[發明專利]一種具有防沉箱結構的海上電氣平臺樁-套筒基礎結構

在審

• 申請號: 202011030868.8
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112195962A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 湯群益;王永發;陳杰峰;俞華鋒;孫震洲;賈獻林;張寶峰;陶安
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D27/52
• 分類號: E02D27/52;E02D27/44;E02D27/12;E02D5/28;E02D15/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發明提供了一種具有防沉箱結構的海上電氣平臺樁?套筒基礎結構，包括導管架和套筒，導管架和套筒的底部設置防沉箱，導管架和套筒之間布置灌漿系統，套筒上設置灌漿連接段，所述套筒內部在灌漿連接段的底部設置鋼筋增強結構，鋼筋增強結構下方設置被動式灌漿分隔器，所述防沉箱包括頂層的頂板，頂板的下部焊接面板，頂板的四周焊設多個裙板，裙板內側間隔布置多個筋板；本發明可有效提高海上電氣平臺基礎坐底時的穩定性，保障平臺結構在承載強度極限狀態下灌漿連接段及樁基的承載能力，為海上電氣平臺設計提供新的思路。

技術領域

本發明涉及于海上風力發電領域技術領域，具體涉及一種具有防沉箱結構的海上電氣平臺樁-套筒基礎結構。

背景技術

隨著海上風電的蓬勃發展，風電場選址須同時考慮經濟、地質及地方區域性問題，海上電氣平臺選址所處環境更為復雜、惡劣，同時隨著風電場規模擴大，主變、開關柜等電氣設備數量增多，海上電氣平臺上部組塊重量也隨之增大。作為海上風電場電力匯集、升壓、輸出的要塞，海上電氣平臺在復雜環境條件及各類組合工況下的結構安全性直接影響海上風電場的正常運營。

對于處于不同省份不同海域的海上風電場，地質條件存在較大區別，一旦海上電氣平臺所處位置表層土為承載力差的淤泥，在平臺基礎入水后打樁前，受到環境荷載和自身重力作用，會存在傾覆、滑移和基底承壓破壞的情況。傳統意義的防沉板通過調節其面積來提高各項承載力需求。當所處海域水深較深，基礎鋼結構用量更高，導致其坐底時重力荷載效應更大，難以單純通過調節傳統防沉板受力面積來提高承載力。

一方面僅通過防沉板面積來提高承載力使得基礎重量提高，基礎下水、調平等海上施工難度也隨之增加；另一方面表層土的承載力與防沉板面積并非單純的線性關系，僅通過調整防沉板面積大小對結構優化設計提出挑戰。同時，在海上電氣平臺強度極限承載狀態，傳統平臺基礎在樁/主導管位置沖刷效應明顯，樁基及灌漿連接段的承載力與平臺安全緊密相連，傳統的樁-套筒結構灌漿連接通過優化剪力鍵的高度、間距等提高承載力，但灌漿料底部受壓問題尚無法得到有效解決，在極端環境條件作用下，可能出現灌漿料底部受壓破壞情況，影響海上電氣平臺的正常使用。

因此，研發一種應用于海床表層土承載力差、局部沖刷明顯以及環境條件惡劣，具有防沉箱和更為可靠灌漿連接段的樁-套筒基礎新結構，成為業界亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明的第一個目的在于，提供一種具有防沉箱結構的海上電氣平臺樁-套筒基礎結構，本發明可有效提高海上電氣平臺基礎坐底時的穩定性，保障平臺結構在承載強度極限狀態下灌漿連接段及樁基的承載能力，為海上電氣平臺設計提供新的思路。

為此，本發明采用以下技術方案：

一種具有防沉箱結構的海上電氣平臺樁-套筒基礎結構，其特征在于：包括導管架和套筒，導管架和套筒的底部設置防沉箱，導管架和套筒之間布置灌漿系統，套筒上設置灌漿連接段，所述套筒內部在灌漿連接段的底部設置鋼筋增強結構，鋼筋增強結構下方設置被動式灌漿分隔器，所述防沉箱包括頂層的頂板，頂板的下部焊接面板，頂板的四周焊設多個裙板，裙板內側間隔布置多個筋板。

進一步的：所述套筒的頂部焊接調平抓持板，調平抓持板的下方設置液壓夾樁器，液壓夾樁器設置在套筒的內部，套筒內部由上至下依次設置第一層導向塊、第二層導向塊和第三層導向塊。

進一步的：所述套筒內部在灌漿連接段的部位均勻布置有剪力鍵，套筒內部與第三層導向塊相同高程的位置設置電位連接板，電位連接板與套筒內壁呈一定傾角α布置。

進一步的：所述導管架和套筒之間連接剪力板和軛板，所述軛板包括設置在導管架和套筒之間的上軛板和下軛板，通過上軛板和下軛板在套筒上所處的位置對灌漿連接段在套筒上所處的位置進行確定。

進一步的：所述導管架、套筒和軛板上布置灌漿系統，剪力板的垂直方向上布置加強筋板。