[发明专利]一种单柱复合筒型基础结构及其施工方法

说明书

本发明公开了海上风电用筒型基础技术领域的一种单柱复合筒型基础结构及其施工方法，包括多舱复合钢筒，多舱复合钢筒包括顶端封闭、底端开口的筒体；钢梁结构，钢梁结构固定设置于筒体顶部；单柱型过渡段，单柱型过渡段同轴固定设置于筒体上；斜撑结构，斜撑结构的底端与钢梁结构固定连接、顶端与单柱型过渡段连接，用于对所述单柱型过渡段进行支撑。本发明通过钢梁结构提高筒体顶盖的结构强度，可使得筒体受到的轴向载荷平稳的向下传递，有效的提高了单柱型筒型基础的承载力；同时通过斜撑结构对单柱型过渡段进行支撑，提高了单柱型筒型基础的稳定性，从而降低了承载风险。

技术领域

本发明涉及海上风电用筒型基础技术领域，具体涉及一种单柱复合筒型基础结构及其施工方法。

背景技术

目前在浅海风电基础领域，已经发展了多种风机基础形式，包括重力式基础，导管架基础，筒型基础，桩基础等，每种基础形式都有其适用范围。吸力式筒型基础具有形式简单，运输安装简单，便于回收，筒裙抗滑移稳定性较高的优点，在浅海风电基础领域得到了广泛的应用。

如图9所述，现有单柱型筒型基础包括筒体11和单柱型过渡段30，单柱型过渡段30通过焊接同轴连接于筒体11的顶端。由于我国地质条件十分复杂，上层地基出现软弱土而下层地基土坚硬甚至为基岩是实际工程中非常常见的一种情况，在上述地质条件下进行风机基础施工时，容易导致筒体对单柱型过渡段的承载力无法满足使用要求，进而导致海上风电运行面临着较大的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单柱复合筒型基础结构，以解决现有单柱型筒型基础在上层软弱土地基上存在的承载力不足的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：一种单柱复合筒型基础结构，包括：

多舱复合钢筒，所述多舱复合钢筒包括顶端封闭、底端开口的筒体；

钢梁结构，所述钢梁结构固定设置于所述筒体顶部，用于提高所述多舱复合钢筒的承载力；

单柱型过渡段，所述单柱型过渡段同轴固定设置于所述筒体上；

斜撑结构，所述斜撑结构的底端与所述钢梁结构固定连接、顶端与所述单柱型过渡段连接，用于对所述单柱型过渡段进行支撑。

优选的，所述筒体内设有内环分舱板、外环分舱板和径向分舱板，多个所述径向分舱板圆周均布于所述筒体内腔中，所述内环分舱板和所述外环分舱板同轴设置于所述筒体内腔中，所述内环分舱板、外环分舱板和径向分舱板使所述筒体内腔分割为中间舱、内环分舱和外环分舱。

优选的，所述外环分舱板的下表面设置于所述内环分舱板下表面的上方，以使所述内环分舱底部和所述外环分舱的底部连通。

优选的，所述外环分舱板上设有过流孔，所述过流孔内设有阀门，且当所述阀门打开时流体可在相邻所述内环分舱和所述外环分舱之间流动，当所述阀门关闭时流体隔离在相邻所述内环分舱和所述外环分舱中。

优选的，所述钢梁结构包括径向主梁、径向次梁、环向梁和十字交叉梁，多个所述径向主梁圆周均布设置在所述内环分舱板和所述筒体侧壁之间；多个所述径向次梁圆周均布设置在所述外环分舱板和所述筒体侧壁之间；多个所述环向梁与所述筒体同轴设置，并分别与所述径向主梁和所述径向次梁固定连接；所述十字交叉梁设置于所述内环分舱板内侧，并与所述环向梁固定连接。

优选的，所述钢梁结构包裹于混凝土板中；所述混凝土板上安装有压载块。

优选的，所述单柱型过渡段包括由上到下依次设置的上连接细直管、中部圆台管和下连接粗直管，所述下连接粗直管与所述钢梁结构固定连接，所述中部圆台管的顶部与所述斜撑结构固定连接。

优选的，所述斜撑结构包括斜撑梁和环形钢板，所述环形钢板固定连接于所述单柱型过渡段上，多个所述斜撑梁绕所述单柱型过渡段圆周均布，且所述斜撑梁的顶端与所述环形钢板固定连接、底端与所述钢梁结构固定连接。