海上风电基础的连接结构及其灌浆方法技术

技术编号:19479494 阅读:69 留言:0更新日期:2018-11-17 10:19
本发明专利技术涉及一种海上风电基础的连接结构及其灌浆方法。海上风电基础的连接结构包括管桩、闭口桩端以及导管架,所述导管架通过所述管桩的上端开口插入所述管桩内,所述导管架与所述管桩通过灌浆连接,所述闭口桩端设置在所述管桩的下端并将所述管桩的下端开口封闭。海上风电基础的连接结构的灌浆方法,包括以下步骤:S1、将设置有闭口桩端的管桩打入海底土层至设计标高;S2、利用导管架的下部的导向板的作用,将导管架悬空放入管桩内;S3、水泵冲洗灌浆管线、以及管桩与导管架之间形成的环形空间;S4、通过水下灌浆将管桩和导管架连成整体。该海上风电基础的连接结构及其灌浆方法能够减少清桩施工工序,节省时间和人力。

【技术实现步骤摘要】
海上风电基础的连接结构及其灌浆方法
本专利技术涉及海上风电
,特别是涉及一种海上风电基础的连接结构及其灌浆方法。
技术介绍
随着陆上风电日趋饱和,海上风电快速发展。一般地,海上风电基础是采用三根或三根以上的管桩打入海底,将导管架结构插入到管桩里,导管架与管桩之间通过水下灌浆连接构成灌浆连接段组合式基础。之后,导管架承受波浪、海流荷载、风机荷载及风机塔架传递的风荷载等时,是将荷载通过灌浆连接段传递给打入海底的管桩。因此,灌浆连接段的连接结构是整个海上风电基础中的关键部位。传统的,管桩打入海底后,土体会进入管桩内,管桩在海水浸泡下容易生长大量海生物,并长满浮锈,从而造成灌浆连接段内的灌浆质量大打折扣,影响海上风电上部荷载的传递。为了保证灌浆质量,在导管架安装前,需要进行清桩将管桩内在灌浆连接段范围内的淤泥和海生物等清理干净,使得完成后桩内泥面标高低于桩外泥面标高。但是,清桩施工工序操作起来很困难,尤其是近年来海上风电的发展逐渐向离岸较远的开放深水海域发展,施工环境更加恶劣,清桩施工会花费大量的时间和人力。
技术实现思路
基于此,有必要提供一种海上风电基础的连接结构及其灌浆方法,该海上风电基础的连接结构及其灌浆方法能够减少清桩施工工序,节省时间和人力。其技术方案如下:一种海上风电基础的连接结构,包括管桩、闭口桩端以及导管架,所述导管架通过所述管桩的上端开口插入所述管桩内,所述导管架与所述管桩通过灌浆连接,所述闭口桩端设置在所述管桩的下端并将所述管桩的下端开口封闭。上述海上风电基础的连接结构,通过设置闭口桩端,并将闭口桩端设置在管桩的下端使得闭口桩端将管桩的下端开口封闭,进而,可排除土体进入桩内,具有腐蚀性的海水和地下水也无法进入管桩内,一方面,管桩内在灌浆连接段范围内不会有淤泥和海生物,导管架安装前无需进行清桩施工工序,能够节省人力和时间;另一方面,可避免管桩内部处于恶劣的海水介质中,防止海水对管桩内壁腐蚀,提高管桩的强度。在其中一个实施例中,所述海上风电基础的连接结构还包括桩内封板,所述桩内封板设置在所述管桩的内部并与所述管桩密封连接,所述桩内封板位于所述导管架的下方,所述桩内封板、管桩以及导管架围成的空腔为灌浆腔。在其中一个实施例中,所述桩内封板包括密封板以及加强板,所述密封板与所述管桩的内壁密封连接,所述加强板设置在所述密封板远离所述导管架的侧面上。在其中一个实施例中,所述加强板包括多块加强钢板,其中四块加强钢板呈“井”型排布设置在所述密封板上,在四块所述加强钢板中,加强钢板的相邻端部之间还设有加强钢板。在其中一个实施例中,所述管桩位于所述桩内封板与所述闭口桩端之间的管段内填充有混凝土。在其中一个实施例中,所述桩内封板的标高低于所述管桩外侧的泥面的标高,所述管桩的桩顶标高比所述管桩外侧的泥面的标高高1~2m。在其中一个实施例中,所述闭口桩端远离所述管桩的一侧为易穿透土层的桩尖结构。在其中一个实施例中,所述闭口桩端包括第一加强筒体及打入圆锥,所述第一加强筒体设置在所述管桩的下端内壁上,所述打入圆锥的底部与所述第一加强筒体对接,所述打入圆锥的顶部为钝圆角闭口结构。在其中一个实施例中,所述闭口桩端包括第二加强筒体、封闭底板以及至少两块打入板,所述第二加强筒体设置在所述管桩的下端内壁上,所述封闭底板设置在所述第二加强筒体远离所述导管架的一端,且所述封闭底板封闭所述第二加强筒体的端部,至少两块所述打入板设置在所述封闭底板远离所述导管架的侧面上,至少两块所述打入板交叉设置,所述打入扳的端部为倒角结构。一种如上所述的海上风电基础的连接结构的灌浆方法,包括以下步骤:S1、将设置有闭口桩端的管桩打入海底土层至设计标高;S2、利用导管架的下部的导向板的作用,将导管架悬空放入管桩内;S3、水泵冲洗灌浆管线、以及管桩与导管架之间形成的环形空间;S4、通过水下灌浆将管桩和导管架连成整体。上述海上风电基础的连接结构的灌浆方法,通过采用如上所述的海上风电基础的连接结构,灌浆过程中无需进行清桩施工工序,能够节省人力和时间。附图说明图1为本专利技术一实施例所述的海上风电基础的连接结构的结构示意图;图2为图1所示的桩内封板的结构示意图;图3为本专利技术一实施例所述的闭口桩端的结构示意图;图4为本专利技术另一实施例所述的闭口桩端的结构示意图;图5为本专利技术一实施例所述的海上风电基础的连接结构的灌浆方法的流程示意图。附图标记说明:100、管桩,200、闭口桩端,210、第一加强筒体,220、打入圆锥,230、第二加强筒体,240、封闭底板,250、打入板,252、倒角结构,300、导管架,310、腿柱,320、导向板,400、桩内封板,410、密封板,420、加强板,500、加强筋,600、剪切键,10、泥面。具体实施方式为了便于理解本专利技术,下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是,本专利技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象,但这些对象不受这些术语限制。如图1所示,一实施例提供一种海上风电基础的连接结构,包括管桩100、闭口桩端200以及导管架300。所述导管架300通过所述管桩100的上端开口插入所述管桩100内。所述导管架300与所述管桩100通过灌浆连接。所述闭口桩端200设置在所述管桩100的下端并将所述管桩100的下端开口封闭。可选地,所述管桩100为钢管桩100,结构强度好。上述海上风电基础的连接结构,通过设置闭口桩端200,并将闭口桩端200设置在管桩100的下端使得闭口桩端200将管桩100的下端开口封闭,进而,可排除土体进入桩内,具有腐蚀性的海水和地下水也无法进入管桩100内,一方面,管桩100内在灌浆连接段范围内不会有淤泥和海生物,导管架300安装前无需进行清桩施工工序,相比于传统需要使用吊船作为工作船,将直径较大的围堰钢桩插打入表层淤泥层一定深度,抽出套管及钢桩内海水等清桩施工工序相比,能够有效节省人力和时间,可适用于离岸更远水深更深的海域;另一方面,可避免管桩100内部处于恶劣的海水介质中,防止海水对管桩100内壁腐蚀,提高管桩100的强度。本实施例的海上风电基础的连接结构,可适用于土质偏软的软土地质条件。进一步地,如图1所示,所述海上风电基础的连接结构还包括桩内封板400。所述桩内封板400设置在所述管桩10本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种海上风电基础的连接结构,其特征在于,包括管桩、闭口桩端以及导管架,所述导管架通过所述管桩的上端开口插入所述管桩内,所述导管架与所述管桩通过灌浆连接,所述闭口桩端设置在所述管桩的下端并将所述管桩的下端开口封闭。

