[实用新型]螺旋板式海上风机五桩导管架基础结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺旋板式海上风机五桩导管架基础结构。属于海上风电工程技术领域。

背景技术

随着海上风电工程由滩涂、潮间带区域逐步向更深海域发展，五桩导管架基础结构型式将得到更为广泛的应用。海上风电结构属于高耸结构物，风电机组运行时会产生很大的倾覆力矩；而为了节约成本，往往采用较大功率的风电机组，大功率的风电机组又将引起更大的水平荷载和倾覆力矩。为了满足设计寿命内的抗倾覆力矩等要求，目前的桩径、桩长、桩间距等结构设计参数均较大，钢材耗费大，成本高，且打桩过程中会产生一定噪音。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种螺旋板式海上风机五桩导管架基础结构，意在增加整体结构的抗倾覆力矩和抗拔能力，减小导管架钢管桩基础的重量与直径，减小桩间距，节约钢材。

本实用新型所采用的技术方案是：螺旋板式海上风机五桩导管架基础结构，包括竖直的主筒体以及通过斜撑杆、水平撑杆和桩套管连接的均布于主筒体外围的五个钢管桩，钢管桩上部与与桩套管之间经灌浆材料连接，其特征在于所述钢管桩为上粗下细的变直径圆桩，并在直径较细部桩外侧焊接3～5个螺旋板，钢管桩的桩尖呈楔形。

所述主筒体为上粗下细的变直径结构，其顶部设置对接法兰与风机塔筒连接。

所述钢管桩下部较细部分外径Φ800～1500mm，壁厚40～80mm。

所述斜撑杆和水平撑杆的外径均为Φ1000～3000mm，壁厚20～40mm。

本实用新型的有益效果是：采用带螺旋板的一组变直径钢管桩以支撑整个导管架结构，在增加结构整体抗倾覆能力的同时，又减小了导管架钢管桩基础的重量与直径，减小了桩间距，节约了钢材。相对传统打入式桩基础，本实用新型施工噪声小，对海洋生物生存环境的影响也得以减小。

附图说明

图1是本实用新型的立面图。

图2是图1的I-I面俯视图。

图3是螺旋板式桩的局部图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例螺旋板式海上风机五桩导管架基础结构，具有一个竖直的主筒体1，主筒体为上粗下细的变直径结构，其顶部设置对接法兰8与上部塔筒9连接。在主筒体的外围均布五个竖直的钢管桩2，主筒体1通过斜撑杆6和水平撑杆7与桩套管4焊接，桩套管4与钢管桩2之间通过灌浆材料5连接。本实施例的特点是，所述钢管桩2为上粗下细的变直径圆桩，并在直径较细部桩外侧焊接3～5个螺旋板3，钢管桩2的桩尖2-1切割成楔形。

所述钢管桩2下部较细部分外径Φ800～1500mm，壁厚40～80mm；斜撑杆6和水平撑杆7的外径均为Φ1000～3000mm，壁厚20～40mm。

本实施例的生产及安装过程为：在工厂内，桩套管4通过斜撑杆6和水平撑杆7与主筒体1加工制作焊接成整体，同时，在钢管桩2下部较细桩径外侧焊接3～5个螺旋板3，并将桩尖2-1切割成楔形，以方便施工时旋入海床。

施工时，先通过放置在海底的定位架对钢管桩2的位置进行精确定位，再通过大扭矩液压马达将带有螺旋板3的变直径钢管桩2旋转至设计高程，再将已在工厂制作完成的桩套管4与主筒体1的整体吊放至钢管桩2上，调平后对桩套管4与钢管桩2之间的缝隙现场浇筑灌浆材料5固结成整体，最后在主筒体1的顶部设置对接法兰8，与上部风机塔筒9连接。

图3为本实用新型螺旋板式桩的局部图，其中：D为桩径，D_p为螺旋板直径，p为螺旋板螺距，S为相邻螺旋板中心垂向间距。