[发明专利]一种单桩过渡段及其安装方法

说明书

本发明涉及一种新型单桩过渡段，其包括：单桩和过渡段桩，所述过渡段桩的下部插设于单桩内；所述单桩的内下部焊接有用于支撑过渡段桩的桩内牛腿，所述过渡段桩的底部与桩内牛腿相连接；所述过渡段桩的外侧焊接有与单桩顶部相连接的过渡段牛腿，所述单桩的顶部外侧设有与过渡段牛腿相配合的第一环向加强件，所述过渡段桩的底部内侧连接有与桩内牛腿相配合的第二环向加强件。本发明借助布置在单桩和过渡段桩上的连接和加强结构，增强了单桩和过渡段桩的粘结和整体性，从而提高单桩过渡段桩的整体受力性能和使用寿命；同时相比于传统的单桩过渡段，该新型过渡段结构安装简便、安装精度更高，节省海上施工时间。

技术领域

本发明涉及海上风电技术基础设计领域，尤其涉及一种新型单桩过渡段及其安装方法，可以通过新型单桩过渡段实现上部结构与下部单桩基础的有效连接。

背景技术

单桩基础是海上风电最常用的基础形式，其结构形式简单，受力明确，在具备打桩和起吊设备能力的前提下，施工速度快，在国内外风电场中得到广泛使用，占据市场大部分的份额。

对于带过渡段的单桩基础，在单桩沉桩完成后，需通过过渡段与上部塔筒进行连接，并且可以通过过渡段调节上部结构的倾斜度，避免打桩造成的基础倾斜，使得上部塔架保持垂直连接。然而单桩过渡段是风机基础的受力薄弱环节，在长期风力机组的循环荷载作用下很可能发生疲劳破坏，因此有必要设计更为牢固的过渡段，进而增强基础的整体刚度，保证风机正常运行。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种新型单桩过渡段及其安装方法，该新型过渡段可增强其与单桩的连接和整体性，提高了风机基础的整体受力性能和使用寿命，并且安装简便、精度高，可节省海上施工时间。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种新型单桩过渡段，其包括：单桩和过渡段桩，所述过渡段桩的直径小于单桩的直径；所述过渡段桩的下部插设于单桩内；

所述单桩的内下部焊接有用于支撑过渡段桩的桩内牛腿，所述过渡段桩的底部与桩内牛腿相连接；所述过渡段桩的外侧焊接有与单桩顶部相连接的过渡段牛腿，

所述单桩的顶部外侧设有与过渡段牛腿相配合的第一环向加强件，所述过渡段桩的底部内侧连接有与桩内牛腿相配合的第二环向加强件。

进一步地，所述单桩的内壁和过渡段桩的外壁之间形成有灌浆腔室，所述灌浆腔室的宽度为150～200mm，所述灌浆腔室内填充有灌浆料；所述过渡段桩的下部设有注浆孔，所述注浆孔与灌浆腔室相连通；所述注浆孔上连接有注浆管，注浆管延伸至过渡段桩的顶部，注浆管固定在过渡段桩内壁上；注浆孔和注浆管沿过渡段桩内壁均匀布置。

进一步地，所述桩内牛腿包括连接于单桩内的第二牛腿环板，所述第二牛腿环板上设有与第二环向加强件相卡合的若干第二反向卡扣，所述第二牛腿环板与单桩之间连接有第二加强肋板，第二加强肋板呈三角形状，沿单桩的内壁环向均匀布置；第二反向卡扣为端部带倒钩、具有良好弹性变形能力的钢构件；

所述过渡段牛腿包括连接于过渡段桩上的第一牛腿环板，所述第一牛腿环板上设有与第一环向加强件相卡合的若干第一反向卡扣，所述第一牛腿环板与过渡段桩之间连接有第一加强肋板，第一加强肋板呈三角形状，沿过渡段桩的外壁环向均匀布置；第一反向卡扣为端部带倒钩、具有良好弹性变形能力的钢构件。

进一步地，所述第二牛腿环板的顶部和第一牛腿环板的底部均贴设有一橡胶圈条。

进一步地，所述第一牛腿环板在位于灌浆腔室的中间位置还均匀开设有溢浆孔。

进一步地，在单桩和过渡段桩的连接范围内，所述单桩的内壁和过渡段桩的外壁相互错开分别设有按间隔设置的若干环向圆形钢构件。