一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩-套筒基础结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩

【技术实现步骤摘要】
一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构


[0001]本技术涉及于海上风力发电领域
，具体涉及一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构。

技术介绍

[0002]随着海上风电的蓬勃发展，风电场选址须同时考虑经济、地质及地方区域性问题，海上电气平台选址所处环境更为复杂、恶劣，同时随着风电场规模扩大，主变、开关柜等电气设备数量增多，海上电气平台上部组块重量也随之增大。作为海上风电场电力汇集、升压、输出的要塞，海上电气平台在复杂环境条件及各类组合工况下的结构安全性直接影响海上风电场的正常运营。
[0003]对于处于不同省份不同海域的海上风电场，地质条件存在较大区别，一旦海上电气平台所处位置表层土为承载力差的淤泥，在平台基础入水后打桩前，受到环境荷载和自身重力作用，会存在倾覆、滑移和基底承压破坏的情况。传统意义的防沉板通过调节其面积来提高各项承载力需求。当所处海域水深较深，基础钢结构用量更高，导致其坐底时重力荷载效应更大，难以单纯通过调节传统防沉板受力面积来提高承载力。
[0004]一方面仅通过防沉板面积来提高承载力使得基础重量提高，基础下水、调平等海上施工难度也随之增加；另一方面表层土的承载力与防沉板面积并非单纯的线性关系，仅通过调整防沉板面积大小对结构优化设计提出挑战。同时，在海上电气平台强度极限承载状态，传统平台基础在桩/主导管位置冲刷效应明显，桩基及灌浆连接段的承载力与平台安全紧密相连，传统的桩
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套筒结构灌浆连接通过优化剪力键的高度、间距等提高承载力，但灌浆料底部受压问题尚无法得到有效解决，在极端环境条件作用下，可能出现灌浆料底部受压破坏情况，影响海上电气平台的正常使用。
[0005]因此，研发一种应用于海床表层土承载力差、局部冲刷明显以及环境条件恶劣，具有防沉箱和更为可靠灌浆连接段的桩
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套筒基础新结构，成为业界亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于，提供一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构，本技术可有效提高海上电气平台基础坐底时的稳定性，保障平台结构在承载强度极限状态下灌浆连接段及桩基的承载能力，为海上电气平台设计提供新的思路。
[0007]为此，本技术采用以下技术方案：
[0008]一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构，其特征在于：包括导管架和套筒，导管架和套筒的底部设置防沉箱，导管架和套筒之间布置灌浆系统，套筒上设置灌浆连接段，所述套筒内部在灌浆连接段的底部设置钢筋增强结构，钢筋增强结构下方设置被动式灌浆分隔器，所述防沉箱包括连接板，连接板的四周焊设多个裙板，裙板内侧间隔布置多个筋板。
[0009]进一步的：所述套筒的顶部焊接调平抓持板，调平抓持板的下方设置液压夹桩器，
液压夹桩器设置在套筒的内部，套筒内部由上至下依次设置第一层导向块、第二层导向块和第三层导向块。
[0010]进一步的：所述套筒内部在灌浆连接段的部位均匀布置有剪力键，套筒内部与第三层导向块相同高程的位置设置电位连接板，电位连接板与套筒内壁呈一定倾角α布置。
[0011]进一步的：所述导管架和套筒之间连接剪力板和轭板，所述轭板包括设置在导管架和套筒之间的上轭板和下轭板，通过上轭板和下轭板在套筒上所处的位置对灌浆连接段在套筒上所处的位置进行确定。
[0012]进一步的：所述导管架、套筒和轭板上布置灌浆系统，剪力板的垂直方向上布置加强筋板。
[0013]进一步的：所述钢筋增强结构包括环向设置在套筒内壁上的多层环向增强钢筋，环向增强钢筋通过竖向增强钢筋绑扎并与套筒内壁进行焊接固定。
[0014]进一步的：所述灌浆系统由主灌浆管线和备用灌浆管线组成，主灌浆管线和备用灌浆管线的灌浆口高程不同，主灌浆管线的出浆口位于被动式灌浆分隔器的内侧，主灌浆管线和备用灌浆管线均设置为上下两段，上段为软管段，下段为钢管段，主灌浆管线和备用灌浆管线的上、下段之间均采用转换接头进行连接过渡。
[0015]进一步的：所述轭板包括设置在导管架和套筒之间的上轭板和下轭板，所述主灌浆管线和备用灌浆管线的软管段设置在导管架的外部，主灌浆管线和备用灌浆管线的钢管段设置在导管架、上轭板以及套筒上，且与导管架、上轭板以及套筒通过连接块相连接，所述转换接头上方设置灌浆软管切割装置，灌浆软管切割装置上设置钢索绳。
