一种双桩套筒式基础及其安装方法技术

本发明专利技术涉及海上风力发电技术领域，公开了一种双桩套筒式基础及其安装方法，基础包括第一钢管桩、第二钢管桩和灌浆装置，其中，所述第一钢管桩套设于第二钢管桩的外周，所述灌浆装置设置于所述第一钢管桩的外壁，所述第一钢管桩的底部设置为上小下大的锥形口，所述第二钢管桩的顶端位于所述第一钢管桩的内部，所述第二钢管桩的底端自所述锥形口伸出于所述第一钢管桩的外部，所述第一钢管桩的外壁设置有多个与所述灌浆装置连接的灌浆口，所述第一钢管桩的内壁与所述第二钢管桩的外壁之间设置有一个或多个灌注有浆料的灌浆连接段。本发明专利技术可以增强基础的抗弯刚度，改善单桩基础的疲劳性能，解决了大容量风机的单桩基础的疲劳性能很难达标的问题。难达标的问题。难达标的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种双桩套筒式基础及其安装方法


[0001]本专利技术涉及海上风力发电
，特别是涉及一种双桩套筒式基础及其安装方法。

技术介绍

[0002]风能是一种清洁的可再生绿色能源，开发效率高，经济性好，具有大规模开发条件和商业化前景，世界各国正在大力建设风电场，风力发电技术也得到了快速发展，其中，海上风能因具有更稳定的风速及时长，更受到青睐。
[0003]目前，近海风电在蓬勃发展，以单桩基础居多，但是，一般的单桩基础不适用于30米以上的水深。对于深远海风电的开发，使用单桩基础的直径会逐渐增大，并且随着平价上网的推动，风机机组的单机容量会继续增大，随之带来的是各项指标的要求的提高。而目前对于大容量风机，单桩基础的疲劳性能很难达标，导致单桩基础在深远海风电的开发中应用困难，从而影响深远海风电的发展。

