[实用新型]一种带稳定翼的海上风力发电机负压桶型基础结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海上风力发电机基础结构，特别是一种带稳定翼的海上风力发电机负压桶型基础结构，适用于海上风力发电行业。

背景技术

负压桶型基础利用渗流理论和桶基负压沉贯原理，将传统桩基础转变为短粗的桶型基础(简称“桶基”)，并将其作为短粗的刚性开口薄壁圆筒壳，利用桶基自重和上部结构重量，将桶基压入海底一定深度，形成密封条件，然后用泵抽吸，在桶体内部形成负压，依靠桶顶内外表面压差，将桶体压入海底预定深度。

负压桶型基础目前尚未规模性应用于海上风电场建设领域，具有广阔的研究、应用和发展的空间。海上风电结构主要承受风、浪、流等水平荷载作用，传统的桶基为达到承载力(特别是水平承载力)的要求，往往体积较大(主要体现在桶径较大)。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述技术问题，提出一种带稳定翼的海上风力发电机负压桶型基础结构，旨在改善传统负压桶型风机基础的水平承载性能，提高桶基的水平承载力。

本实用新型所采用的技术方案是：一种带稳定翼的海上风力发电机负压桶型基础结构，具有沉桩施工于海床上的桶基，其特征在于：在海床泥面以下近地表的高程处、所述桶基外周加装有一组稳定翼，稳定翼以桶基为中心呈放射状布置，长度方向与桶基轴向平行，宽度方向与桶基轴向垂直。

所述桶基根据需要采用钢制或钢筋混凝土制，当采用钢制桶基时，稳定翼与桶基焊接固定，并在稳定翼与桶基之间焊有支撑构件；当采用钢筋混凝土制桶基时，稳定翼嵌入桶基内部并与之形成整体(可在桶基预制的浇筑过程中一并嵌入浇筑成整体)；

所述稳定翼沿桶基外周均匀分布，稳定翼的形状近似矩形，其下翼缘制有10～20°的减阻角θ₁，上翼缘制有10～20°的减缓应力集中的坡角θ₂。

对于大直径的单筒基础，桶基一般高8～12m、直径10～25m，此时，桶基上装4～8个稳定翼，稳定翼的宽度为5～8m，长度不小于桶基高度的1/2、不大于桶基高度。

对于小直径的多筒基础，桶基一般高4～8m、直径4～10m，此时，桶基上装3～4个稳定翼，稳定翼的宽度不小于桶基直径的1/2、不大于桶基直径，长度不小于桶基高度的1/2、不大于桶基高度。

本实用新型的有益效果是：本实用在负压桶型风机基础上加装了一组位于海床泥面以下的稳定翼。1)稳定翼可增强桶基近地表段的刚度；2)稳定翼可充分发挥近地表浅层桩前土的抗力，增强桶型基桩水平承载性能；3)沉桩后稳定翼位于海床泥面以下，不会对上部结构的安装等产生影响；4)稳定翼的设置不会对负压桶型基础的负压沉桩及调平产生影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的立面布置图。

图2是图1、图3加翼桶基部分的俯视图。

图3是本实用新型实施例二的立面布置图。

图4是本实用新型实施例三的立面布置图。

图5是图4的俯视图。

图6是本实用新型实施例一至三中稳定翼的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例为大直径的单桶负压桶型基础结构，具有沉桩施工于海床上的钢制的桶基1，桶基为钢制或钢筋混凝土制(根据需要取用，本例为钢制)，位于桶基上方的上部结构4同传统的单桩结构(两者的连接方式非本专利涉及内容，此处略)，该大直径桶基1高8～12m，直径为10～25m(桶内分隔成多舱结构增强整体稳定性并便于负压沉桩和调平)。与传统的负压桶型风机基础结构不同，本例在海床泥面以下近地表的高程处、桶基1桩身上焊接有一组钢板材质(型号为Q345C)的稳定翼2，稳定翼以桶基1为中心呈放射状布置，长度方向与桶基轴向平行，宽度方向与桶基轴向垂直。

如图2所示，稳定翼2沿桶基外圆周均匀布置，数目根据需要取用：对于这种大直径的负压桶型基础结构，稳定翼常设置4～8个，本例为8个。为保证稳定翼2和桶基1之间的连接强度，在此二者之间还焊接有支撑构件3。桶基1与上部结构4之间的加强方式与常规负压桶型基础相关连接方法相同。