海洋风电桩桶复合基础制造技术

本发明专利技术涉及一种海洋风电桩桶复合基础，属于海洋工程技术领域，为解决传统单桩基础抗拔、抗倾覆能力低的问题而设计。本发明专利技术由桩体、桶体、翼板、注浆孔、出水孔、扩大端组成；所述的桩体为中空的圆柱体，中部桩体位于桶体内部，设有注浆孔，下部桩体为扩大端；所述的桶体由两部分组成，上部桶体、下部桶体均为圆柱体，下部筒体横截面积大于上部桶体，两者连接部位设有翼板；所述的翼板设有四个出水孔用于将桶体内水抽出。该结构桶体可以循环利用，具有很好的经济效益，施工过程中不污染环境，施工速度比较快，抗拔和抗水平承载能力比较高，工程实用性强，可广泛应用于各种复杂的海床地基中。

Offshore wind power pile bucket composite foundation

The invention relates to an offshore wind power pile-bucket composite foundation, which belongs to the field of offshore engineering technology, and is designed to solve the problems of low pullout and overturning resistance of traditional single pile foundation. The invention is composed of a pile body, a barrel body, a wing plate, a grouting hole, a water outlet hole and an enlarged end; the pile body is a hollow cylinder, the middle pile body is in the inner part of the barrel body, and the lower pile body is an enlarged end; the barrel body is composed of two parts, the upper barrel body and the lower barrel body are cylinders, and the lower barrel body is transversely cut. The area is larger than the upper barrel body, and a wing plate is arranged at the connecting part of the two parts, and the wing plate is provided with four outlet holes for pumping water from the barrel body. The barrel structure can be recycled, has good economic benefits, does not pollute the environment in the construction process, construction speed is faster, anti-uplift and horizontal bearing capacity is higher, engineering practicability is strong, can be widely used in a variety of complex seabed foundation.

