[实用新型]一种近海风电工程桩桶组合基础

说明书

技术领域：

本实用新型涉及近海风电基础，具体涉及一种近海风电工程桩桶组合基础。

背景技术：

桶形基础产生于二十世纪九十年代的挪威，是一种带裙的圆板基础，由于其具有减小工程量、节约投资、缩短海上施工时间、可重复使用等特点，逐渐被运用至海洋平台与海上风电基础中。

桶形基础属于大直径宽浅型基础，其具有较大的竖向刚度与竖向承载力，但其水平承载力与稳定性较差；且在沉贯海床过程中容易发生偏移，其铅垂度难以保证，施工难度较大。特别地，海上风电工程受到较大的水平荷载，尤其在台风作用下海上风电工程的基础稳定性是控制因素之一。

而桩基础能承受较大的水平承载力，施工过程中其铅垂度较容易得到保证，且积累了丰富的施工经验。因此，把桩基础与桶形基础组合起来，能够实现优势互补，形成合理的组合基础形式。

已有文献公开了多种桩基础与桶形基础的组合模式。如中国专利授权公告号CN204551518U公开了一种大直径宽浅桶负压桩组合基础，在桶基内部设置四个负压桩，其局限性在于：各负压桩之间的距离较小，使得整体抗侧移刚度较小，水平承载力提高有限；且桶形基础内部分隔过多，增加了桶形基础的制作难度。授权公告号CN102251534B公开了桶基中部设置一根钢桩的桩-桶基础形式，其局限性在于：施工过程中桶形基础的气密性难以得到保证；且在先沉桶后沉桩施工方法中，若桶形基础的垂直度若发生较小偏差，势必影响后续沉桩施工及桩与桶之间的有效连接。授权公告号CN102808419B公开了一种桩桶组合基础，其局限性在于：仅设置一根桩，其对提高组合基础抗侧移刚度有限；桩与桶之间的连接复杂，增加了制作与施工难度。

桶形基础在沉贯过程中需保持竖直贯入，若产生一定程度的倾斜，需通过调平使其保持竖直状态，否则影响其使用功能。如何有效控制与维持桶形基础沉贯过程中的垂直度，是桶形基础施工过程中的关键技术之一。现行桶形基础的各类设计构型，对施工过程的方便性、可行性考虑较少。

若在桩-桶组合基础中，既利用桩基础来提高组合基础的水平承载力，又利用桩基础来引导桶形基础的沉贯施工，确保桶形基础施工的垂直度，则可充分发挥桩基础与桶形基础的各自优势，大大降低组合基础的施工难度与施工成本，缩短海上施工时间，进而促进桶形基础在海上风电工程中的应用。可见，有必要探讨适应海上风电工程的桩-桶组合基础新构型，促进现有组合基础施工技术的革新与进步。

实用新型内容：

为了弥补现有技术问题的不足，本实用新型的目的是提供一种近海风电工程桩桶组合基础，在桶形基础的外围设置三个套筒套住三根钢桩，整体抗侧移刚度大，施工方便。

本实用新型的技术方案如下：

近海风电工程桩桶组合基础，其特征在于，包括倒置的桶体与套筒构成的桶形基础，桶体外壁上部连接有三个呈品字型分布的套筒；

还包括施工时预先竖直打入海床内的三根钢桩，三根钢桩与筒体外周三个套筒位置相对应，钢桩外壁上设有桩翼，钢桩上端插装有辅助钢棒；

桶体通过三个套筒套装于三根辅助钢棒上沉入海中，套筒下端压住相应钢桩上的桩翼。

所述的近海风电工程桩桶组合基础，其特征在于，所述的桶体倒置，桶体外壁上部通过钢管焊接有三个呈品字型分布的套筒，钢管与桶体及套筒的连接处设有加筋肋，桶体的顶部设有进入桶内的进出水阀。

所述的近海风电工程桩桶组合基础，其特征在于，所述的钢桩末端设有锥状桩尖，钢桩外壁靠近上端设有均匀、对称的设有梯形状桩翼，各桩翼的上部呈水平状且在同一平面上，钢桩上端面中心处设有与辅助钢棒插装配合的插装孔。

所述的近海风电工程桩桶组合基础，其特征在于，所述的辅助钢棒下端设有底部加粗段，底部加粗段下端设有与钢桩插装配合的凸榫。

所述的近海风电工程桩桶组合基础，其特征在于，所述的套筒的内径大于钢桩外径1~2cm。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型三根钢桩对称的位于桶形基础外侧的一定距离处，各桩之间的距离相对较大，组合后的整体抗侧移刚度大，能承受较大的水平荷载，稳定性大大提高。

2、本实用新型桶形基础基于套筒套住钢桩下沉，其只能发生竖向沉降而不发生水平侧移，只要三根钢桩的垂直度满足要求，则桶形基础的垂直度自动满足要求，且无需后续的调平与校正；把桶形基础沉贯过程中的垂直度问题转化为钢桩的垂直度问题，定位钢桩的垂直度较容易实现，从而整体上降低了桶形基础的施工难度；