[发明专利]海上风电基础的连接结构及其灌浆方法

说明书

本发明涉及一种海上风电基础的连接结构及其灌浆方法。海上风电基础的连接结构包括管桩、闭口桩端以及导管架，所述导管架通过所述管桩的上端开口插入所述管桩内，所述导管架与所述管桩通过灌浆连接，所述闭口桩端设置在所述管桩的下端并将所述管桩的下端开口封闭。海上风电基础的连接结构的灌浆方法，包括以下步骤：S1、将设置有闭口桩端的管桩打入海底土层至设计标高；S2、利用导管架的下部的导向板的作用，将导管架悬空放入管桩内；S3、水泵冲洗灌浆管线、以及管桩与导管架之间形成的环形空间；S4、通过水下灌浆将管桩和导管架连成整体。该海上风电基础的连接结构及其灌浆方法能够减少清桩施工工序，节省时间和人力。

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，特别是涉及一种海上风电基础的连接结构及其灌浆方法。

背景技术

随着陆上风电日趋饱和，海上风电快速发展。一般地，海上风电基础是采用三根或三根以上的管桩打入海底，将导管架结构插入到管桩里，导管架与管桩之间通过水下灌浆连接构成灌浆连接段组合式基础。之后，导管架承受波浪、海流荷载、风机荷载及风机塔架传递的风荷载等时，是将荷载通过灌浆连接段传递给打入海底的管桩。因此，灌浆连接段的连接结构是整个海上风电基础中的关键部位。

传统的，管桩打入海底后，土体会进入管桩内，管桩在海水浸泡下容易生长大量海生物，并长满浮锈，从而造成灌浆连接段内的灌浆质量大打折扣，影响海上风电上部荷载的传递。为了保证灌浆质量，在导管架安装前，需要进行清桩将管桩内在灌浆连接段范围内的淤泥和海生物等清理干净，使得完成后桩内泥面标高低于桩外泥面标高。但是，清桩施工工序操作起来很困难，尤其是近年来海上风电的发展逐渐向离岸较远的开放深水海域发展，施工环境更加恶劣，清桩施工会花费大量的时间和人力。

发明内容

基于此，有必要提供一种海上风电基础的连接结构及其灌浆方法，该海上风电基础的连接结构及其灌浆方法能够减少清桩施工工序，节省时间和人力。

其技术方案如下：

一种海上风电基础的连接结构，包括管桩、闭口桩端以及导管架，所述导管架通过所述管桩的上端开口插入所述管桩内，所述导管架与所述管桩通过灌浆连接，所述闭口桩端设置在所述管桩的下端并将所述管桩的下端开口封闭。

上述海上风电基础的连接结构，通过设置闭口桩端，并将闭口桩端设置在管桩的下端使得闭口桩端将管桩的下端开口封闭，进而，可排除土体进入桩内，具有腐蚀性的海水和地下水也无法进入管桩内，一方面，管桩内在灌浆连接段范围内不会有淤泥和海生物，导管架安装前无需进行清桩施工工序，能够节省人力和时间；另一方面，可避免管桩内部处于恶劣的海水介质中，防止海水对管桩内壁腐蚀，提高管桩的强度。

在其中一个实施例中，所述海上风电基础的连接结构还包括桩内封板，所述桩内封板设置在所述管桩的内部并与所述管桩密封连接，所述桩内封板位于所述导管架的下方，所述桩内封板、管桩以及导管架围成的空腔为灌浆腔。

在其中一个实施例中，所述桩内封板包括密封板以及加强板，所述密封板与所述管桩的内壁密封连接，所述加强板设置在所述密封板远离所述导管架的侧面上。

在其中一个实施例中，所述加强板包括多块加强钢板，其中四块加强钢板呈“井”型排布设置在所述密封板上，在四块所述加强钢板中，加强钢板的相邻端部之间还设有加强钢板。

在其中一个实施例中，所述管桩位于所述桩内封板与所述闭口桩端之间的管段内填充有混凝土。

在其中一个实施例中，所述桩内封板的标高低于所述管桩外侧的泥面的标高，所述管桩的桩顶标高比所述管桩外侧的泥面的标高高1～2m。

在其中一个实施例中，所述闭口桩端远离所述管桩的一侧为易穿透土层的桩尖结构。