[实用新型]适用于深水海域的海上风电单桩基础双套笼附属结构

说明书

本实用新型提供了一种适用于深水海域的海上风电单桩基础双套笼附属结构，包括上套笼结构和下套笼结构；所述上套笼结构和下套笼结构均套装在海上风电单桩基础外，所述上套笼结构和下套笼结构之间分开并相隔一段距离，所述上套笼结构的下端低于平均海平面，防撞构件、外平台和爬梯均安装于上套笼结构，牺牲阳极的上部部分安装于上套笼结构，牺牲阳极的下部部分安装在下套笼结构上，下套笼结构的布置深度适配于安装牺牲阳极的下部部分。本实用新型能够大大减少深水海域单桩基础集成式附属结构的工程量、减低制作、运输和安装难度，同时有利减少作用在单桩主体结构上的波浪载荷。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于深水海域的海上风电单桩基础双套笼附属结构及其施工方法，适用于海上风力发电行业。

背景技术

无过渡段单桩基础为国内近海浅水风电机组基础最常用的结构形式，应用广泛。其基础形式为一根大直径钢管桩，与风机塔筒之间通过桩顶设计法兰系统连接。单桩基础因其施工简便、快捷，基础费用较小，目前在已建成的海上风电场中得到了广泛的应用。目前单桩基础的附属构件一般采用集成套笼型式，整体套笼将防撞构件、外平台、爬梯、电缆管及牺牲阳极设计为一整体安装，这种集成式单套笼附属结构在浅水海域具有一定的优越性。

随着风电场区往深远海发展的趋势，基础安装设备和施工技术成熟，未来40m水深以内的海上风机建设项目，大直径单桩基础由于结构型式简单、安装便利，仍存在较大的优势。然而，当水深超过30m时，若仍采用集成式单套笼附属结构，整体套笼的高度将超过50m以上，总工程量预计将超过300t，且制作、运输和安装难度很大，同时也会显著提高单桩基础的波浪载荷，不利于单桩基础的优化设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有单套笼附属结构应用的局限性，提供一种适用于深水海域的单桩基础双套笼附属结构。本实用新型能够大大减少深水海域单桩基础集成式附属结构的工程量、减低制作、运输和安装难度，同时有利减少作用在单桩主体结构上的波浪载荷。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种适用于深水海域的海上风电单桩基础双套笼附属结构，其特征在于：包括上套笼结构和下套笼结构；所述上套笼结构和下套笼结构均套装在海上风电单桩基础外，所述上套笼结构和下套笼结构之间分开并相隔一段距离，所述上套笼结构的下端低于平均海平面，防撞构件、外平台和爬梯均安装于上套笼结构，牺牲阳极的上部部分安装于上套笼结构，牺牲阳极的下部部分安装在下套笼结构上，下套笼结构的布置深度适配于安装牺牲阳极的下部部分。

在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：

所述上套笼结构的下端高度以适配于牺牲阳极的上部部分的安装高度为限。

上套笼结构为主套笼结构，是多层圈梁结构，并通过竖向支撑杆将多层圈梁连接在一起，上套笼结构经上套笼结构圈梁上的上燕尾卡槽支撑于单桩基础侧壁上的上支撑牛腿上，所述上套笼结构的上套笼结构圈梁上均匀布置多个上燕尾卡槽。

所述下套笼结构为小套笼结构，是单层圈梁结构，牺牲阳极的下部部分通过连接结构水平布置于下套笼结构圈梁上，下套笼结构经下套笼结构圈梁上的下燕尾卡槽支撑于单桩基础侧壁上的下支撑牛腿上。

本实用新型中，上部主套笼可只延伸至略低于极端低潮位附近。

本实用新型中，下部小套笼可位于仅高于海床面5~6m位置。

上套笼结构与下套笼结构之间分别为独立模块，两者之间无结构相连。

上套笼结构与下套笼结构均未布置电缆管，海缆通过位于泥面附近桩身开孔进入单桩基础内部，然后接入风机塔筒。