[实用新型]一种加侧向支撑的海上风电单桩基础

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加侧向支撑的海上风电单桩基础。

背景技术

在能源日益短缺的情况下，海上风电作为一种清洁的可再生能源发展迅速，风机基础作为海上风电机组的支撑体系，负责将基础过渡连接段传递的风机荷载以及自身受到的波荷载、水流荷载以及靠泊力和撞击力等传递到地基土中，在保证海上风电整体安全方面起着十分重要的作用。

桩基础由于其优良的性能一直备受青睐，成为海上风电基础的主要型式，世界范围内95%以上的海上风电基础都采用桩基础，单桩式基础因其结构简单和安装方便，为目前普遍的形式。但是随着风机机组单机容量的越来越大，单桩的桩径和壁厚也显著增加，随之既增加了成本，也增加了施工难度；特别是单桩嵌岩的问题，更是世界性的难题，如何提高单桩的承载力，减少单桩的嵌岩成为了研究的重点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构新颖的加侧向支撑的海上风电单桩基础，提高了单桩的承载能力，减小桩身位移，提高经济效益。

本实用新型采用以下方案实现：一种加侧向支撑的海上风电单桩基础，包括下端嵌入海床中上端位于海平面之上的钢管单桩，钢管单桩的外周部固连有至少一层，每层至少一个间隔设置并沿径向向外伸出的侧向支撑架。

进一步的，所述侧向支撑架为横置的梯形结构，侧向支撑架与钢管单桩相连接一端的高度为1~4m；远离钢管单桩一端的高度为0.5~3m。

进一步的，所述钢管单桩的直径为2~10m，长度15~90m；侧向支撑架的长度为钢管单桩直径的0.5~3倍。

进一步的，所述侧向支撑架上穿设有1~5支贯穿侧向支撑架上、下侧面并且上端高压水管相连接吹沙管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型加侧向支撑的海上风电单桩基础大大提高了基础接触土体的面积，充分利用上层土体的性能，为单桩提供水平方向和竖向的支撑，轴向荷载由钢管单桩和侧向支撑架共同承担，大大提高了钢管单桩的竖向承载能力，降低基础沉降；侧向支撑架可以为单桩提供多个力偶抵抗上部结构传递过来的弯矩，从而减小桩身位移；侧向支撑架也可以部分提高单桩的水平承载力，以此来有效的减少单桩的埋深，桩长与壁厚，使材料成本降低，减少入土深度也降低了施工的时间与成本，从而提高经济效益。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例构造示意图；

图中标号说明：1-钢管单桩、2-侧向支撑架、3-肋板、4-吹沙管。

具体实施方式

如图1所示，一种加侧向支撑的海上风电单桩基础，包括下端嵌入海床中上端位于海平面之上的钢管单桩1，钢管单桩1的外周部固连有至少一层，每层至少一个间隔设置并沿径向向外伸出的侧向支撑架2。

在本实施例中，每层侧向支撑架数量为4个，并呈十字形分布。

侧向支撑架2的使用大大提高了基础接触土体的面积，充分利用上层土体的性能，为钢管单桩1提供水平方向和竖向的支撑，轴向荷载由钢管单桩和侧向支撑架共同承担，大大提高了钢管单桩的竖向承载能力，降低基础沉降；侧向支撑架可以为单桩提供多个力偶抵抗上部结构传递过来的弯矩，从而减小桩身位移；侧向支撑架也可以部分提高单桩的水平承载力，以此来有效的减少单桩的埋深，桩长与壁厚，使材料成本降低，减少入土深度也降低了施工的时间与成本，从而提高经济效益。

在本实施例中，所述侧向支撑架2为横置的梯形结构，侧向支撑架2由焊接于钢管单桩上的上、下侧钢板以及连接上、下侧钢板端部的端部钢板组成；侧向支撑架2与钢管单桩1相连接一端的高度为1~4m；远离钢管单桩一端的高度为0.5~3m。

在本实施例中，所述侧向支撑架2内位于上、下侧钢板之间设置有将侧向支撑架2内部分隔成多个区域的肋板3，以增大与泥土的接触面积。

在本实施例中，所述钢管单桩1的直径为2~10m，长度15~90m；侧向支撑架2的长度为钢管单桩1直径的0.5~3倍。

在本实施例中，所述侧向支撑架2上穿设有1~5支贯穿侧向支撑架上、下侧面并且上端高压水管相连接吹沙管4，在打桩过程中吹走侧向支撑架2附近的泥土，使侧向支撑架2能顺利随着钢管下沉。