本發(fā)明涉及海上風(fēng)電基礎(chǔ)，尤其是涉及一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、目前，我國正處在海上風(fēng)電開發(fā)快速發(fā)展時期，混凝土承臺樁基礎(chǔ)是一種成熟可靠的基礎(chǔ)形式，該基礎(chǔ)型式在國內(nèi)的東海大橋示范風(fēng)電場、江蘇響水近海風(fēng)電場、國電普陀、蒼南4號等多個海域均有應(yīng)用，傳統(tǒng)混凝土承臺樁基礎(chǔ)由打入式鋼管樁和現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成，由多根小直徑斜鋼管來支撐上部承臺結(jié)構(gòu)，其有很好的水平承載能力。

2、傳統(tǒng)的中低承臺基礎(chǔ)一般是指將陸上的基礎(chǔ)型式移植至海上，設(shè)置圍堰擋水保護，采用傳統(tǒng)的陸上施工方法，這種基礎(chǔ)施工工藝成熟但僅適用于水深較淺、離岸較近的潮間帶區(qū)域；對于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電項目，中低承臺會受到波浪的巨大浮托力和沖擊力，極大地增加了鋼管樁受拔力的“負擔(dān)”，危及到上部風(fēng)電機組的穩(wěn)定性。

3、現(xiàn)有的高承臺基礎(chǔ)由于承臺及基樁露出地面的一段自由長度周圍無土來共同承受水平外力，基樁的受力情況較為不利，內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下的中低樁承臺要大，其穩(wěn)定性也比中低低樁承臺差，并且大直徑單樁施工受大型昂貴進口打樁設(shè)備的制約，因此進行施工時難度較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了改善上述提到的現(xiàn)有的高承臺基礎(chǔ)由于承臺及基樁露出地面的一段自由長度周圍無土來共同承受水平外力，基樁的受力情況較為不利，內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下的中低樁承臺要大，其穩(wěn)定性也比中低低樁承臺差，并且大直徑單樁施工受大型昂貴進口打樁設(shè)備的制約，因此進行施工時難度較大的問題，本發(fā)明提供一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)及其施工方法。

2、本發(fā)明公開了一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，包括混凝土承臺與風(fēng)機塔筒，所述風(fēng)機塔筒固定設(shè)置在混凝土承臺上，所述混凝土承臺的底面設(shè)置有若干個強化型鋼管樁，所述混凝土承臺上設(shè)置有預(yù)應(yīng)力螺栓組，所述預(yù)應(yīng)力螺栓組的上端伸出混凝土承臺并與風(fēng)機塔筒相連接，所述預(yù)應(yīng)力螺栓組的下端穿過混凝土承臺并與強化型鋼管樁的頂端相連接。

3、可選的，上述一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)中，所述混凝土承臺內(nèi)設(shè)置有連接環(huán)，所述風(fēng)機塔筒通過連接螺栓與連接環(huán)配合與混凝土承臺相連接。

4、可選的，上述一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)中，所述混凝土承臺包括一期混凝土與二期混凝土。

5、可選的，上述一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)中，所述強化型鋼管樁內(nèi)設(shè)置有樁內(nèi)鋼筋籠，且強化型鋼管樁內(nèi)澆筑有鋼筋混凝土。

6、可選的，上述一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)中，所述強化型鋼管樁的內(nèi)底部設(shè)置有樁內(nèi)牛腿環(huán)板與封板，所述封板設(shè)置在樁內(nèi)牛腿環(huán)板的底部。

7、可選的，上述一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)中，所述樁內(nèi)牛腿環(huán)板與封板內(nèi)均設(shè)置有加強肋板。

8、可選的，上述一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)中，所述預(yù)應(yīng)力螺栓組由若干個高強預(yù)應(yīng)力螺栓組成，所述高強預(yù)應(yīng)力螺栓的數(shù)量與強化型鋼管樁的數(shù)量相對應(yīng)。

9、本發(fā)明還公開了一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

10、s101：；首先在陸地上對強化型鋼管樁進行制造，在強化型鋼管樁內(nèi)底部固定安裝樁內(nèi)牛腿環(huán)板與封板，并在強化型鋼管樁內(nèi)布置樁內(nèi)鋼筋籠，然后通過船機運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；

11、s102：當(dāng)強化型鋼管樁運輸至風(fēng)機機位后，即開始強化型鋼管樁的沉樁施工，并采用整根長管樁的沉樁施工方式進行施工；

12、s103：隨即吊裝鋼套箱在強化型鋼管樁上，然后安裝封底鋼板，然后澆筑一期混凝土并進行養(yǎng)護，同時澆筑強化型鋼管樁內(nèi)的鋼筋混凝土并進行養(yǎng)護；

