[发明专利]一种海上风电桩靴扩大型导管架基础

说明书

本发明属于海上风电工程领域，具体涉及一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，包括导管架和若干配合安装于导管架下端的桩靴，所述桩靴的下端具有桩靴扩大段，桩靴扩大段的外径大于桩靴主体的外径。与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过扩大桩靴底部直径，能够增大桩靴与海床土体的侧摩阻力，从而保证导管架基础在安装过程的稳定性，防止其沉降不均匀与过度沉降。

技术领域

本发明属于海上风电工程领域，具体涉及一种海上风电桩靴扩大型导管架基础。

背景技术

海上风电风机与升压站位于恶劣的海洋环境中，其基础不仅要承受来自承台上部的荷载，还要抵抗巨大的环境荷载，因此对其结构要求以及施工工艺要求十分严苛，以保证海洋平台的稳定与安全。

海上风机基础有许多不同的结构形式，包括重力式、单桩式、吸力式、三桩(多桩)导管架式和漂浮式等多种形式，其中导管架基础应用较为广泛，仅次于单桩的应用，海上升压站的基础形式也是采用导管架较为广泛。导管架基础为空间框架式结构，其优点在于杆径小、强度高、质量轻、受波浪流作用小，适用于较深的海域。按照施工顺序可将导管架基础分为两种结构形式：先打桩导管架和后打桩导管架。两种导管架形式主体结构相同，先打桩导管架支撑腿末端不用设置桩靴，而后打桩导管架基础支撑腿末端设置有桩靴。

后桩法施工采用的即是后打桩导管架，在施工过程中需要先将导管架基础放置于海床面之上，桩靴底部与泥面接触，随后将钢管桩贯穿通过桩靴打入海床中，桩靴与钢管桩均为圆环形柱状结构，桩靴的内径要大于钢管桩的外径，桩靴与钢管桩之间再通过混凝土等灌浆材料进行连接，这样，导管架承台上部、波浪和洋流等荷载可以通过桩靴经灌浆材料传递至钢管桩，钢管桩再把载荷传递到海床，从而保证海上风电结构物的结构强度和稳定性。

目前的导管架基础其桩靴多为直径唯一的圆管结构，在将导管架放置于海床面上进行沉降的过程中，由于海床面不平整以及施工过程的操作不当，容易引起导管架的不均匀沉降，过度沉降，严重时会导致导管架倾覆。

在实际工程中常采用防沉板布置于导管架底部水平层的四角或周边，以增加导管架与海床的接触面积，从而保证导管架在海上安装过程中的稳定性。

但是防沉板结构过大过沉，不便于运输，增加了海上风电前期开发成本。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种海上风电桩靴扩大型导管架基础的技术方案。

所述的一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，包括导管架和若干配合安装于导管架下端的桩靴，其特征在于所述桩靴的下端具有桩靴扩大段，桩靴扩大段的外径大于桩靴主体的外径。

所述的一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，其特征在于所述桩靴扩大段外径为桩靴主体外径的2-4倍。

所述的一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，其特征在于所述桩靴扩大段外径为桩靴主体外径的3倍。

所述的一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，其特征在于所述桩靴扩大段位于桩靴的底部。

所述的一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，其特征在于所述桩靴外径为2.5-3.5米。

所述的一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，其特征在于所述桩靴外径为3米。

所述的一种海上风电桩靴扩大型导管架基础，其特征在于所述桩靴的上端设置吊耳。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1）通过扩大桩靴底部直径，能够增大桩靴与海床土体的侧摩阻力，从而保证导管架基础在安装过程的稳定性，防止其沉降不均匀与过度沉降；

2）在桩靴顶部设置吊耳，可在安装过程中对导管架进行调平，保障了安装导管架时结构的稳定性；