[发明专利]一种海上风电机组高桩-钢管混凝土组合结构承台基础

说明书

本发明涉及一种海上风电机组高桩‑钢管混凝土组合结构承台基础，包括组合结构承台和用于支撑所述组合结构承台的群桩，所述组合结构承台由内钢管、外钢管、加劲钢板、底钢板、填充混凝土构成，所述内钢管位于所述外钢管内部，所述加劲钢板位于所述内钢管与所述外钢管之间，所述底钢板位于所述内钢管与所述外钢管底部，所述底钢板留有孔洞，所述群桩上部穿过所述孔洞与所述组合结构承台连接，所述组合结构承台内部浇筑所述填充混凝土。本发明采用钢‑混凝土组合结构代替传统混凝土结构，受力性能好，结构强度高，材料消耗少，钢结构部分陆上整体预制，有利于简化现场施工工序，降低施工难度，提高工程质量，并整体缩短工期，降低施工成本。

技术领域

本发明涉及海上风电基础技术领域，尤其涉及一种海上风电机组高桩-钢管混凝土组合结构承台基础。

背景技术

高桩承台基础是一种常见的海上风机基础形式，该基础主要由承台和群桩两部分组成。传统的高桩承台基础通常由上部混凝土承台和下部钢管桩或PHC管桩构成。

上部混凝土承台通常体量较大，需要现场支筑模板、大量铺设钢筋和浇筑混凝土，不仅材料消耗量大，且施工工序繁琐，施工周期较长，大大提升了工程成本。

考虑到海上风电场离岸较远，需要海上作业，施工环境恶劣，且大体积混凝土对于施工要求较高，传统的混凝土高桩承台基础施工难度较高。

对于海上风电场施工建设，基础结构的成本通常占到整个风电场成本的20％-30％。因此采用一定的措施减少材料消耗，简化施工工序，提高工程质量，缩短施工周期，降低施工成本，在风电行业全面去补贴的当下尤为重要。

发明内容

为解决现有技术中传统混凝土承台材料消耗量大、施工工序繁琐、施工周期长、施工成本高的问题，本发明提供一种海上组合结构高桩承台风机基础，具体技术方案如下。

一种海上风电机组高桩-钢管混凝土组合结构承台基础，包括组合结构承台(1)和用于支撑所述组合结构承台(1)的群桩(2)，其特征在于，所述组合结构承台(1)由内钢管(3)、外钢管(4)、加劲钢板(5)、底钢板(6)、填充混凝土(7)构成，所述内钢管(3)位于所述外钢管(4)内部，所述加劲钢板(5)位于所述内钢管(3)与所述外钢管(4)之间，所述底钢板(6)位于所述内钢管(3)与所述外钢管(4)底部，所述底钢板留有孔洞(8)，所述群桩(2)上部穿过所述孔洞(8)与所述组合结构承台(1)连接，所述组合结构承台(1)内部浇筑所述填充混凝土(7)。

本发明采用钢-混凝土组合结构承台代替传统的混凝土结构承台，因为组合结构受力性能好，结构强度高，从而在整体上减少了材料的消耗，避免了装拆模版和绑扎大量钢筋，可以有效简化施工工序，降低施工难度，缩短施工工期。

可选的，除所述填充混凝土(7)部分外，所述组合结构承台(1)可以在陆上整体预制，并拖运至海上整体安装，之后现场浇筑所述填充混凝土(7)。钢结构部分在陆上整体预制，简化了在海上恶劣环境下的施工工序，降低了现场施工难度，有助于提高工程质量，并缩短工期。

可选的，根据工程需要，所述内钢管(3)内部可不做填充，减少承台自重，也可浇筑所述填充混凝土(7)作为配重，同时增强结构强度，但所述内钢管(3)与所述外钢管(4)之间需要浇筑所述填充混凝土(7)，以保证承台与群桩的可靠连接。

可选的，所述内钢管(3)、所述外钢管(4)、所述加劲钢板(5)和所述底钢板(6)可焊接连接或螺栓连接。

可选的，由于所述组合结构承台(1)对于桩型具有良好的兼容性，所述群桩(2)可以采用PHC管桩或钢管桩，且所述群桩(2)采用斜桩，以保证良好的抗侧性能。

可选的，所述群桩(2)通过锚固钢筋、填芯钢筋或栓钉(9)与所述填充混凝土(7)连接，可以根据具体工程情况自行选择。