【技术特征摘要】
1.一种海上风电基础的连接结构,其特征在于,包括管桩、闭口桩端以及导管架,所述导管架通过所述管桩的上端开口插入所述管桩内,所述导管架与所述管桩通过灌浆连接,所述闭口桩端设置在所述管桩的下端并将所述管桩的下端开口封闭。2.根据权利要求1所述的海上风电基础的连接结构,其特征在于,还包括桩内封板,所述桩内封板设置在所述管桩的内部并与所述管桩密封连接,所述桩内封板位于所述导管架的下方,所述桩内封板、管桩以及导管架围成的空腔为灌浆腔。3.根据权利要求2所述的海上风电基础的连接结构,其特征在于,所述桩内封板包括密封板以及加强板,所述密封板与所述管桩的内壁密封连接,所述加强板设置在所述密封板远离所述导管架的侧面上。4.根据权利要求3所述的海上风电基础的连接结构,其特征在于,所述加强板包括多块加强钢板,其中四块加强钢板呈“井”型排布设置在所述密封板上,在四块所述加强钢板中,加强钢板的相邻端部之间还设有加强钢板。5.根据权利要求2所述的海上风电基础的连接结构,其特征在于,所述管桩位于所述桩内封板与所述闭口桩端之间的管段内填充有混凝土。6.根据权利要求2所述的海上风电基础的连接结构,其特征在于,所述桩内封板的标高低于所述管桩外侧的泥面的标高,所述管桩的桩顶标高比所述管...

【专利技术属性】
技术研发人员:范少涛元国凯陈珂刘东华马兆荣何小华
申请(专利权)人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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