[实用新型]一种用于浅覆盖层海床的预张桩锚组合基础

说明书

本实用新型公开了一种用于浅覆盖层海床的预张桩锚组合基础，包括由上至下依次连接的风机、塔筒与桩基础，所述桩基础底部垂直嵌入软土层内并与岩石层接触；所述桩基础侧壁通过连接装置环向间隔固定连接有若干锚杆，且每个锚杆的另一端穿过软土层并嵌入岩石层内与嵌岩锚固端固定连接。本实用新型中，桩基础承受的竖向力主要由表层土的摩擦力和桩底的岩土层承担，水平荷载则通过桩周土体、锚杆及其嵌岩锚固端来承担，承载能力稳定，便于施工和安装，且具有较大的刚度，保证了海上风机上部结构良好的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及海上风机基础安装设备技术领域，具体涉及一种用于浅覆盖层海床的预张桩锚组合基础。

背景技术

近年来，面对日益严峻的环境问题和资源问题，可再生能源的开发日益受到重视。我国能源消耗中传统化石能源占比较大，能源利用效率低，浪费和污染大，因此发展新型可再生能源尤为迫切，其中海上风电对环境影响小、资源利用率高、技术相对成熟，近年来发展迅速。

目前，近海风机基础形式广泛采用桩基础基础，相对于其他海上风机基础型式，该基础具有结构简单、荷载传递方式明确、便于工业化生产等优势。桩基础基础主要应用于深厚土层的海况环境中，通过大尺寸和长埋深来实现对上部荷载的平衡。然而，我国部分海上风电场地质条件复杂，基岩面埋深较浅且起伏很大，覆盖层土体多为淤泥质土和软粘土，无法满足海上风机桩基础的承载性能要求。若采用嵌岩桩设计，施工安装难度较大，成本也会大幅增加。

基于上述情况，本实用新型提出了一种用于浅覆盖层海床的预张桩锚组合基础，可有效解决以上问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于浅覆盖层海床的预张桩锚组合基础，针对软持力层、浅覆盖层的地质情况，通过桩周的锚杆和嵌岩锚固端提供倾斜向拉力，平衡风机上部传递的荷载，无需开展大直径嵌岩桩基作业。本实用新型中，桩基础承受的竖向力主要由表层土的摩擦力和桩底的岩土层承担，水平荷载则通过桩周土体、锚杆及其嵌岩锚固端来承担。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于浅覆盖层海床的预张桩锚组合基础，包括由上至下依次连接的风机、塔筒与桩基础，所述桩基础底部垂直嵌入软土层内并与岩石层接触；所述桩基础侧壁通过连接装置环向间隔固定连接有若干锚杆，且每个锚杆的另一端穿过软土层并嵌入岩石层内与嵌岩锚固端固定连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述每个锚杆与所述桩基础之间的夹角为锐角。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述各锚杆以所述桩基础为中心点呈中心对称布置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接装置包括安装于所述桩基础上的套环、用于固定锚杆的连接板、用于调节锚杆预应力的张拉装置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述桩基础与所述塔筒之间通过基础顶法兰固定连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、与现有技术相比，本实用新型具有更广的适用范围，且便于施工安装。

2、本实用新型研究了桩基础加锚杆的海上风机组合基础，针对基岩埋深较浅的海况，不需要使桩基础整体嵌入基岩面，而是改用桩周的锚杆和嵌岩锚固端提供倾斜向拉力，以此平衡风机上部传递的荷载和海洋环境荷载。

3、本实用新型中，桩基础承受的竖向力主要通过浅层土的摩擦力和桩底的岩土层承担，其承受的水平荷载通过桩周土体反力和不同方向的锚杆及其嵌岩锚固端的拉力进行平衡。

4、本实用新型中桩基础避免了整体嵌入海底基岩，通过增加锚杆和嵌入锚固端增大了水平承载力和整体稳定性。