[发明专利]一种双壳单桩基础及其安装方法

说明书

本发明涉及海上风电工程技术领域，公开了一种双壳单桩基础及其安装方法，包括内壳、套设于所述内壳外侧的外壳以及设置于所述内壳和所述外壳之间的纵向连接板，所述外壳内侧壁和所述内壳的外侧壁之间设置有顶封板，所述内壳的下端从所述外壳的下端的开口处伸出，所述外壳的下端开口和所述内壳的外侧壁之间设置有底封板，本发明实施例的双壳单桩基础，通过调整内外壳间距，改变单桩端部面积，在以粘土为主的软质海床场址，可以有效避免单桩自沉过大和溜桩现象，同时，将传统的单桩升级为双壳单桩结构，使单桩结构截面的抗弯刚度更大，从而保证整个结构的自振频率满足风机厂家的要求，扩大单桩基础技术方案的应用范围。

技术领域

本发明涉及海上风电工程技术领域，特别是涉及一种双壳单桩基础及其安装方法。

背景技术

单桩基础作为海上风电领域中最广泛采用的一种基础形式。目前，在浅水区域以内的风场，多以固定式单桩风机基础形式为主。由于单桩具有海上安装方便，安装周期短，安装成本低等特点，现在越来越多的工程将单桩推向大于30m，甚至40m水深。这些深水区的单桩壁厚大，直径大，自重大，由此产生了如下问题，首先壁厚大，对焊接要求更高，焊接难度更大；其次直径大会导致许多加工车间的起吊高度和运输能力不足，进而无法得到足够的产能；第三，单壁的单桩在水深增加后，其受壁厚限制，自身刚度有时无法满足风机运行要求；最后由于自重大，同时单桩为开口桩，桩端面积小，导致这种超大直径单桩面临最多的问题就是海上施工自沉过大与溜桩问题，这给海上施工质量带来很大麻烦，同时带来很大风险。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种双壳单桩基础，以解决现有单桩基础壁厚大，对焊接要求更高，焊接难度更大；其次直径大会导致许多加工车间的起吊高度和运输能力不足，进而无法得到足够的产能；最后自重大，同时单桩为开口桩，导致这种超大直径单桩面临最多的问题就是海上施工溜桩问题，这给海上施工带来很大风险的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双壳单桩基础，包括内壳、套设于所述内壳外侧的外壳以及设置于所述内壳和所述外壳之间的纵向连接板，所述外壳内侧壁和所述内壳的外侧壁之间设置有顶封板，所述内壳的下端从所述外壳的下端的开口处伸出，所述外壳的下端开口和所述内壳的外侧壁之间设置有底封板，所述内壳、所述外壳、所述顶封板和所述底封板围合形成密闭的浮力空间。

可选地，所述顶封板的上端设置有法兰。

可选地，所述纵向连接板上设置有工艺孔。

可选地，所述外壳的外侧壁上设置有第一吊耳，所述内壳伸出所述外壳的部分的外侧壁设置有第二吊耳。

可选地，所述顶封板和所述底封板均为圆锥封板。

可选地，所述内壳伸出所述外壳部分的壁厚为所述内壳套设与所述外壳内部分的壁厚的0.7倍。

本发明实施例一种双壳单桩基础与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的双壳单桩基础，通过调整内外壳间距，改变单桩端部面积，在以粘土为主的软质海床场址，可以有效避免单桩自沉过大和溜桩现象，同时，将传统的单桩升级为双壳单桩结构，使单桩结构截面的抗弯刚度更大，从而保证整个结构的自振频率满足风机厂家的要求。

一种双壳单桩基础的安装方法，应用于所述的双壳单桩基础，包括如下步骤：在所述双壳单桩基础的内壳的腔体内安装多个浮力装置，多个所述浮力装置通过绳索串联连接，使所述双壳单桩基础在水面上横平悬浮，使用小船将所述双壳单桩基础牵引到导向架附近；将起重船的吊索分别连接在所述双壳单桩基础的第一吊耳上和所述双壳单桩基础的第二吊耳上；提升所述第一吊耳处的绳索，使所述双壳单桩基础慢慢在水中倾斜竖起；在所述双壳单桩基础竖起后，移除所述浮力装置，使用吊机调整所述双壳单桩基础的位置，使所述双壳单桩基础下沉入导向架中，完成所述双壳单桩基础的自沉。

可选地，所述浮力装置为浮力气囊或圆柱形浮箱。