[实用新型]一种海上风电单桩、支撑盘和小型吸力桶的复合基础结构

说明书

本实用新型公开了一种海上风电单桩、支撑盘和小型吸力桶的复合基础结构，它包括钢管桩、支撑盘和小型吸力桶，所述钢管桩固定安装在支撑盘的中心孔部位，两者保持同心布置；所述支撑盘的内部设置有第一肋板，所述小型吸力桶均布固定在支撑盘的底端，所述小型吸力桶和支撑盘之间设置有第二肋板，所述支撑盘的内部填充有抛填堆石或灌入混凝土。通过支撑盘和小型吸力桶，使得复合基础适应具有淤泥覆盖层的海床地质环境、并具有更强的竖向承载能力和侧向承载能力；通过向支撑盘抛填堆石或灌入混凝土，增大盖重，从而强化土体、提高基础抗倾覆能力和阻挡波浪对海床土体的冲刷。

技术领域

本实用新型涉及一种海上风电水下基础结构，尤其涉及一种海上风电单桩、支撑盘和小型吸力桶的复合基础结构，属于岩土工程和海洋工程领域。

背景技术

风能是一种清洁的可再生能源。海上风能资源具有风速大且稳定、储能丰富、分布广泛、发电产出高且使用寿命长的特点，开发前景广阔。目前，海上风电工程项目的建设正处于高速发展期，单桩作为一种便捷的基础结构，受到设计和施工单位的广泛认可。然而，当水下覆盖层厚度较浅或海底上层地基为软黏土时，为保证基础安全性，需增大桩径或桩长，或者采用嵌岩桩，加大了工程造价和施工难度。

单桩、支撑盘和小型吸力桶复合基础结构是对单桩基础的一种改良，充分结合了单桩和吸力桶的优点，设计与施工较简单，成本相对较低，提高了基础的竖向和侧向承载能力。与单桩和大型吸力桶复合基础（如专利公开号：CN 107217682 A，CN 110016930 A）相比，本实用新型所述复合基础成本相对较低，这种组合可增加桩基础的整体稳定性，多个小型吸力桶的设置使得在恶劣的海洋工况下施工更加灵活，同时有利于整体基础在施工过程中的调平。此外，CN 209636843 U中公开了一种海上风机三桶导管架-大直径单桩复合基础，但是其抗风浪的冲刷和抗倾覆能力有限。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术问题。为此本实用新型提出一种海上风电单桩、支撑盘和小型吸力桶的复合基础结构，通过支撑盘和小型吸力桶，使得复合基础适应具有淤泥覆盖层的海床地质环境、并具有更强的竖向承载能力和侧向承载能力；通过向支撑盘抛填堆石或灌入混凝土，增大盖重，从而强化土体、提高基础抗倾覆能力和阻挡波浪对海床土体的冲刷。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种海上风电单桩、支撑盘和小型吸力桶的复合基础结构，它包括钢管桩、支撑盘和小型吸力桶，所述钢管桩固定安装在支撑盘的中心孔部位，两者保持同心布置；所述支撑盘的内部设置有第一肋板，所述小型吸力桶均布固定在支撑盘的底端，所述小型吸力桶和支撑盘之间设置有第二肋板，所述支撑盘的内部填充有抛填堆石体或灌入混凝土。

所述钢管桩的结构形式采用单桩结构。

所述支撑盘采用空心且不封顶的大直径圆盘结构，所述支撑盘的中心孔部位设置有中心筒，所述中心筒的底端向下延伸，并伸出支撑盘底端面一段长度。

所述第一肋板采用梯形或矩形结构形式，所述第一肋板的两个平行边分别与支撑盘的内壁与外壁固定相连。

所述第一肋板共有多个，并均布设置在支撑盘的内部。

所述第二肋板采用梯形或矩形结构形式，所述第二肋板的两个平行边分别与小型吸力桶的外壁和支撑盘的中心筒固定相连；所述第二肋板与小型吸力桶的数量相同。

所述小型吸力桶采用小直径圆环结构，开口向下；所述小型吸力桶顶部与支撑盘底部相连；所述小型吸力桶顶部附有吸力装置，所述吸力装置位于支撑盘内部；所述小型吸力桶共有多个，并均布设置在支撑盘底部。

所述支撑盘的直径选用25~40m；所述支撑盘内部第一肋板数量为3~8个；所述小型吸力桶的直径为为6~10m，数量为3-6个；所述堆石体的填筑材料为宽级配散粒堆石料；所述混凝土的材料为水下自密实混凝土。

本实用新型有如下有益效果：