【技术实现步骤摘要】
海洋风电桩桶复合基础
本专利技术属于海洋工程
，具体涉及一种复合基础，尤其涉及海洋风电桩桶复合基础。
技术介绍
在石油和煤炭等不可再生资源紧缺的情况下，许多国家将眼光投向了风力资源丰富的辽阔海域。我国也逐渐开始建立自己的海上风力发电厂，单桩基础是海上风力发电厂最常用的一种基础形式。海洋桩基承受波浪荷载等水平荷载比较大而且海洋环境恶劣，对海上风电机组单桩基础的稳定、抗倾覆等性能要求比较高。近几年，桶形基础作为新型基础应用在海洋工程中，其抗拔承载力比较高，便于施工，可以重复利用，但是桶形基础的抗压和抗拔承载力受到基础直径和高度的限制，其稳定性易受泥砂软土流动性的影响。因此我们设计了一种海洋风电桩桶复合基础来适应海洋复杂的荷载条件和环境条件，该结构将桩体和桶体联系在一起，共同发挥作用，可以减小他们的尺寸，节省材料，便于施工，同时该基础抗拔和抗倾覆能力比较高，保证上部结构的稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种海洋风电桩桶复合基础，该结构施工速度比较快，桩体和桶体共同发挥作用，抗拔和抗水平承载能力比较高，工程实用性强，桶体可以循环利用，具有很好的经济效益，施工过程中没有污染物和废弃物，保护环境。本专利技术所采取的技术方案是：海洋风电桩桶复合基础，它主要由桩体、桶体、翼板、注浆孔、出水孔、扩大端组成；其特征在于，所述的桩体为中空的圆柱体，下部桩体为扩大端，中部桩体位于桶体内部，设有注浆孔；所述的桶体由两部分组成，上部桶体为小直径圆柱体，下部桶体为大直径圆柱体，两者连接部位设有翼板，翼板之上设有四个出水孔。本专利技术的施工使用方法是：海洋风电桩桶复合基础，施工时先将预制的桶体通过浮运的方式运动到拟定地点，然后将桶体沉入海底，使桶体先在自重的作用下下沉，当自重无法使之继续沉贯时，然后将位于翼板之上的出水孔连接抽水泵系统，排尽桶体内的水，在桶体内形成负压，桶体可在负压的作用下继续下沉，直至达到预定的深度，沉放后抽水泵停止抽吸，桶体内负压消失，最终恢复到周围的环境压力；桶体沉放完成后，对基础进行调平，桶体施工完成。桶体施工完成后再在中间打入桩，控制打入过程中桩体的垂直度不超过0.5%，桩打入到预定深度后，将高压注浆设备与桩顶的中空部位相连接进行注浆操作，使浆液进入桩体内部，浆液充满桩体内部后从注浆孔渗出填满桩体与桶体之间的空隙，整个基础施工完成。本专利技术的工作原理是：海洋风电桩桶复合基础，桩体上部桩身为中空的圆柱体，下部桩身为扩大端，下部桩身增大了与周围土体的接触面积，嵌固在土层中，提高了桩身抗拔能力；桩体中部桩身设有注浆孔，浆液填满桩体和桶体之间，将桩体和桶体联系在一起，共同发挥作用，大大增大了基础的抗拔和抗水平承载力；上部桶体横截面积小于下部桶体，从而增大桶体与周围土体的接触面积，提高抗拔承载能力；上部桶体和下部桶体与翼板刚性连接，可以更好的传递荷载，翼板的存在增大了与周围土体接触面积，承载能力比较高。本专利技术的有益效果是：海洋风电桩桶复合基础，桩体下部桩身为扩大端，可增加桩体与海底的接触面积，从而提高桩体抗拔、抗倾覆能力；桩体与桶体相结合，充分利用了桩的抗压承载力高、桶体的抗拔承载力高的特点，在海底地基的桶体与桩体的连接处，基础与周围土体大面积接触，桩体嵌固在桶体内部，且桩与桶形成大刚度空间结构的基础形式，使得桩桶基础具有很高的抗水平荷载的能力；桩桶复合基础，可大大降低桩体和桶体的尺寸，节省材料，方便施工。附图说明图1为本专利技术海洋风电桩桶复合基础结构示意图。图2为本专利技术海洋风电桩桶复合基础的桶体俯视图。图3为本专利技术海洋风电桩桶复合基础的桩体俯视图。附图标记：（1）桩体；（2）桶体；（3）翼板；（4）注浆孔；（5）出水孔；（6）扩大端。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本专利技术海洋风电桩桶复合基础，它主要由桩体（1）、桶体（2）、翼板（3）、注浆孔（4）、出水孔（5）、扩大端（6）组成；其特征在于，所述的桩体（1）为中空的圆柱体，下部桩体为扩大端（3），中部桩体位于桶体（2）内部，设有注浆孔（4）；所述的桶体（2）由两部分组成，上部桶体（2）为小直径圆柱体，下部桶体（2）为大直径圆柱体，两者连接部位设有翼板（3）；翼板（3）之上设有四个出水孔（5）。如图2所示，上部桶体（2）和下部桶体（2）连接处设有翼板（3），翼板（3）之上设有四个出水孔（5）。如图3所示，桩体（1）为中空的圆柱体，下部桩体为扩大端（3），中部桩体（1）位于桶体（2）内部，设有注浆孔（4）。施工时先将预制的桶体（2）通过浮运的方式运动到拟定地点，然后将桶体（2）沉入海底，使桶体（2）先在自重的作用下下沉，当自重无法使之继续沉贯时，然后将翼板（3）之上的出水孔（5）连接抽水泵系统，排尽桶体（2）内的水，在桶体（2）内形成负压，桶体（2）可在负压的作用下继续下沉，直至达到预定的深度，沉放后抽水泵停止抽吸，桶体（2）内负压消失，最终恢复到周围的环境压力；桶体（2）沉放完成后，对基础进行调平，桶体（2）施工完成。桶体（2）施工完成后再在中间打入桩体（1），控制打入过程中桩体（1）的垂直度不超过0.5%，桩体（1）打入到预定深度后，将高压注浆设备与桩顶的中空部位相连接进行注浆操作，使浆液进入桩体（1）内部，浆液充满桩体（1）内部后从注浆孔（4）渗出填满桩体（1）与桶体（2）之间的空隙，整个基础施工完成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋风电桩桶复合基础，它主要由桩体（1）、桶体（2）、翼板（3）、注浆孔（4）、出水孔（5）、扩大端（6）组成；其特征在于，所述的桩体（1）为中空的圆柱体，下部桩体为扩大端（3），中部桩体位于桶体（2）内部，设有注浆孔（4）；所述的桶体（2）由两部分组成，上部桶体（2）为小直径圆柱体，下部桶体（2）为大直径圆柱体，两者连接部位设有翼板（3），翼板（3）之上设有四个出水孔（5）。

【技术特征摘要】
1.一种海洋风电桩桶复合基础，它主要由桩体（1）、桶体（2）、翼板（3）、注浆孔（4）、出水孔（5）、扩大端（6）组成；其特征在于，所述的桩体（1）为中空的圆柱体，下部桩体为扩大端（3），中部桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，刘一，周露明，逄超，陈朋成，伏圣岗，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37