[实用新型]一种适用于海洋工程的桩基式基础结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海上安装基础结构，特别是关于一种适用于浅水区域的各种海洋工程的桩基式基础结构。 

背景技术

浅水区域的海洋工程尤其是海上风机基础结构的设计要考虑海床的地质构造、离岸距离、海上风、浪荷载以及海流、冰等的影响，从结构形式上分为重力式、桩基式和筒型基础式等，其中以桩基式基础结构应用最为广泛。桩基式分为导管架式和混凝土承台式，混凝土承台式一般应用于桥墩结构中，尽管造价低，但是因其海上工程量大，周期长，无法克服海上恶劣天气的影响，因此没有被其他海洋工程结构采纳。导管架式被广泛应用于海洋工程结构中，分为独腿三桩、三腿、四腿等几种型式，是钢结构预制式，在陆地工厂进行钢结构的焊接预制，通过驳船运输到安装位置，一般采用浮吊吊装或者滑移下水，使用液压打桩锤将钢桩打入到泥面以下设计深度，最后灌浆连接导管架与钢桩。导管架式承载能力较高，水深适用范围较广，但是成本很高，且桩腿多，海上施工周期仍然有点长，对于海上恶劣气候的适应性也有一定的问题。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种成本低、施工周期短的适用于海洋工程尤其是海上风机安装的桩基式基础结构。 

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种适用于海洋工程的桩基式基础结构，它包括一根竖直打入海底泥面中的底桩，其特征在于：在所述底桩露出海面的一端，套设有过渡套管，所述过渡套管与底桩的间隙中灌注有胶/浆，在所述间隙的底部设置有径向封堵；在所述过渡套管的顶部设置有设备平台，外壁上设置有登船爬梯和靠船件、电缆护管及灌浆管线。 

所述底桩为一根高强度钢管桩，采用牺牲阳极法进行防腐。 

所述过渡套管外表面经过了涂漆防腐处理。 

所述过渡套管与设备平台为一体成型。 

所述设备平台上设置有用于连接上部结构的法兰盘。 

本实用新型由于采取了以上技术方案，其具有以下优点：1、单桩基础结构是国内外海上风电场建设中是最常用、最主要的基础结构形式，本实用新型提供的在下由单根底桩支撑、在上由灌浆套管过渡衔接搭建平台的结构形式，经实践证 明结构牢固可靠，而且成本低，经济合理。2、单桩基础结构工序简单，底桩可在预制厂预制，节省海上施工作业时间。在海上将底桩打入海下固定好后，再在桩身上部套设过渡套管，并通过灌浆将套管固定，由于灌浆在海面上操作，所以灌浆过程中能随时调整套管的垂直度，从而保证套管上部设备平台的水平度，为设备安装提供保障。3、本实用新型的单桩基础结构适用的水深范围广，初步估计可以适用于0-30m水深范围，推广发展潜力大。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对实用新型进行详细的说明。 

如图1所示，本实用新型主体采用一根底桩支撑，因此称之为单桩基础。底桩1为一根高强度防腐钢管桩，打桩时，底桩1竖直入水，一部分插入到泥面下固定，一部分露在水面上。在底桩1的上端，即露出水面的一端，套设有一过渡套管2，在过渡套管2与底桩1的间隙中灌注有高强度水泥砂浆或者环氧胶泥3，在间隙的底部设置有径向封堵4。 

上述实施例中，过渡套管2的管径可以比底桩1大，过渡套管2外套在底桩1上；过渡套管2的管径也可以比底桩1小，内套在底桩1中。 

上述实施例中，径向封堵4可以是在过渡套管2的底部或底桩1上径向焊接的一环形托板，环形托板填补过渡套管2底部与底桩1之间的间隙；径向封堵4也可以是在过渡套管2底部与底桩1的间隙中设置的机械封隔器。 

在过渡套管2的外壁上固定有登船爬梯、靠船件及灌胶/浆管线5，在过渡套管2的顶部连接有设备平台6。设备平台6的上平面要始终保持水平，并达到一定精度要求，以备在设备平台6上安装风机塔筒等设备。一般情况下，过渡套管2与设备平台6为一体成型件，以保证强度要求。设备平台6有时为一大型法兰盘或在平台上安装有法兰盘。 

由于过渡套管2及其上面的附件直接与海面接触，因此过渡套管2的外表面需要做防腐处理，通常采用涂料法防腐。 

本实用新型为现场组装件，分为底桩1和过渡套管2两个部件在陆地实施整体预制，并使用船舶运输出海。海上施工必须采用自升式吊船或者座底作业吊船。在海上施工时，首先使自升式吊船升出水面或者座底作业吊船座底，保证船体不发生晃动，用吊机将底桩1吊起，并放入吊船上预设的卡桩器中，靠自重竖直插入泥中并由卡桩器卡住后摘除吊钩，吊机吊起液压打桩锤将底桩1打入到泥面下设计位置，施打过程中做好底桩1的垂直度监测，确保其在设计范围内。待打桩完成后，吊船吊起过渡套管2，套装在底桩1顶部，通过预设的吊具实施调平，达到设计精度要求后，通过过渡套管2上预装的灌胶/浆管线向底桩1与过渡套管2之间的间隙中灌胶或水泥砂浆。所灌胶/浆要求快速固化(一般为1-2小时内)。完全固化后方可摘除吊钩。