[發明專利]一種適用于深水復雜海域的長短樁筒型基礎及其施工方法

在審

• 申請號: 201811455505.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109440805A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王海軍;李坦;練繼建;郭耀華;董霄峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/14;E02D27/52
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明屬于海上風電基礎技術領域，公開了一種適用于深水復雜海域的長短樁筒型基礎及其施工方法，包括筒頂蓋和筒裙板組成的筒型結構，筒型結構內部設置有若干邊艙；筒型結構內部環向均勻布置有若干短樁，每個短樁均設置在邊艙內部；短樁頂端與筒頂蓋齊平，且筒頂蓋對應于短樁頂部端口開孔，短樁底端與筒裙板基本齊平；每個短樁內部嵌套有長樁，筒型基礎就位后長樁的樁頂截斷為與筒頂蓋齊平，長樁頂端和短樁頂端一同封蓋處理；施工方法可以是先打長樁后沉放筒型結構，也可以是先沉放筒型結構后打長樁。本發明具有較好的抗傾抗滑穩定性、承載力高、施工安裝精準，提升了筒型基礎在深水復雜海域安裝的穩定性及安全性，擴大了筒型基礎安裝的運用范圍。

技術領域

本發明屬于海上風電基礎技術領域，具體的說，是涉及一種適用于深水復雜海域的新筒型基礎及其施工方法。

背景技術

隨著社會發展，全球能源供給與需求矛盾日益突出，出于對能源本身的有限性及其引發的安全問題和國家的可持續發展的考慮，風能作為一種可再生的清潔能源得到了各國的青睞。我國海岸線廣闊，擁有豐富的海上風能資源。目前，我國海上風電開發主要集中在淺水海域，但大部分淺水海域地質條件差，并且國家在進行可持續發展規劃中對近海海域的開發存在一定的保護和限制，這些都將促使我國風電開發從淺水向深水發展。

深水風電開發是大勢所趨，前景廣闊，但深水海域地質復雜、環境荷載復雜多變，要求基礎結構具有較大的承載力和抗滑抗傾穩定性，而且深水沉放安裝中受環境荷載的影響，筒型基礎擺動大，給基礎精準安裝帶來巨大挑戰。這些都導致了現階段深水海域風電開發難度大。

發明內容

本發明要解決的是海上風電筒型基礎在深水復雜地質較差海域和惡劣風浪流環境荷載下，平穩沉放精準安裝以及基礎穩性不夠和承載力不足的技術問題，提供了一種適用于深水復雜海域的長短樁筒型基礎及其施工方法，該基礎結構形式具有較好的抗傾抗滑穩定性、承載力高、施工安裝精準，提升了筒型基礎在深水復雜海域安裝的穩定性及安全性，進一步擴大了筒型基礎安裝的運用范圍。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

一種適用于深水復雜海域的長短樁筒型基礎，包括筒頂蓋和筒裙板組成的筒型結構，所述筒型結構內部設置有若干邊艙；所述筒型結構內部環向均勻布置有若干短樁，每個所述短樁均設置在所述邊艙內部；所述短樁頂端與所述筒頂蓋齊平，且所述筒頂蓋對應于所述短樁頂部端口開孔，所述短樁底端伸出于所述筒裙板底端0-2cm；每個所述短樁內部嵌套有長樁，筒型基礎就位后所述長樁的樁頂截斷為與所述筒頂蓋齊平，所述長樁頂端和所述短樁頂端一同封蓋處理。

進一步地，所述邊艙的數量為3-6個。

進一步地，所述短樁的外徑為4-7m，壁厚為1-2cm。

進一步地，所述長樁的外徑小于所述短樁的內徑0.5-1cm，所述長樁的壁厚為5-8cm。

進一步地，所述筒頂蓋、所述筒裙板、所述分艙板、所述短樁相互焊接構成所述筒型結構。

一種上述適用于深水復雜海域的長短樁筒型基礎的施工方法，按照如下步驟進行：

(1)將所述筒頂蓋、所述筒裙板、所述分艙板、所述短樁、所述長樁預制完成，并將所述筒頂蓋、所述筒裙板、所述分艙板、所述短樁進行組裝焊接成所述筒型結構；

(2)組裝成型的所述筒型結構和預制的所述長樁運到深水風電場安裝；

(3)將所述長樁底端貫入海底持力層中，再將所述筒型結構以所述短樁穿過所述長樁進行下沉安裝，直至所述筒型結構沉放到工程設計的入土深度；

(4)對所述長樁的樁頂進行水下截樁處理，使所述長樁樁頂與所述筒頂蓋平齊，然后對所述長樁頂端和所述短樁頂端一同進行水下封蓋處理。