电桁架单桩组合基础，涉及海上风电基础结构。它包括上部钢管、下部钢管、中部钢桁架和锚固件，上部钢管顶部位于海平面以上、底部与中部钢桁架顶部连接，下部钢管顶部与中部钢桁架底部连接、底部位于海床内，锚固件一端与上部钢管底部外壁连接、另一端锚固与海床中。本实用新型可大幅降低基础在深水中的波浪荷载，增强抵抗弯矩的能力，提高水平承载性能，从而减小桩径和入土深度，满足现有的沉桩设备对于桩径的要求，同时可大幅降低钢材用量，经济性好，有利于单桩基础在深水海域的推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上风电基础结构，更具体地说它是一种深水海上风电桁架单桩组合基础。
背景技术
目前海上风电场经过多年的摸索和工程实践，已成功应用的海上风电基础包括单桩基础、高桩承台基础、导管架基础、重力式基础和复合筒基础；由于单桩基础具有结构型式简单、受力明确、施工方便低等优点，欧洲70％以上的风机基础均采用此基础型式。
传统的单桩基础为钢管桩，桩径一般为4-10m，壁厚约为桩径的1％；由于海上风电产业的快速发展，很多8MW以上的大容量机组已研发成功并得到大规模推广，若采用传统的单桩基础，为了增加刚度，桩径和壁厚就需要显著增加，桩径可能达到10m及以上，但是目前缺乏超大直径单桩的打桩设备，随着海上风电逐渐向深海发展，传统单桩基础所受的波流力愈来愈大，如何降低波流荷载也成为了基础设计时首要考虑的问题之一。
因此，研发一种可以有效降低风电开发成本的深水海上风电桁架单桩组合基础很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种海上风电环状钻孔嵌岩单桩基础。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：深水海上风电桁架单桩组合基础，其特征在于：包括上部钢管、下部钢管、中部钢桁架和锚固件，所述上部钢管顶部位于海平面以上、底部与中部钢桁架顶部连接，所述下部钢管顶部与中部钢桁架底部连接、底部位于海床内，所述锚固件一端与上部钢管底部外壁连接、另一端锚固与海床中。
在上述技术方案中，所述中部钢桁架有多层，外部轮廓为正多边形。
在上述技术方案中，所述锚固件包括吊耳、锚索和海锚，所述吊耳位于上部钢管底部外壁，所述海锚位于海床上，所述吊耳通过锚索与海锚连接。
在上述技术方案中，所述上部钢管与下部钢管共轴，上部钢管顶部与塔筒底法兰连接，所述锚固件沿上部钢管环向布置3-12组。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
1)本实用新型可大幅降低基础在深水中的波浪荷载，增强抵抗弯矩的能力，提高水平承载性能，从而减小桩径和入土深度，满足现有的沉桩设备对于桩径的要求，同时可大幅降低钢材用量，经济性好，有利于单桩基础在深水海域的推广应用。
2)本实用新型中部钢桁架的外部轮廓为正多边形，可根据水深确定中部钢桁架的层数，相较于传统的单桩基础，中部钢桁架的存在大大降低了基础在深水中的波流力。
3)本实用新型锚固件的存在可以增加结构的抗弯能力，减小桩体位移，提高基础的水平承载性能，从而达到减小桩径、壁厚和入土深度的目的，大幅降低钢材用量
附图说明
图1为本实用新型的正视图。
图2为本实用新型的俯视图。
其中，1-单桩基础结构，11-中心桩，12-外围桩，2-门架结构，21-主过渡段，22-辅助过渡段，23-斜撑。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：深水海上风电桁架单桩组合基础，其特征在于：包括上部钢管1、下部钢管2、中部钢桁架3和锚固件4，所述上部钢管1顶部位于海平面以上、底部与中部钢桁架3顶部连接，所述下部钢管2顶部与中部钢桁架3底部连接、底部位于海床内，所述锚固件4一端与上部钢管1底部外壁连接、另一端锚固与海床中。
所述中部钢桁架3有多层，外部轮廓为正多边形。
所述锚固件4包括吊耳41、锚索42和海锚43，所述吊耳41位于上部钢管1底部外壁，所述海锚43位于海床上，所述吊耳41通过锚索42与海锚43连接。
所述上部钢管1与下部钢管2共轴，上部钢管1顶部与塔筒底法兰连接，所述锚固件4沿上部钢管1环向布置3-12组。
实际使用中，上部钢管1直径8.0m；下部钢管2直径8.0m，嵌入海床中10-20m，上部钢管1和下部钢管2壁厚60-80mm。
上部钢管1和下部钢管2与中部钢桁架3之间均采用焊接连接，中部钢桁架3的外部轮廓为正四边形，为五层钢结构，总高度为40m，中部钢桁架3的连杆为圆管截面，相较于传统的单桩基础，中部钢桁架3的存在大大降低了基础在深水中的波流力。
上部钢管1的外壁上环向均匀布置6个固定锚头的吊耳41。
锚固件4沿上部钢管1的环向布置6组，锚固件4在上部钢管1外壁上设置单层，海锚43锚固于海床中；锚固件4的存在可以增加结构的抗弯能力，减小桩体位移，提高基础的水平承载性能，从而达到减小桩径、壁厚和入土深度的目的，大幅降低钢材用量。
其它未说明的部分均属于现有技术。
Claims (4)
1.深水海上风电桁架单桩组合基础，其特征在于：包括上部钢管(1)、下部钢管(2)、中部钢桁架(3)和锚固件(4)，所述上部钢管(1)顶部位于海平面以上、底部与中部钢桁架(3)顶部连接，所述下部钢管(2)顶部与中部钢桁架(3)底部连接、底部位于海床内，所述锚固件(4)一端与上部钢管(1)底部外壁连接、另一端锚固与海床中。
2.根据权利要求1所述的深水海上风电桁架单桩组合基础，其特征在于：所述中部钢桁架(3)有多层，外部轮廓为正多边形。
3.根据权利要求2所述的深水海上风电桁架单桩组合基础，其特征在于：所述锚固件(4)包括吊耳(41)、锚索(42)和海锚(43)，所述吊耳(41)位于上部钢管(1)底部外壁，所述海锚(43)位于海床上，所述吊耳(41)通过锚索(42)与海锚(43)连接。
4.根据权利要求3所述的深水海上风电桁架单桩组合基础，其特征在于：所述上部钢管(1)与下部钢管(2)共轴，上部钢管(1)顶部与塔筒底法兰连接，所述锚固件(4)沿上部钢管(1)环向布置3-12组。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320004975.6U CN219080396U (zh) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | 深水海上风电桁架单桩组合基础 |
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Publications (1)
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| CN219080396U true CN219080396U (zh) | 2023-05-26 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2023
- 2023-01-03 CN CN202320004975.6U patent/CN219080396U/zh active Active
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