[实用新型]一种桩筒复合桁架式海上风机基础

说明书

本实用新型公开了一种桩筒复合桁架式海上风机基础，所述桩筒复合桁架式海上风机基础包括桁架式结构、吸力筒和桩基，所述吸力筒与桁架式结构的底部相连接，所述吸力筒上设有安装桩基的嵌入套筒。所述嵌入套筒位于吸力筒的筒内、筒边缘或筒外。本实用新型提供的桩筒复合桁架式海上风机基础可以保证海上风机基础的结构具有更高的稳定性和承载能力，更能抵御台风等极限载荷，且海床适应性强。

技术领域

本实用新型涉及海上风电工程领域，特别涉及一种桩筒复合桁架式海上风机基础。

背景技术

海上风电作为一种可再生能源近年来得到了世界各国的大力研究和推广。负压筒(吸力筒)形是一种大直径圆柱形薄壁结构，负压筒作为一种锚泊形式和基础形式，已被大量应用于海洋结构系泊系统、海洋基础平台及海洋风机基础上，具有装配简便、施工效率高、成本较低等优势。

如公开号为CN109914460A的中国专利文献公开了一种适用于浅海的新型吸力筒式组合结构风电基础，涉及风力发电技术领域。该体系包括中央桩、吸力筒，筒壁、顶盖、分仓板、钢加劲肋、塔筒连接段和栓钉。所述的吸力筒由筒壁和顶盖围合而成，并在筒内设置三块分仓板形成吸力筒空腔。筒壁、顶盖和分仓板均采用双层钢板混凝土，钢板与混凝土接触一侧焊接栓钉以加强连接。中央桩采用实心钢管混凝土或空钢管，桩顶、桩侧分别与顶盖、分仓板连接牢靠。顶盖上部设置塔筒连接段，并沿环向布置钢加劲肋，钢加劲肋与顶盖和塔筒连接段紧密连接。如公开号为 CN109853609A的中国专利文献公开了一种海上风电组合基础。该海上风电组合基础，包括导管架、钢管桩、吸力筒和钢缆索。本实用新型的海上风电组合基础由导管架、钢管桩、吸力筒和钢缆索构成，导管架和吸力筒通过钢缆索连接，钢缆索可以发挥其高强的抗拉能力，增大组合基础的侧向刚度，导管架承受竖向荷载，导管架承受的风机水平荷载和波流力通过钢缆索传递给吸力筒共同承担，由于吸力筒分散嵌入表层土里，与表层土基础接触面积大，可以充分发挥地表土的抗水平力，提高基桩的水平承载性能，改善基础抗倾覆能力，减小导管架主腿承受的拉拔力，从而可以减小导管架主腿距离和杆件截面，降低基础成本和施工难度。吸力筒可采用负压下沉，施工难度小。

海上风电领域，一般采用三个甚至更多个吸力筒连接到桁架式钢架上，形成吸力筒式桁架风机基础。该基础受安装海域的海床地质条件限制，适合安装在地质构造相对稳定的地区，安装过程必须保证多个筒同时下沉，且吸力筒基础在下沉过程中需要控制吸力筒下沉到设计深度，在下沉过程中需精确控制结构垂直度以及整体上部结构的水平度。且随着水深的增加，筒内容易形成土塞隆起甚至屈曲，导致吸力筒不能同时完全下沉到设计深度，并且很难保证结构水平度，这也是当前吸力筒桁架式基础在使用过程中的难点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种桩筒复合桁架式海上风机基础，可以保证海上风机基础的结构具有更高的稳定性和承载能力，更能抵御台风等极限载荷，且海床适应性强。

本实用新型提供如下技术方案：

一种桩筒复合桁架式海上风机基础，所述桩筒复合桁架式海上风机基础包括桁架式结构、吸力筒和桩基，所述吸力筒与桁架式结构的底部相连接，所述吸力筒上设有安装桩基的嵌入套筒。

所述嵌入套筒位于吸力筒的筒内、筒边缘或筒外。所述嵌入套筒的两端开口，嵌入套筒的位置、长度、筒径根据实际情况确定。套筒嵌入位置应考虑结构整体强度，并方便吸力筒等的安装为宜，一般应尽量远离桩腿的位置，套筒向下伸出长度从保证吸力筒密封性的角度考虑，下端通常高于吸力筒下端。套筒上端长度应方便桩锤进行打桩施工。

所述嵌入套筒和桩基之间设有固化后的灌浆层。所述桩基可以为钢桩或其它适当材质及型式的桩基。通过灌浆层可以加强嵌入套筒和桩基的连接固定。

当嵌入套筒位于吸力筒的筒内和筒边缘时，所述吸力筒内设有用于支撑吸力筒及吸力筒与嵌入套筒连接的加强构件。加强构件通常使用钢板、 H型钢、T型钢制作的加强筋。