一種用於海上風電裝置的樁基礎結構的製作方法
2023-06-01 21:40:46 1
本實用新型涉及海上風電結構基礎，特別是是一種用於海上風電裝置的樁基礎結構。
背景技術：
我國在海水深2m至15m之間的海域風電可開發量為7.5億千瓦，我國風電的大規模開發潛力在海上，特別是水深小於15m的近海，更是今後幾十年風電發展的方向。但是我國海域表層地基土的強度相對較低，尤其是採用樁基礎時對樁長和樁徑的要求較高，導致施工設備依賴度高和海上施工時間較長而綜合成本比較高的情況。
技術實現要素：
本實用新型的目的旨在針對上述存在問題，提供一種用於海上風電裝置的樁基礎結構，該基礎結構在軟弱土層區域內部加強，樁身底部側面加翼，可以有效提高樁基礎結構剛度，減少樁長和樁徑，進而降低海上施工設備和時間等綜合成本，通過預留內部吊耳，還可在風電場使用結束後實現拔樁回收，綠色環保、資源節約。
本實用新型的技術方案：
一種用於海上風電裝置的樁基礎結構，包括樁身、翼緣板、支撐板、吊耳、局部加強環和減阻環，樁身為薄壁鋼管；翼緣板為薄鋼板，兩個翼緣板位於鋼管樁身外側下部，分別與鋼管樁身外側垂直焊接並成一字形；支撐板為矩形薄鋼板，支撐板的兩個垂直邊分別與翼緣板和鋼管樁身外側壁焊接；兩個吊耳位於鋼管樁身上端內部對稱設置並與鋼管樁身內壁焊接固定；局部加強環包括上、下兩個結構相同、位置相反的加強環，加強環為圓環狀鋼板，圓環狀鋼板外緣與鋼管樁身內側壁焊接固定，每個加強環均通過4-6個均布的直角三角形鋼板焊接固定，其中直角三角形鋼板的兩個直角邊分別與加強環的表面和鋼管樁身的內壁焊接，局部加強環設置於泥面上面的承力點處，兩個加強環的間距為0.5m；減阻環為直角三角形截面的環狀空心鋼板結構，由一個豎向環形鋼板和兩個斜向環形鋼板焊接構成，其中兩個斜向環形鋼板一邊呈直角焊接，另一邊分別與豎向環形鋼板的上下兩邊焊接，減阻環設置於樁身底端以上1-3m米處，與鋼管樁身焊接固定；整個樁基礎結構在打樁完成後通過鋼管樁身的頂端與風電裝置的塔筒連接固定。
所述鋼管樁身1的長度為15-50m，厚度為5-50mm；翼緣板2長度為樁身長 度的1/2-4/5，寬度為樁徑的1/4-1/2；支撐板3的寬度為樁徑的1/4-1/2，長度為翼緣板的1/10-1/2；局部加強環5的橫向寬度為鋼管樁身1直徑的1/5-1/3；減阻環6橫向寬度為鋼管樁身1直徑的1/30-1/10。
本實用新型的優點在於：樁身提供水平方向施工的承載力，滿足基本的強度、剛度、穩定性要求；翼緣板增大水平方向樁體與土體的接觸面積，以此增加水平承載力，翼緣板的使用，可以大大減低樁體總的材料用量；支撐板起到支撐兩側翼緣板的輔助作用，降低因水平承載力過大造成大變形的風險，保護翼緣板始終處於最佳工作狀態；吊耳位於樁內側，在打樁過程中不會造成損壞；局部加強環在泥面承力點處做了局部加強，保證局部的強度符合施工過程中的具體需求；減阻環在樁底端，通過破壞樁體內部土塞，達到減低抗拔阻力的作用。
附圖說明
圖1為該樁基礎結構正視結構示意圖。
圖2為局部加強環部位局部放大俯視結構示意圖。
圖3為減阻環部位局部放大俯視結構示意圖。
圖中：1、樁身；2、翼緣板；3、支撐板；4、吊耳；5、局部加強環；6、減阻環。
具體實施方式
下面以一種海上風電樁基礎結構為例對本實用新型作進一步的詳細闡述，以下實施例可以使本專業技術人員更全面的理解本實用新型，但不以任何方式限制本實用新型。
實施例：
一種用於海上風電裝置的樁基礎結構，包括樁身1、翼緣板2、支撐板3、吊耳4、局部加強環5和減阻環6，樁身1為薄壁鋼管；翼緣板2為薄鋼板，兩個翼緣板2位於鋼管樁身1外側下部，分別與鋼管樁身1外側垂直焊接並成一字形；支撐板3為矩形薄鋼板，支撐板3的兩個垂直邊分別與翼緣板2和鋼管樁身1外側壁焊接；兩個吊耳4位於鋼管樁身1上端內部對稱設置並與鋼管樁身1內壁焊接固定；局部加強環5包括上、下兩個結構相同、位置相反的加強環，加強環為圓環狀鋼板，圓環狀鋼板外緣與鋼管樁身1內側壁焊接固定，每個加強環均通過4個均布的直角三角形鋼板焊接固定，其中直角三角形鋼板的兩個直角邊分別與加強環的表面和鋼管樁身1的內壁焊接，局部加強環5設置於泥面上1米的承力點處，兩個加強環的間距為0.5m；減阻環6為直角三角形截面的環狀空心鋼板結構，由一個豎向環形鋼板和兩個斜向環形鋼板焊接構成，其中兩個斜向環形鋼板一邊呈直角焊接，另一邊分別與豎向環形鋼板的上下兩邊焊接，減阻環6設置於樁身1底端以上2m米處，與鋼管樁身1焊接固定；整個樁基礎結構在打 樁完成後通過鋼管樁身1的頂端與風電裝置的塔筒連接固定。
該實施例中，鋼管樁身1的長度為30m，鋼管壁厚為15mm；翼緣板2長度為樁身長度的1/2，寬度為鋼管樁身1直徑的1/3；支撐板3的寬度為樁徑的1/4，長度為翼緣板的1/6；局部加強環5的寬度為鋼管樁身1直徑的1/4；減阻環6寬度為鋼管樁身1直徑的1/20。