13、s104：后續(xù)進行風(fēng)機塔筒的預(yù)應(yīng)力螺栓組及其輔助設(shè)施安裝，然后進行二期混凝土的澆筑施工并進行養(yǎng)護；

14、s105：混凝土承臺養(yǎng)護完成達到預(yù)期后，拆卸鋼套箱，然后安裝風(fēng)機塔筒。

15、綜上所述，本發(fā)明包括以下至少一種有益效果：

16、混凝土承臺基礎(chǔ)下部強化型鋼管樁內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土，相較于傳統(tǒng)承臺基礎(chǔ)，增強了基礎(chǔ)下部的剛度與強度，并在相同條件下可更多采用小直徑鋼管樁，同時有效解決了大直徑單樁施工受大型昂貴進口打樁設(shè)備的制約，因此裝置進行施工時可靠性更高。

17、通過在承臺基礎(chǔ)下部鋼管樁內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土可增加基礎(chǔ)的防撞性能，并加強了下部的剛度與強度，同時降低整體基礎(chǔ)的重心，從而顯著提供了基礎(chǔ)的防撞性能。

技術(shù)特征：

1.一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，包括混凝土承臺(1)與風(fēng)機塔筒(2)，其特征在于：所述風(fēng)機塔筒(2)固定設(shè)置在混凝土承臺(1)上，所述混凝土承臺(1)的底面設(shè)置有若干個強化型鋼管樁(3)，所述混凝土承臺(1)上設(shè)置有預(yù)應(yīng)力螺栓組(4)，所述預(yù)應(yīng)力螺栓組(4)的上端伸出混凝土承臺(1)并與風(fēng)機塔筒(2)相連接，所述預(yù)應(yīng)力螺栓組(4)的下端穿過混凝土承臺(1)并與強化型鋼管樁(3)的頂端相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，其特征在于：所述混凝土承臺(1)內(nèi)設(shè)置有連接環(huán)，所述風(fēng)機塔筒(2)通過連接螺栓與連接環(huán)配合與混凝土承臺(1)相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，其特征在于：所述混凝土承臺(1)包括一期混凝土(11)與二期混凝土(12)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，其特征在于：所述強化型鋼管樁(3)內(nèi)設(shè)置有樁內(nèi)鋼筋籠(5)，且強化型鋼管樁(3)內(nèi)澆筑有鋼筋混凝土(6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，其特征在于：所述強化型鋼管樁(3)的內(nèi)底部設(shè)置有樁內(nèi)牛腿環(huán)板(7)與封板(8)，所述封板(8)設(shè)置在樁內(nèi)牛腿環(huán)板(7)的底部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，其特征在于：所述樁內(nèi)牛腿環(huán)板(7)與封板(8)內(nèi)均設(shè)置有加強肋板。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)，其特征在于：所述預(yù)應(yīng)力螺栓組(4)由若干個高強預(yù)應(yīng)力螺栓組成，所述高強預(yù)應(yīng)力螺栓的數(shù)量與強化型鋼管樁(3)的數(shù)量相對應(yīng)。

8.一種如權(quán)利要求1-7任意一項所述的適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種適用于強風(fēng)浪海域的海上風(fēng)電高樁高承臺基礎(chǔ)及其施工方法，涉及海上風(fēng)電基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，包括混凝土承臺與風(fēng)機塔筒，所述風(fēng)機塔筒固定設(shè)置在混凝土承臺上，所述混凝土承臺的底面設(shè)置有若干個強化型鋼管樁，所述混凝土承臺上設(shè)置有預(yù)應(yīng)力螺栓組，所述預(yù)應(yīng)力螺栓組的上端伸出混凝土承臺并與風(fēng)機塔筒相連接，所述預(yù)應(yīng)力螺栓組的下端穿過混凝土承臺并與強化型鋼管樁的頂端相連接。本發(fā)明混凝土承臺基礎(chǔ)下部強化型鋼管樁內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土，相較于傳統(tǒng)承臺基礎(chǔ)，增強了基礎(chǔ)下部的剛度與強度，并在相同條件下可更多采用小直徑鋼管樁，同時有效解決了大直徑單樁施工受大型昂貴進口打樁設(shè)備的制約，因此裝置進行施工時可靠性更高。

技術(shù)研發(fā)人員：熊根,祝周杰,詹懿德
受保護的技術(shù)使用者：中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30