[实用新型]海上风机铰接支撑连接的桩桶复合式基础

说明书

本实用新型涉及一种海上风机铰接支撑连接的桩桶复合式基础。本实用新型的目的是提供一种结构简单、施工便捷、安全可靠的海上风机铰接支撑连接的桩桶复合式基础。本实用新型的技术方案是：该基础包括大直径单桩、吸力桶基础和铰接支撑结构；吸力桶基础中心具有竖向贯通的插装孔，插装孔内壁上制有若干圈加强键；吸力桶基础上方设有与插装孔同心共轴布置的套管，套管内壁上制有若干圈加强键，该套管经能收放升起的铰接支撑结构连接吸力桶基础；大直径单桩依次同轴插装于套管和吸力桶基础中心插装孔内，并且该大直径单桩与套管和插装孔内的加强键接触，大直径单桩上开设有若干注浆孔，注浆孔对应套管和插装孔上相邻两加强键之间位置布置。

技术领域

本实用新型涉及一种海上风机铰接支撑连接的桩桶复合式基础，适用于海上风力发电机的技术领域。

背景技术

近几年我国海上风电发展迅速,根据国家规划,至2020年全国的海上风机装机容量将达到5000MW。风电基础作为海上风机的重要组成部分,其成本约占工程总成本的30％,因此成为海上风电场成本之中起控制性作用的因素之一。

根据统计,截至目前单桩基础在全球海上风电基础形式中超过65％,是运用最多的风电基础形式。随着海上风机功率向着大型化的方向发展，以及所处场区地质条件较差、波浪力较大,单桩基础的桩径、桩长和桩重将进一步增加, 但与之匹配的海上施工装备较少，施工费用昂贵，将制约海上风能资源的开发和利用。

吸力桶形基础由于刚度大、抗变形能力强、安装方便、综合承载性能高而广泛应用于近海和远海工程，但其贯入深度相对桩基础较浅，对浅层土体的承载能力要求高，单独利用吸力桶形基础作为海上风电基础存在较大的风险。

若能采用桩与吸力桶相结合的复合基础结构形式,充分发挥桩和吸力桶各自优势，通过外部吸力桶结构的巨大刚度，减少中心大直径单桩在极端荷载下的变形，增加风机基础的整体刚度和自振频率，进而减少桩径或桩长；同时利用大直径桩和吸力桶协同安装的特点，快速完成基础海上施工(安装周期与单桩接近)，解决了大直径单桩施工中的稳桩、调平等一系列问题。

随着水深增加，单桩结构水中段的悬臂长度对应增加，在上部风、浪、流荷载作用下，悬臂段桩体的变形非常显著，导致高耸达200米的风电机组产生非常大的水平晃动，严重影响工程安全。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工便捷、安全可靠的海上风机铰接支撑连接的桩桶复合式基础。

本实用新型所采用的技术方案是：一种海上风机铰接支撑连接的桩桶复合式基础，其特征在于：包括大直径单桩、吸力桶基础和铰接支撑结构；

所述吸力桶基础中心具有竖向贯通的插装孔，插装孔内壁上制有若干圈加强键；

所述吸力桶基础上方设有与所述插装孔同心共轴布置的套管，套管内壁上制有若干圈加强键，该套管经能收放升起的铰接支撑结构连接吸力桶基础；

所述大直径单桩依次同轴插装于所述套管和吸力桶基础中心插装孔内，并且该大直径单桩与套管和插装孔内的加强键接触，大直径单桩上开设有若干注浆孔，注浆孔对应套管和插装孔上相邻两加强键之间位置布置；

所述套管与大直径单桩之间通过由注浆孔注入的浆液相连；所述吸力桶基础的插装孔大直径单桩之间通过由注浆孔注入的浆液相连。

所述铰接支撑结构具有若干主支撑杆，主支撑杆一端经铰链一连接所述套管，主支撑杆另一端经铰链二连接滑块，滑块置于吸力桶基础顶部、并可沿所述吸力桶基础径向移动；

对应所述滑块在吸力桶基础顶部设置沿吸力桶基础径向布置的滑槽，滑槽的远离吸力桶基础中心位置的一端为与滑块相适配的导轨；

所述滑块上制有固定插销，所述滑槽中部制有与固定插销相适配的固定槽。