[实用新型]具有破冰消浪结构的海上单桩基础

说明书

本实用新型提供一种具有破冰消浪结构的海上单桩基础，包括竖向的钢管桩，钢管桩的外壁沿周向设有垂直于钢管桩的上环板和下环板，上环板和下环板之间设有套在钢管桩上的套筒，所述钢管桩和套筒之间填充有灌浆料，所述套筒外壁沿周向设有多个竖向的破冰刃，所有破冰刃上分别开有多个消浪孔。本实用新型中套筒和钢管桩之间采用灌浆料和焊接双重固定，且整个过程不破坏钢管桩主体结构，整体受力性能好。本实用新型海上施工工艺简单、保证加工质量、缩短海上作业时间。

技术领域

本实用新型涉及海洋基桩领域，尤其涉及一种具有破冰消浪结构的海上单桩基础。

背景技术

目前，国内建立的海上风电场多针对无冰海域，对于有冰海域的海上风电场建设尚缺乏经验。然而，与高纬度寒冷海域巨大风能储备相伴随的是大面积的海冰作用威胁，冰载荷成为风机基础设计的重要控制性载荷。在国内现有的众多风机基础结构形式中，单桩基础结构以其构造简单、施工成本低等特点成为了海上风机的一种主流基础结构。

在寒冷海域中，海洋石油平台抗冰构件的通用做法是在桩腿潮差段安装正、倒锥面组合体，这种构件使得冰排在直立结构前以挤压或压屈的破坏形式转换为在锥面上弯曲的破坏形式，有效减小了水平冰力。然而，这类锥面抗冰结构同时也增大了基础的水线面面积，从而使得无冰期的波浪载荷有所增加。

抗冰构件与基础结构的连接形式众多，包括焊接连接、螺栓连接、抱箍连接和灌浆连接等。如采用整体预先焊接方式可以保证抗冰构件与基础结构的刚性连接，但是在打桩过程中容易出现焊缝脱落等安全问题；而螺栓和抱箍连接方式在海上作业时间长，作业难度大。因此，需要一种更为安全可靠、经济合理的连接方式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种具有破冰消浪结构的海上单桩基础，其结构牢固，受力性能好，施工简单，能够克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种具有破冰消浪结构的海上单桩基础，包括竖向的钢管桩，钢管桩的外壁沿周向设有垂直于钢管桩的上环板和下环板，上环板和下环板之间设有套在钢管桩上的套筒，所述钢管桩和套筒之间填充有灌浆料，所述套筒外壁沿周向设有多个竖向的破冰刃，所有破冰刃上分别开有多个消浪孔。

优选地，所述上环板和钢管桩之间设有垫板。

进一步地，沿钢管桩的周向设有多个同时连接上环板和垫板的肋板。

优选地，沿钢管桩的周向设有多个同时连接下环板和钢管桩的肋板。

进一步地，所述下环板的外缘向上延伸形成环形挡板，环形挡板、下环板和钢管桩的外壁形成环形槽；所述套筒的下缘设有环形的挡圈，所述挡圈位于所述环形槽中。

进一步地，所述挡圈和下环板之间设有密封垫。

进一步地，沿套筒的周向设有多个同时连接挡圈和套筒的肋板。

优选地，所述套筒外侧设有环形加强环，所述环形加强环与所有破冰刃固定连接。

优选地，所述破冰刃的中间部分向外侧凸出，所述环形加强环固定在所有破冰刃的凸出部分。

如上所述，本实用新型具有破冰消浪结构的海上单桩基础，具有以下有益效果：

1、本实用新型中破冰刃和套筒焊接组装工序可在地面完成，有效保证了加工质量并缩短了海上作业时间。

2、套筒通过灌浆料与钢管桩连接，同时还通过焊接连接，采用双重固定，海上施工工艺简单、施工速度快，且整个过程不破坏钢管桩主体结构，整体受力性能好。

3、本实用新型中带消浪孔的破冰刃沿钢管桩周向环形分布，既能在冰期保证较好的破冰效果，又能在无冰期缩小受浪面积，同时利用波浪与消浪孔之间的相互作用消耗波浪能量，波浪载荷亦得到有效控制。

附图说明