[实用新型]海上风电环状钻孔嵌岩单桩基础

说明书

本实用新型公开了一种海上风电环状钻孔嵌岩单桩基础，涉及海上风电基础结构。它包括覆盖层、岩层、外钢管和内钢管，外钢管上端位于覆盖层上方、下端位于覆盖层内；所述内钢管上端位于覆盖层内、下端位于岩层内；内钢管顶部位于外钢管底部内，内钢管外壁与外钢管内壁之间有钢管灌浆，内钢管内外壁与岩层之间均有岩层灌浆。本实用新型不仅具有传统单桩基础结构型式简单和受力明确的优点，还可省去为III型嵌岩单桩专门打入的钢护筒，且环形断面钻进可大幅度减小碎岩面积，节省能耗，提高效率，使得嵌岩单桩直径不再受限于钻头，使得超大直径嵌岩单桩基础的应用成为可能，有利于推广利用。

技术领域

本实用新型涉及海上风电基础结构，更具体地说它是一种海上风电环状钻孔嵌岩单桩基础。

背景技术

目前海上风电场经过多年的摸索和工程实践，已成功应用的海上风电基础包括单桩基础，高桩承台基础，导管架基础，重力式基础和复合筒基础；其中单桩基础结构简单、作业工序少、工程造价低，但在福建、广东等东南省区近海，覆盖层较薄的岩基地质条件下，需采用嵌岩式单桩基础，尤其对于硬岩地质条件，需要采用III型嵌岩单桩基础，如申请号：201710380199.9，名称为《海上非打入型大直径单桩基础结构及其施工方法》的发明专利，先通过护筒隔开海水至弱风化岩层，固定不稳定地层，再通过强力钻机全断面破岩至设计深度，最后“植入”钢管桩；但是，随着海上风电单机容量的增大，嵌岩单桩的直径很多都要突破9m甚至10m，受到钻头装备制约，目前最大的钻孔直径为8.5m，难以满足9m及以上钻孔嵌岩的要求，且常规的全断面钻孔动力消耗高，钻孔工效底，钻孔成本高，对于III型嵌岩单桩基础，需要先打入专门的钢护筒后才能施工，无疑又增加了施工成本，影响工期。

因此，针对我国海上风电单机容量大型化的趋势以及福建、广东等海域III型嵌岩单桩基础的现状，研发一种不仅具有传统单桩基础结构型式简单和受力明确的优点，还可减小碎岩面积，节省能耗，提高效率的海上风电环状钻孔嵌岩单桩基础很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种海上风电环状钻孔嵌岩单桩基础。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：海上风电环状钻孔嵌岩单桩基础，包括覆盖层、位于覆盖层下方的岩层、外钢管和内钢管，其特征在于：所述外钢管上端位于覆盖层上方、下端位于覆盖层内；所述内钢管上端位于覆盖层内、下端位于岩层内；

所述内钢管顶部位于外钢管底部内，内钢管外壁与外钢管内壁之间有钢管灌浆，内钢管内外壁与岩层之间均有岩层灌浆。

在上述技术方案中，所述岩层内开有环状钻孔，所述内钢管下端位于岩层的环状钻孔内。

在上述技术方案中，所述钢管灌浆处的内钢管外壁和外钢管内壁上均有钢管剪力键。

在上述技术方案中，位于所述覆盖层内的外钢管的直径比位于覆盖层内的内钢管的直径大300-1000mm，外钢管与内钢管同轴。

在上述技术方案中，所述内钢管在岩层内为定直径，内钢管顶部至少高出嵌岩区的顶面2m，钢管灌浆为厚度150-500mm的高强灌浆料。

在上述技术方案中，所述环状钻孔的内径比内钢管的内径小200-1000mm，环状钻孔的外径比内钢管的外径大200-1000mm，岩层灌浆为厚度100-500mm的水泥砂浆。

在上述技术方案中，所述外钢管为定直径或变直径。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1)本实用新型不仅具有传统单桩基础结构型式简单和受力明确的优点，还可省去为III型嵌岩单桩专门打入的钢护筒，且环形断面钻进可大幅度减小碎岩面积，节省能耗，提高效率，使得嵌岩单桩直径不再受限于钻头，使得超大直径嵌岩单桩基础的应用成为可能，有利于推广利用。

附图说明

图1为外钢管沉放的示意图。