[實用新型]一種近海風電工程樁桶組合基礎

有效

• 申請號: 201720413581.0
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN206971251U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 劉潔群;劉金龍;肖新國
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域：

本實用新型涉及近海風電基礎，具體涉及一種近海風電工程樁桶組合基礎。

背景技術：

桶形基礎產生于二十世紀九十年代的挪威，是一種帶裙的圓板基礎，由于其具有減小工程量、節約投資、縮短海上施工時間、可重復使用等特點，逐漸被運用至海洋平臺與海上風電基礎中。

桶形基礎屬于大直徑寬淺型基礎，其具有較大的豎向剛度與豎向承載力，但其水平承載力與穩定性較差；且在沉貫海床過程中容易發生偏移，其鉛垂度難以保證，施工難度較大。特別地，海上風電工程受到較大的水平荷載，尤其在臺風作用下海上風電工程的基礎穩定性是控制因素之一。

而樁基礎能承受較大的水平承載力，施工過程中其鉛垂度較容易得到保證，且積累了豐富的施工經驗。因此，把樁基礎與桶形基礎組合起來，能夠實現優勢互補，形成合理的組合基礎形式。

已有文獻公開了多種樁基礎與桶形基礎的組合模式。如中國專利授權公告號CN204551518U公開了一種大直徑寬淺桶負壓樁組合基礎，在桶基內部設置四個負壓樁，其局限性在于：各負壓樁之間的距離較小，使得整體抗側移剛度較小，水平承載力提高有限；且桶形基礎內部分隔過多，增加了桶形基礎的制作難度。授權公告號CN102251534B公開了桶基中部設置一根鋼樁的樁-桶基礎形式，其局限性在于：施工過程中桶形基礎的氣密性難以得到保證；且在先沉桶后沉樁施工方法中，若桶形基礎的垂直度若發生較小偏差，勢必影響后續沉樁施工及樁與桶之間的有效連接。授權公告號CN102808419B公開了一種樁桶組合基礎，其局限性在于：僅設置一根樁，其對提高組合基礎抗側移剛度有限；樁與桶之間的連接復雜，增加了制作與施工難度。

桶形基礎在沉貫過程中需保持豎直貫入，若產生一定程度的傾斜，需通過調平使其保持豎直狀態，否則影響其使用功能。如何有效控制與維持桶形基礎沉貫過程中的垂直度，是桶形基礎施工過程中的關鍵技術之一。現行桶形基礎的各類設計構型，對施工過程的方便性、可行性考慮較少。

若在樁-桶組合基礎中，既利用樁基礎來提高組合基礎的水平承載力，又利用樁基礎來引導桶形基礎的沉貫施工，確保桶形基礎施工的垂直度，則可充分發揮樁基礎與桶形基礎的各自優勢，大大降低組合基礎的施工難度與施工成本，縮短海上施工時間，進而促進桶形基礎在海上風電工程中的應用。可見，有必要探討適應海上風電工程的樁-桶組合基礎新構型，促進現有組合基礎施工技術的革新與進步。

實用新型內容：

為了彌補現有技術問題的不足，本實用新型的目的是提供一種近海風電工程樁桶組合基礎，在桶形基礎的外圍設置三個套筒套住三根鋼樁，整體抗側移剛度大，施工方便。

本實用新型的技術方案如下：

近海風電工程樁桶組合基礎，其特征在于，包括倒置的桶體與套筒構成的桶形基礎，桶體外壁上部連接有三個呈品字型分布的套筒；

還包括施工時預先豎直打入海床內的三根鋼樁，三根鋼樁與筒體外周三個套筒位置相對應，鋼樁外壁上設有樁翼，鋼樁上端插裝有輔助鋼棒；

桶體通過三個套筒套裝于三根輔助鋼棒上沉入海中，套筒下端壓住相應鋼樁上的樁翼。

所述的近海風電工程樁桶組合基礎，其特征在于，所述的桶體倒置，桶體外壁上部通過鋼管焊接有三個呈品字型分布的套筒，鋼管與桶體及套筒的連接處設有加筋肋，桶體的頂部設有進入桶內的進出水閥。

所述的近海風電工程樁桶組合基礎，其特征在于，所述的鋼樁末端設有錐狀樁尖，鋼樁外壁靠近上端設有均勻、對稱的設有梯形狀樁翼，各樁翼的上部呈水平狀且在同一平面上，鋼樁上端面中心處設有與輔助鋼棒插裝配合的插裝孔。

所述的近海風電工程樁桶組合基礎，其特征在于，所述的輔助鋼棒下端設有底部加粗段，底部加粗段下端設有與鋼樁插裝配合的凸榫。

所述的近海風電工程樁桶組合基礎，其特征在于，所述的套筒的內徑大于鋼樁外徑1~2cm。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型三根鋼樁對稱的位于桶形基礎外側的一定距離處，各樁之間的距離相對較大，組合后的整體抗側移剛度大，能承受較大的水平荷載，穩定性大大提高。

2、本實用新型桶形基礎基于套筒套住鋼樁下沉，其只能發生豎向沉降而不發生水平側移，只要三根鋼樁的垂直度滿足要求，則桶形基礎的垂直度自動滿足要求，且無需后續的調平與校正；把桶形基礎沉貫過程中的垂直度問題轉化為鋼樁的垂直度問題，定位鋼樁的垂直度較容易實現，從而整體上降低了桶形基礎的施工難度；