[发明专利]一种海上风电吸力桩基础及其安装方法

说明书

本发明提供了一种海上风电吸力桩基础及其安装方法，包括上部基础结构、吸力桩连接段、外围吸力桩、吸力桩连接柱和中心吸力桩；所述中心吸力桩外周侧壁上端左右两侧均设置有所述外围吸力桩，所述中心吸力桩和所述外围吸力桩经所述吸力桩连接柱连接，所述中心吸力桩和所述外围吸力桩的顶部设置有所述吸力桩连接段，所述吸力桩连接段上设置有用于连接塔架的上部基础结构；本发明结构简单，操作便捷，能够解决因表层淤泥层深厚吸力桩承载力不足需要超大直径桩体引起的加工制造与运输吊装困难的问题。

技术领域

本发明涉及海上风电设施结构技术领域，特别是一种海上风电吸力桩基础及其安装方法。

背景技术

和陆上风电相比，海上风电风资源储备丰富、发电稳定、电网接入便利。中国水深5-50米海域，100米高度海上风资源可开放量约5亿千瓦，拥有广阔的发展前景。

但同时受复杂海洋环境的影响，海上风电的建设难度也更大。目前常用的基础型式有重力式基础、单桩基础、多柱基础、吸力桩基础等。吸力桩基础能够适用于海底基岩埋藏浅、传统风电桩基础需海上嵌岩施工的海域，避免嵌岩桩施工工期长、风险高、造价高的问题；亦能够适用于海底淤泥层深厚、土体承载力低的区域，避免大直径单桩基础加工工艺要求高、产能不足、适用性不足的缺点；又因为吸力桩基础对施工窗口期要求低，能够有效缩短工程工期，近期得到了迅速的发展，国内有多个海上风电场将会采用该基础型式。

现有技术中因表层淤泥层深厚吸力桩承载力不足需要超大直径桩体引起的加工制造与运输吊装困难，同时有效降低工程量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够解决因表层淤泥层深厚吸力桩承载力不足需要超大直径桩体引起的加工制造与运输吊装困难问题的海上风电吸力桩基础。

本发明采用以下方法来实现：一种海上风电吸力桩基础，其特征在于：包括上部基础结构、吸力桩连接段、外围吸力桩、吸力桩连接柱和中心吸力桩；所述中心吸力桩外周侧壁上端左右两侧均设置有所述外围吸力桩，所述中心吸力桩和所述外围吸力桩经所述吸力桩连接柱连接，所述中心吸力桩和所述外围吸力桩的顶部设置有所述吸力桩连接段，所述吸力桩连接段上设置有用于连接塔架的上部基础结构。

进一步的，所述塔架下端设置有三个以上的所述上部基础结构，且所述上部基础结构与所述中心吸力桩的数量相同。

进一步的，所述吸力桩连接段上设置有加强板。

进一步的，所述加强板是方形、三角形实心或开孔板，是单块板或箱梁结构，所述加强板的布置位置是吸力桩连接段外侧或内侧。

进一步的，所述吸力桩连接段的上端设有排水孔，所述排水孔处安装有吸力泵，所述排水孔同时设置于中心吸力桩或外围吸力桩的对应顶部。

进一步的，所述上部基础结构与吸力桩连接段之间可通过螺栓连接、焊接或铆接的方式固定连接。

进一步的，所述中心吸力桩高度大于所述外围吸力桩高度，所述中心吸力桩为单舱或多舱。

进一步的，所述上部基础结构为单柱、多柱或导管架。

进一步的，所述中心吸力桩和外围吸力桩均为下端开口上端封闭的圆柱体或多边形柱体，所述中心吸力桩位于外围吸力桩范围内，所述中心吸力桩与所述外围吸力桩中心布置或偏心布置，所述外围吸力桩直径大于所述中心吸力桩的直径。

本发明的另一目的是提供一种能够便于工作人员更好的使用和安装海上风电吸力桩基础的安装方法。

一种海上风电吸力桩基础的安装方法包括以下步骤：

步骤S1、制作时，将上部基础结构、吸力桩连接段、吸力桩连接柱、外围吸力桩和中心吸力桩通过焊接连接组合成一整体，并完成其他附属构件加工及防腐涂层工作；