[实用新型]海上风电多桩-吸力桶-导管架基础结构

说明书

本实用新型涉及一种海上风电多桩‑吸力桶‑导管架基础结构。本实用新型的目的是提供一种结构简单、施工方便、成本较低、安全稳定的海上风电多桩‑吸力桶‑导管架基础结构。本实用新型的技术方案是：一种海上风电多桩‑吸力桶‑导管架基础结构，其特征在于：在导管架底部均匀设有多个吸力桶，吸力桶顶部中心制有与吸力桶内连通的导向套管，所述导管架经吸力桶支撑于海床上，并经插装于所述导向套管内并打入海床的钢管桩固定于海床上，所述导向套管与钢管桩之间间隙灌注有高强灌浆材料。本实用新型适用于海洋工程技术领域。

技术领域

本实用新型涉及一种海上风电多桩-吸力桶-导管架基础结构。适用于海洋工程技术领域。

背景技术

风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模化、商业化发展的发电方式之一。与陆上风电场相比，海上风电场以其风资源优越、环保、节约土地、规模大等优势，越来越受到发达国家的重视，德国、英国、丹麦等国家已将海上风电场建设列为今后大规模风电发展的重点。

目前，常见的海上风机基础型式为重力式基础、单桩基础、多桩导管架基础、高桩承台基础、吸力桶导管架基础、复合桶型基础等。其中，多桩导管架基础的基础型式如下：将3根或3根以上的钢管桩打入海床，导管架下端设置套管，套管与钢管桩之间采用高强灌浆连接，导管架顶端与塔筒之间采用法兰相连。

在水深超过35m的海域中，重力式、单桩、高桩承台等传统风机基础型式将面临基础结构体型庞大、整体刚度偏低以及波浪荷载加剧等问题，而导管架基础能够通过钢管构件的焊接，将钢材组装成体型合适的空间结构以满足水深条件；导管架基础刚度相对较高，在深水风电场中能够更好地满足大容量风机的频率要求；由于组成的钢管直径相对较小，在深水条件下导管架受到的波浪荷载相对更小。因此，多桩导管架基础适应性广，尤其适合于单机容量大、水较深、对海床地质条件要求不高的项目。随着海上风电的不断发展，海上风电项目逐渐向离岸更远(50km以外)、水深更深(30m以上)的方向发展，而且单机容量趋于大型化，多桩导管架基础将会受到越来越广泛的运用。

多桩导管架基础对钢管桩平面位置和垂直度的施工精度要求高，目前通常采用辅助定位导向架作为沉桩过程中控制平面位置和垂直度精度的工装，辅助定位导向架由钢管桩和导向架组成。多桩导管架基础的施工工序通常为：钢管桩、导管架的制作→钢管桩、导管架的运输→辅助定位导向架的钢管桩沉桩施工→导向架安装→钢管桩沉桩施工→导向架拆除→辅助定位导向架的钢管桩拆除→导管架沉放与调平→钢管桩与导管架之间灌浆连接。多桩导管架基础刚度大、承载力高，但施工工序复杂。

随着海上风电场向深水海域发展，基础所受波流荷载增大，为了保证沉桩过程中的精度控制以及安全稳定性，辅助定位导向架的钢管桩以及导向架的尺寸均将增大。此外，中国沿海部分区域的海床表层存在厚度超过20米以上的淤泥质粘土等软弱土层，地基承载力较差，吸力桶导管架基础等浅基础难以适用；若采用多桩导管架基础，其桩径和桩长将因此增大，基础用钢量较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便、成本较低、安全稳定的海上风电多桩-吸力桶-导管架基础结构。

本实用新型所采用的技术方案是：一种海上风电多桩-吸力桶-导管架基础结构，其特征在于：在导管架底部均匀设有多个吸力桶，吸力桶顶部中心制有与吸力桶内连通的导向套管，所述导管架经吸力桶支撑于海床上，并经插装于所述导向套管内并打入海床的钢管桩固定于海床上，所述导向套管与钢管桩之间间隙灌注有高强灌浆材料。

所述导向套管内壁与所述钢管桩外壁上均均匀交错布置有若干剪力键。

所述导管架支撑于所述吸力桶顶端，所述导向套管与导管架之间经连杆相连。

所述导向套管顶端制有一圈用于连接封盖以封堵该导向套管的法兰。

所述钢管桩的顶高程高出所述导向套管的顶高程约0.5m。