[發明專利]一種鋼桿連接豎直樁與斜樁的海上風電基礎

有效

• 申請號: 201410257176.5
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104060625A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 諸裕良;李雨;何熙;張鵬程;董偉良
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/12;E02D27/52
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明屬于海上風電基礎的技術領域，具體是涉及一種豎直混凝土管樁與輻射狀分布其周圍的多根斜樁相組合的鋼桿連接豎直樁與斜樁的海上風電基礎。

背景技術

海上有豐富風能，大力開發海上風能具有重要現實意義，但是海上風電成本居高不下，其中風電基礎占很大比重。至今已發展了樁結構、導管架結構、浮式結構等海上風電基礎。

樁結構主要分為單樁結構和多樁結構，單樁結構是采用最廣泛的一種結構，但是一方面大直徑單樁結構對施工能力要求較高，另一方面在深水區擴大樁徑使成本急劇上升，這都限制了大直徑單樁結構在國內風電工程中的應用。

導管架結構具有較大的剛度，故適用于水深較大、海洋環境較惡劣的海域；浮式結構是一種熱門的結構形式，具有諸多優點，可以適應50m以上海域，主要市場在美國、日本這樣近海海域風能缺乏的國家，但是其難點在于克服波動引起的風機輸出功率的波動。

通過樁結構與導管架結構的結合并創新，發明的豎直樁與斜樁由鋼桿連接的組合式海上風電基礎。不僅繼承單樁可以提供較大豎向承載力、斜樁有效分擔水平力的優點，創造性的提出鋼桿連接豎直樁和多根斜樁，提高了整個結構的剛度。有效地降低了混凝土的用量，降低了工程施工難度，加快了施工速度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種豎直樁與斜樁由鋼桿相連接的組合式海上風電基礎。

本發明所要解決的技術方案是：提供了一種鋼桿連接豎直樁與斜樁的海上風電基礎，包括部分嵌入泥面下的豎直樁、分布于所述豎直樁周圍的多根斜樁Ⅰ和多根斜樁Ⅱ、位于所述豎直樁頂端的法蘭盤、鋼桿、加強抱箍和底座，其中，

所述豎直樁和斜樁Ⅰ之間以及豎直樁和斜樁Ⅱ之間分別通過所述鋼桿連接；

所述鋼桿上端與豎直樁之間通過所述加強抱箍固定連接；

所述斜樁Ⅰ頂端與鋼桿底端之間以及斜樁Ⅱ頂端與鋼桿底端之間分別通過所述底座進行連接。

進一步地，所述豎直樁為混凝土管樁，其直徑2～3m，長度35～50m。

進一步地，所述斜樁Ⅰ和斜樁Ⅱ為混凝土管樁，其直徑1～2m，長度20～30m。

進一步地，所述斜樁Ⅰ和斜樁Ⅱ的軸線與所述鋼桿軸線位于同一條直線上。

進一步地，所述加強抱箍與鋼桿上端之間通過加強螺栓鉸接。

進一步地，所述底座與鋼桿下端通過加強螺栓鉸接。

進一步地，所述斜樁Ⅰ和斜樁Ⅱ軸線呈輻射狀均勻分布于以豎直樁為圓心的的圓周上。

進一步地，所述斜樁Ⅰ與豎直樁相間設置，其夾角15～20°。

進一步地，所述斜樁Ⅱ與豎直樁的夾角20～30°。

進一步地，所述豎直樁通過法蘭盤與風機相連接。

本發明的有益效果是：

不同于多斜樁高樁承臺式風電基礎，采用多根斜樁拱衛豎直樁方法，豎向承載力主要由豎直樁承擔，而水平力及彎矩可由多根斜樁承擔，均勻分布于豎直樁周圍的多根斜樁也可以充分利用土體的水平向抵抗力，且在斜樁與豎直樁的連接方式上加以創新，降低了施工難度，施工因此方便快速。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的俯視圖。

圖3是本發明中加強抱箍的放大示意圖。

圖4是本發明中底座的放大示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的和技術方案更加清楚，下面將結合本發明實施例的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

結合實施例與附圖對本發明的一種鋼桿連接豎直樁與斜樁的海上風電基礎進行詳細說明。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種鋼桿連接豎直樁與斜樁的海上風電基礎，包括一端露于水面、另一端嵌于泥面下的豎直樁1，其中豎直樁為混凝土管樁；分布于豎直樁周圍的多根斜樁2和多根斜樁3，位于豎直樁頂端的法蘭盤7，連接豎直樁和斜樁的鋼桿5，豎直樁1通過加強抱箍4與鋼桿5上端連接，加強抱箍4與鋼桿5上端通過加強螺栓鉸接；多根斜樁2及多根斜樁3通過底座6與鋼桿5下端連接，底座6與鋼桿5下端通過加強螺栓鉸接，法蘭盤7連接上部風機。

下面給出一最佳實施例 ：