[實用新型]淺海風電設施吸力樁

有效

• 申請號: 201320421960.6
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203320523U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 方懂平;薛冀橋;薛莉莉
• 申請（專利權）人: 舟山市定海區巨洋技術開發有限公司
• 主分類號: E02D5/62
• 分類號: E02D5/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種淺海風電設施吸力樁，屬于海洋裝備領域。

背景技術

海上風電設施的發展受到海洋惡劣環境的影響，維護困難，發電成本較高，抑制了海上風能設施的發展。海上風電設施要承受環境荷載和風機荷載雙重作用，需要綜合考慮風、浪、流等環境荷載的動力特性，風電機組的動力特性和控制系統工作原理，還要考慮海洋環境下的沖刷、液化等作用對海上風電基礎的影響，是一個復雜的荷載作用體系，各個影響因素所造成的作用是相互耦合、相互影響。探索海上風能發電設施在復雜風機荷載和環境因素下的動力特性，研究更為有效的基礎與結構形式，是優化海上風電設施的重要途徑，對于提高海上風能發電設施的安全性和降低成本具有重要意義。

目前海上風電機組的基礎結構主要有混凝土重力式結構、單樁結構、三角架結構、導管架結構和浮式結構。其中重力式結構適用的最大水深為10m，單樁結構的適用水深為10~30m，三腳架結構的適用水深為30~50m，導管架結構的適用水深為50m以上，而浮式結構的適用水深則為100m以上。上述幾種基礎結構的成本隨結構形式和水深兩個因素增長，相同水深條件下，單樁結構的成本大于重力式結構，三腳架結構的成本大于單樁結構，導管架結構的成本大于三腳架，而浮式結構的成本大于導管架結構。我國發展海上風電產業將以樁基為主要基礎結構形式，而樁基結構中，單樁結構對于渤海和東海的水深和地質條件是較為合理的基礎結構形式，但我國目前的海上施工能力限制了該結構的應用，而且由于所需的打入深度較大，單樁結構的成本目前還較高；目前提供一種成本低結構可靠的樁基是海洋封堵設備安裝急需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種淺海風電設施吸力樁。

本實用新型要解決的問題是現有樁基價格高且難固定淺海風電設施的不足。

為實現本實用新型的目的，本實用新型采用的技術方案是：

淺海風電設施吸力樁，包括外筒體、注漿管、內筒體、真空泵、單向閥、上供體、下供體和塞子，外筒體和內筒體之間安裝有注漿管，三者通過直線激光焊固定呈一體，并通過豪克能進行焊接處應力消除；內筒體內焊接有上供體和下供體，上供體上安裝有真空泵，下供體上安裝有單向閥，注漿管下端安裝有塞子。

所述外筒體和內筒體之間均布有八根注漿管。

所述塞子呈圓錐形，材料為磁性鋼。

所述內筒體內焊接的上供體和下供體均通過豪克能進行焊縫應力消除。

所述外筒體和內筒體為直徑上大下小，具有吸力特性的錐形體。

本實用新型的優點是：該樁結構簡單、插樁方便、承載力大、拔樁阻力小，施工難度與圓柱腿式基本相當，所用到的原理和理論簡單、成熟，裝置的可靠性高。該樁很大程度上克服了現存的圓柱式樁腿的缺點，吸收了它們的優點，在海洋樁基工程蓬勃發展的今天，該樁一定能帶來非?？捎^的經濟效益，因此具有非常廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型淺海風電設施吸力樁的主視圖；

圖2是圖1中A處放大示意圖；

圖3是本實用新型淺海風電設施吸力樁的俯視圖；

圖中：1、外筒體???2、注漿管????3、內筒體????4、真空泵??5、單向閥??6、上供體???7、下供體???8、塞子。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明。

淺海風電設施吸力樁，包括外筒體1、注漿管2、內筒體3、真空泵4、單向閥5、上供體6、下供體7和塞子8，外筒體1和內筒體3之間安裝有注漿管2，三者通過直線激光焊固定呈一體，并通過豪克能進行焊接處應力消除；內筒體3內焊接有上供體6和下供體7，上供體6上安裝有真空泵4，用于抽真空形成負壓，下供體7上安裝有單向閥5，防止漏氣；注漿管2下端安裝有塞子8。

外筒體1和內筒體3之間均布有八根注漿管2；塞子8呈圓錐形，加快樁體下沉，并用于防止淤泥堵塞注漿管2，材料為磁性鋼；內筒體3內焊接的上供體6和下供體7均通過豪克能進行焊縫應力消除，上供體6和下供體7由于呈拱形用于提高結構強度；單向閥5和真空泵4位于同一中心線上。

所設計的外筒體1和內筒體3是一種直徑上大下小，具有吸力特性的錐形體，這種樁型具有良好的承載和抗拔性能，在同時需要承壓和抗拔的工程中可以發揮重要的作用。

本裝置的使用方法：在打入樁的過程中，采用振動沉樁方式，并通過真空泵4產生負壓吸力作用，輔助錐形樁的沉貫，使樁更容易打入，同時有利于土塞的形成，提高承載能力；當樁體到達預定位置后，向八根注漿管2內注漿，漿體推開塞子8向四周擴散，進行樁底注漿，可以使吸力樁底部封閉，長期有效維持吸力，并提高樁端承載力，增大抗拔摩阻力；錐形吸力樁與普通直樁相比，除樁側產生摩阻力外，土體還會對樁的錐形側面產生法向抗力，可以充分發揮樁土間的相互作用，有利于提高樁的豎向承載力；當受到上拔力作用時，由于吸力作用增強了錐形樁的抗拔能力。可見，錐形吸力樁具有良好的壓拔承載性能，從而有效降低樁長，是一種性能優越的雙向承載結構，因此能滿足海上風電設施的安裝。