[实用新型]一种新型海上风电组合桩结构

说明书

本实用新型提供一种新型海上风电组合桩结构，通过优化传统大直径单桩的结构并辅以配套的施工工艺，使得这种组合桩结构，能够在在自重作用下沉降到海床泥土层、在打桩锤作用下从泥土层沉降到基岩面后，通过市场上常见的小直径嵌岩钻机就可以在这种组合桩上的小桩内钻孔嵌岩、放入钢筋笼并浇筑混凝土，与大直径桩形成牢固整体，既兼顾到成本、效率又兼顾到桩基的稳定性，达到业主方的要求。

技术领域

本实用新型涉及土木工程施工领域，特别涉及海上桩基施工领域，具体说是一种新型海上风电组合桩结构。

背景技术

当前，海上风电已成为全球风电发展的研究热点，世界各国都把海上风电作为可再生能源发展的重要方向，我国也将其划入战略性新兴产业的重要组成部分。我国东部沿海地区经济发达、常规能源缺乏、环境保护要求高、对清洁能源需求量巨大，而我国东部沿海地区先天条件优越，海上风能资源丰富，建设条件好、工业基础雄厚，已具备开发建设海上风电的良好条件。海上风力发电的优点有：海上风能资源储存量大同时也更稳定，海面粗糙度小、海上风湍流强度小、风切边小、开发效率更高，不存在噪音干扰、景观破坏等环境污染问题，非常适合大规模的开发。

风机基础施工建设是开发海上风电的前提条件，海上风电场风机基础的结构型式可分为重力式基础、单桩基础、多桩基础、吸力式基础等。风机基础的结构选型，需从基础结构特点、自然地质条件、海上施工技术与经验以及经济性方面进行综合分析比较。

单桩基础一般指单根钢管桩基础，其结构特点是施工方便快捷，经济性好；单桩基础由一根钢管桩构成，其埋入深度由水深和地质条件决定。单桩基础因成本低、施工方便而在国外获得了广泛应用，在欧洲采用单桩基础的比例高达70％以上。随着国内海上风电规模化的开发，风力机组单机容量越来越大，5MW及以上的机组已研发成功并投入使用，单桩基础向更大直径更深长度发展，对于福建、广东等部分省份沿海海底地质呈现出覆盖层薄、基岩强度大埋深浅的特点，为了满足基础要求，桩基往往需要嵌岩，而对于(超)大直径单桩，目前超大直径嵌岩钻机设备缺乏，很难实现大直径全断面嵌岩，成为阻碍超大直径单桩发展的技术瓶颈。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述问题，提供一种新型海上风电组合桩结构，通过优化传统大直径单桩的结构并辅以配套的施工工艺，使得这种组合桩结构，能够在整体组合桩从海床面沉降到基岩面后，能够通过在大直径单桩边沿分布的若干小桩内进行钻孔、放置钢筋笼、浇筑混凝土从而嵌入基岩层内，使得组合桩整体结构牢固，既兼顾到成本、效率又兼顾到桩基的稳定性，达到业主方的要求。

本实用新型解决上述技术问题采用的以下技术方案：

一种新型海上风电组合桩结构，它包括：大直径单桩(1)和若干小直径单桩(2)，其特征在于：沿着大直径单桩(1)的桩身一体成型有若干小直径单桩(2)，所述的若干小直径单桩(2)是均匀分布在大直径单桩(1)的边沿。

优选的，所述大直径单桩(1)一般是指至今大于等于6000mm的单桩，所述小直径单桩(2)的直径小于等于800mm。

优选的，所述的小直径单桩(2)的数量为6个且是均匀分布在大直径单桩(1)的边沿。

优选的，所述的小直径单桩(2)的数量为6个时，相邻的二个小直径单桩(2)圆心到大直径单桩(1)圆心所形成的内角角度为60°。这样的结构最为稳固。

针对背景技术中的地质条件，在施工中，这种组合桩结构，很容易就沉降并部分进入到基岩面，在大直径单桩周边分布的若干小直径单桩内进行钻孔、嵌岩、放置钢筋笼并浇筑砼，很容易就将小直径单桩嵌入基岩层。