[0016]进一步的：所述连接板的上部设置多个牺牲阳极块，连接板上均匀布置多个流水孔。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]1、本技术用防沉箱代替传统防沉板结构，设置插入泥面的裙板，在表层土较差时，通过增加竖向摩擦力来提高平台基础抗倾覆、抗滑移及基地承压承载力，避免平台基础安装施工期间对浪、流环境条件过于苛刻问题，使施工窗口期选择更为灵活，并且由于防沉箱的存在，可有效减少土层的局部冲刷深度，保证桩承载力，提高海上电气平台在位时可靠性。
[0019]2、本技术在不改变桩
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套筒基础结构尺寸的前提下，在灌浆连接段的底部增设满足设计要求的钢筋增强结构，提高了基础结构底部对灌浆料的承压能力，解决了选取过高灌浆料抗压强度问题，提高经济性的同时保证海上电气平台在全生命周期的安全可靠性；
[0020]3、本技术在套筒顶部设置调平抓持板及夹桩器，大大提高了打桩前后调平施工难度，保证灌浆期间桩
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套筒基础结构不受环境荷载影响，使灌浆施工期选择更为灵活；
[0021]4、本技术在套筒底部设置电位连接板，避免了需潜水员进行水下作业连接电位线，并降低了施工难度、施工成本及缩短了施工工期；
[0022]5、本技术灌浆系统采用软管段和钢管段相组合的方式，灌浆施工作业结束后采用切割装置直接切除，减小浪溅区位置灌浆管线引起的波浪和流荷载，提高导管架结构服役期间的可靠性。
附图说明
[0023]图1为本技术的三维示意图；
[0024]图2为本技术套筒及其内部结构示意图；
[0025]图3为本技术灌浆系统示意图；
[0026]图4为本技术防沉箱示意图；
[0027]图5为本技术海上运输安装示意图；
[0028]图6为图2的局部放大图；
[0029]图7为套筒的俯视图；
[0030]图8为出浆口的结构示意图。
[0031]附图中的标记为：1
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导管架；2
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套筒；3
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防沉箱；4
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轭板；5
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剪力板；6
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加强筋板；7
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灌浆系统；8
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牺牲阳极块；9
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临时固定支座；10
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钢管桩；21
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构，其特征在于：包括导管架和套筒，导管架和套筒的底部设置防沉箱，导管架和套筒之间布置灌浆系统，套筒上设置灌浆连接段，所述套筒内部在灌浆连接段的底部设置钢筋增强结构，钢筋增强结构下方设置被动式灌浆分隔器，所述防沉箱包括连接板，连接板的四周焊设多个裙板，裙板内侧间隔布置多个筋板。2.根据权利要求1所述的一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构，其特征在于：所述套筒的顶部焊接调平抓持板，调平抓持板的下方设置液压夹桩器，液压夹桩器设置在套筒的内部，套筒内部由上至下依次设置第一层导向块、第二层导向块和第三层导向块。3.根据权利要求1所述的一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构，其特征在于：所述套筒内部在灌浆连接段的部位均匀布置有剪力键，套筒内部与第三层导向块相同高程的位置设置电位连接板，电位连接板与套筒内壁呈一定倾角α布置。4.根据权利要求1所述的一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构，其特征在于：所述导管架和套筒之间连接剪力板和轭板，所述轭板包括设置在导管架和套筒之间的上轭板和下轭板，通过上轭板和下轭板在套筒上所处的位置对灌浆连接段在套筒上所处的位置进行确定。5.根据权利要求4所述的一种具有防沉箱结构的海上电气平台桩
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套筒基础结构，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤群益，王永发，陈杰峰，俞华锋，孙震洲，贾献林，张宝峰，陶安，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：