[发明专利]一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法

说明书

一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法，包括桩筒和装在桩筒底端的负压桶结构，所述的负压桶结构至少设有两种不同长度的负压桶桶体，负压桶桶体沿桩筒的周向均匀分布，不同长度的负压桶桶体等间隔设置，负压桶桶体通过连接件与桩筒固定相接，负压桶桶体的底端为开口端，负压桶桶体的顶端为封闭端，封闭端上开有排气孔，排气孔处装有排气阀。本发明通过在桩筒底部设长短不一的负压桶桶体，每个负压桶桶体顶部留有排气阀，供下沉过程排气用，增设不同长度的负压桶桶体可满足现场地质条件及承载力、稳定性要求，避免出现局部或整体失稳，适用于地质条件复杂海域，确保每个负压桶桶体下沉到位，可用于软黏土海域。

技术领域

本发明涉及一种海上风电基础结构，特别涉及一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构及其施工方法。

背景技术

海上风机基础是风机稳固的重要组成部分，它不仅要承受结构自重、风荷载、波浪力、水流力等外界干扰，同时风机基础的刚度、倾斜角及振动频率等内因，也构成风机工作安全的重要因素。目前根据风机基础的构造不同，可以分为桩基础结构、桩筒基础结构、重力式结构、负压桶桶体式结构和漂浮结构等5个类型，而长短多桶负压桩筒海上风电基础的设计理念是首次提出。

我国近海淤泥质黏土、软黏土及淤泥质沙土分布广泛，传统的桩基础设计埋深较大，一般需要穿过软土层到达持力层，致使桩基础结构风机基础的投资较大、工期较长、辅助船舶较多；而桩筒基础结构一般需要先打设桩基础，将预制好的桩筒放置在桩基上，从而构成风机基础；该结构适应性强、安全性高，但桩基一般位于水面以下，需在桩与导管之间的环形空隙灌注水泥浆，使桩与导管连成一体，导致该结构施工难度大、施工期长；重力式基础适用于水深不超过15m的浅海。漂浮结构目前还处于研发阶段，尚无成功案例；负压桶桶体式结构制造成本低、海上安装快、抗拔性能好，适用于近海软黏土区域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，将负压桶桶体与桩筒的优点相融合的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构。

本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便的长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构的施工方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种长短多桶负压桩筒型海上风电基础结构，其特点是，包括桩筒和装在桩筒底端的负压桶结构，所述的负压桶结构至少设有两种不同长度的负压桶桶体，负压桶桶体的轴线与桩筒的轴线平行设置，负压桶桶体沿桩筒的周向均匀分布，不同长度的负压桶桶体等间隔设置，负压桶桶体通过连接件与桩筒固定相接，负压桶桶体的底端为开口端，负压桶桶体的顶端为封闭端，封闭端上开有排气孔，排气孔处装有排气阀。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述负压桶桶体的顶端设有用于封闭负压桶桶体顶端的盖板，盖板与连接件固定相接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述连接件包括上小下大的锥形筒体，锥形筒体的上端口与桩筒的下端口对接，锥形筒体的下端口通过连接钢板与负压桶桶体焊接，在所述锥形筒体上设有与负压桶桶体固定相接的肋板。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的负压桶桶体为单仓桶体或多仓桶体。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述负压桶桶体之间通过加固钢板相接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述排气阀通过管道与真空泵站相连。