[发明专利]一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法

说明书

本发明公开了一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，应用于所述翼型桩基础，所述翼型桩基础包括钢管桩以及与所述钢管桩连接的翼板。在本发明中，依靠桩周土体可提供竖向、水平向承载力，且钢管桩周围焊接翼板，翼板嵌入软土层中，形成较大承载面，可带动周围大范围土体变形产生较大土抗力，从而显著提高承载力，从而提高水平承载力和桩身刚度，有效降低桩基的直径和桩长，进而减少建筑耗材量降低成本，且利用软土层强度较软，可将翼板有效嵌入海床土中，施工难度小，从而实现便于施工安装的目的。

技术领域

本发明涉及海洋风电岩土工程领域，尤其涉及一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法。

背景技术

海上风电是我国重要的战略新兴产业方向。在海上风电系统中，基础是重要的组成单元，约占海上风电建设成本的30％。但相关技术却是当前我国海上风电技术体系中公认的“短板”，在实践中过于依赖常规单桩技术。且作为海上风机基础，单桩设计主要受桩头水平荷载和倾覆荷载控制，相应地，海床浅表层土体的力学特征对单桩的在位性能有决定性影响。我国海域地质沉积环境和水文气象环境特殊，浅表层海床多分布强度较低的软黏土质，而欧洲海域浅表层土体主要由固结比较高的硬质粘土和密实砂土组成。

在现有的施工方案中，同样设计荷载下，我国单桩基础需要制备成更粗更长，从而直接增加了建造耗材，进而增大了施工难度。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，旨在解决现有的翼型桩基础所需耗材较大导致安装施工困难的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种基于海床中风机的翼型桩基础的施工方法，其中，应用于所述翼型桩基础，所述翼型桩基础包括钢管桩以及与所述钢管桩连接的多个翼板，两个所述翼板处于同一垂直面；所述方法包括：

获取海床的土质信息和海域的风向信息；其中所述风向信息包括海域的主风向；

根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息；

根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，制备所述翼型桩基础；

根据所述土质信息、所述风向信息、所述第一参数信息和第二参数信息，将所述翼型桩基础的钢管桩的部分桩身嵌入软土层和硬土层，且将所述翼型桩基础的翼板完全嵌入软土层内，以使处于同一垂直面的两个所述翼板以及所述钢管桩与所述主风向垂直。

在一种实施方式中，所述土质信息包括软土层的厚度以及海面距离海床面的第一距离，所述风向信息还包括主风向对应的主风速；所述翼板呈矩形状，所述第一参数信息包括钢管桩的长度和直径，所述第二参数信息包括翼板的长度和宽度；

所述根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息，包括：

根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述管桩的长度和直径；

根据所述软土层的厚度、所述第一距离、所述主风向以及所述主风速，确定所述翼板的长度和宽度。

在一种实施方式中，所述土质信息还包括软土层的强度以及硬土层的强度；所述第一参数信息还包括钢管桩的重度，所述第二参数信息还包括所述翼板的厚度和数量；

所述根据所述土质信息和所述风向信息，确定钢管桩的第一参数信息以及翼板的第二参数信息，还包括：

根据所述软土层的强度、所述硬土层的强度、所述钢管桩的长度和直径以及所述翼板的长度和宽度，确定所述钢管桩的重度；