[发明专利]一种海上钢管混凝土高桩承台风机基础及其施工方法

权利要求书

1.一种海上钢管混凝土高桩承台风机基础，其特征在于：包括预制承台和多个预制支撑桩腿，多个预制支撑桩腿沿周向均布于预制承台的下方，并分别与预制承台底部的多个预埋钢管一一对应连接，且每个预制支撑桩腿由上至下向外倾斜设置，所述预制支撑桩腿包括由上至下依次连接的钢管连接段、钢管混凝土桩和钢管桩，所述钢管连接段与预埋钢管连接并采用高强灌浆料加强连接。

2.根据权利要求1所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础，其特征在于：所述预制承台包括中心钢管、预埋钢管、垂直连接板、水平连接板以及环形钢筋笼，所述预埋钢管有多个，沿周向均布于中心钢管的周围，每个预埋钢管由上至下向外倾斜设置，且其倾斜角度与预制支撑桩腿的倾斜角度相同，每个预埋钢管和中心钢管之间连接有垂直连接板，两个相邻的预埋钢管之间由上至下连接有多个水平连接板，每个水平连接板与中心钢管连接，所述环形钢筋笼套设在多个预埋钢管的外侧，通过浇筑混凝土将中心钢管、预埋钢管、垂直连接板、水平连接板以及环形钢筋笼连接为整体。

3.根据权利要求2所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础，其特征在于：所述中心钢管和预埋钢管上分别加工有便于水平连接板连接的定位孔。

4.根据权利要求2所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础，其特征在于：所述垂直连接板和水平连接板上分别加工有多个减重孔，用于减少钢材用料，且方便连接与浇筑成型。

5.根据权利要求1所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础，其特征在于：所述钢管混凝土桩包括外壳管桩、内壳管桩和桩钢筋笼，所述内壳管桩内置于外壳管桩的内部，且所述内壳管桩的外周面设有抗剪键，所述外壳管桩的内周面设有抗剪键，所述桩钢筋笼内置于外壳管桩和内壳管桩之间的空腔区域，通过浇筑混凝土将外壳管桩、内壳管桩和桩钢筋笼连接为整体。

6.根据权利要求1所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础，其特征在于：所述预制支撑桩腿的倾斜角度为2°～4°。

7.根据权利要求1～6任一项所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定沉桩机位点，对定位桩进行沉桩施工，达到设计深度后安装定位架并进行调平定位；

2)将预先在陆地制作好的预制支撑桩腿整体拖运至沉桩机位点，通过起重机将预制支撑桩腿吊起并穿过定位架的桩套筒，将预制支撑桩腿缓慢下沉至泥面，通过打桩设备将预制支撑桩腿沉桩至设计深度；

3)拆除定位架，此时仍保留定位桩；

4)将预先在陆地制作好的预制承台整体托运至风场机位，其中，在陆地浇筑预制承台时，在预制承台的中心钢管的中心处预留有贯穿的装配定位孔，通过起重机将预制承台的装配定位孔穿过定位桩，进而将预制承台调运至预制支撑桩腿上方指定高程位置，将预制承台的预埋钢管与对应的预制支撑桩腿对接，并对环向焊缝进行焊接；

5)在预制支撑桩腿上安装辅助灌浆设备，采用自动泵送将高强灌浆料通过灌浆管灌入辅助灌浆设备，接着再通过辅助灌浆设备灌入步骤4)中预埋钢管与预制支撑桩腿对接位置处，待高强灌浆料强度满足要求后回收辅助灌浆设备，完成预埋钢管与预制支撑桩腿的连接；

6)拔出定位桩；

7)将装配定位孔采用混凝土浇筑封堵，完成钢管混凝土高桩承台风机基础的整体施工作业。

8.根据权利要求7所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础的施工方法，其特征在于，在步骤2)中，在预制支撑桩腿拖运至沉桩机位点前对预制支撑桩腿进行预处理，在预制支撑桩腿的钢管连接段的外周面加工多个用于灌注高强灌浆料的圆孔，在钢管连接段内部，且位于圆孔下方预设的位置焊接用于封堵高强灌浆料的封隔板，并采用肘板加强。

9.根据权利要求7所述的海上钢管混凝土高桩承台风机基础的施工方法，其特征在于，在步骤7)中，在装配定位孔的底部焊接封板，在装配定位孔内放置钢筋笼，接着贯入混凝土进行浇筑封堵，从而完成钢管混凝土高桩承台风机基础的整体施工作业。