技术实现思路

[0004]鉴于以上问题，本专利技术的目的是提供一种双桩套筒式基础及其安装方法，以解决现有大容量风机的单桩基础的疲劳性能很难达标的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术的一个方面是提供一种双桩套筒式基础，包括第一钢管桩、第二钢管桩和灌浆装置，其中，所述第一钢管桩套设于所述第二钢管桩的外周，所述灌浆装置设置于所述第一钢管桩的外壁，所述第一钢管桩的底部设置为上小下大的锥形口，所述第二钢管桩的顶端位于所述第一钢管桩的内部，所述第二钢管桩的底端自所述锥形口伸出于所述第一钢管桩的外部，所述第一钢管桩的外壁设置有多个与所述灌浆装置连接的灌浆口，所述第一钢管桩的内壁与所述第二钢管桩的外壁之间设置有一个或多个灌注有浆料的灌浆连接段。
[0007]优选地，每个灌浆口处均设置有一个分流槽，所述分流槽中设置有一个与所述灌浆口连通的主流道，所述主流道上设置有多个分流道，多个所述分流道均与所述第一钢管桩的内壁、所述第二钢管桩的外壁之间的环形空间连通。
[0008]优选地，多个所述分流道沿所述第二钢管桩的周向方向均匀设置。
[0009]优选地，所述双桩套筒式基础还包括导向环，所述导向环固定在所述第一钢管桩的内壁或者所述第二钢管桩的外壁。
[0010]优选地，所述双桩套筒式基础还包括封隔器，所述封隔器的一侧与所述第一钢管桩的内壁固定，所述封隔器的另一侧与所述第二钢管桩的外壁固定，且所述封隔器设置于最下方的所述灌浆口的下方，且位于所述锥形口的上方。
[0011]优选地，所述第一钢管桩的内壁与所述第二钢管桩的外壁之间设置有多个第一剪力键，多个所述第一剪力键沿所述第二钢管桩的长度方向间隔设置。
[0012]优选地，所述第二钢管桩的内部设置有多个第二剪力键，所述第二剪力键与所述
第一剪力键交错布置。
[0013]优选地，所述第一钢管桩的顶部设置有连接法兰。
[0014]优选地，所述灌浆装置包括灌浆管线，所述灌浆管线自所述第一钢管桩的顶部向底部延伸设置，所述灌浆管线的顶部设置有进料口，所述灌浆管线上设置有多个出料口，各个所述出料口分别与一个所述灌浆口对接。
[0015]本专利技术的另一个方面是提供一种如上所述的双桩套筒式基础的安装方法，包括以下步骤：
[0016]将第二钢管桩安装于设定位置，使得第二钢管桩的顶部位于泥面以上的设定高度；
[0017]将第一钢管桩套设于第二钢管桩的外周侧，并使得第二钢管桩的底部位于泥面以下的设定深度；
[0018]利用灌浆装置对第一钢管桩的内壁和第二钢管桩的外壁之间的环形空间灌注浆料，构成一个或多个灌浆连接段。
[0019]本专利技术实施例一种双桩套筒式基础及其安装方法与现有技术相比，其有益效果在于：
[0020]本专利技术实施例的双桩套筒式基础利用第一钢管桩和第二钢管桩形成双桩套筒基础，通过第一钢管桩和第二钢管桩之间的灌浆连接段，使得第一钢管桩和第二钢管桩形成一个整体构件，增强结构的抗弯刚度，灌浆连接段可有效地对双桩基础的薄弱段进行增强，从而改善单桩基础的疲劳性能，解决了大容量风机的单桩基础的疲劳性能很难达标的问题，提高了单桩基础在深水区域中的适用性，能够提高深水区施工的效率。
[0021]并且，本专利技术将灌浆装置设置于第一钢管桩的外壁，便于对灌浆装置和第一钢管桩进行整体安装，节约基础的安装时间；并且便于对灌浆连接段的灌浆，有利于提高施工效率。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例所述双桩套筒式基础的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例中灌浆连接段的局部示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例中的剪力键和导向环的布置示意图；
[0025]图中，1、第一钢管桩；11、锥形口；12、灌浆口；2、第二钢管桩；3、灌浆连接段；4、灌浆管线；41、进料口；5、导向环；6、封隔器；7、灌浆料；8、第一剪力键；9、第二剪力键；10、泥面。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0027]如图1所示，本专利技术实施例的一种双桩套筒式基础，包括第一钢管桩1、第二钢管桩2和灌浆装置，其中，所述第一钢管桩1套设于所述第二钢管桩2的外周，在第一钢管桩1的内壁和第二钢管桩2的外壁之间形成环形空间，第一钢管桩1和第二钢管桩2优选为同轴设置；所述灌浆装置设置于所述第一钢管桩1的外壁，灌浆装置与第一钢管桩1集约化设计，节约
安装时间，提高施工效率；所述第一钢管桩1的顶部设置有连接法兰，以便于基础整体与其他部件(例如，风机)的连接；所述第一钢管桩1的底部设置为上小下大的锥形口11，便于施工时插入第二钢管桩2的外侧，便于施工定位，减小定位误差，同时可以增加整体结构的防冲刷性能及刚度；所述第二钢管桩2的顶端位于所述第一钢管桩1的内部，所述第二钢管桩2的底端自所述锥形口11伸出于所述第一钢管桩1的外部，所述第一钢管桩1的外壁设置有多个与所述灌浆装置连接的灌浆口12，所述第一钢管桩1的内壁与所述第二钢管桩2的外壁之间设置有一个或多个灌注有浆料的灌浆连接段3，通过灌浆连接段3连接第一钢管桩1和第二钢管桩2，使得第一钢管桩1和第二钢管桩2两个单桩结构形成一个整体的受力构件，增强结构的抗弯刚度。利用灌浆连接段3可以对第一钢管桩1和第二钢管桩2形成的整体结构的薄弱段进行有效增强，提高基础在波浪荷载及风机荷载作用下的受力性能，提高整体结构的疲劳性能，满足其在深水区域的使用要求。
[0028]本专利技术中，第一钢管桩1和第二钢管桩2形成的双桩基础，作为一个整体的受力构件，在桩土作用的效应下，可以形成侧向抗力，抵抗波浪及流水的作用，可以增强深水区域大容量风机的基础强度，避免采用单一的单桩基础难以满足深水区域强度及变形的要求。并且，本专利技术可以根据水深调整第二钢管桩2的长度以及灌浆连接段3的设置位置，可以调节整个基础结构的频率和强度，改善基础的疲劳性能，以满足大容量风机的要求。
[0029]需要说明的是，本专利技术中，第二钢管桩2的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双桩套筒式基础，其特征在于，包括第一钢管桩、第二钢管桩和灌浆装置，其中，所述第一钢管桩套设于所述第二钢管桩的外周，所述灌浆装置设置于所述第一钢管桩的外壁，所述第一钢管桩的底部设置为上小下大的锥形口，所述第二钢管桩的顶端位于所述第一钢管桩的内部，所述第二钢管桩的底端自所述锥形口伸出于所述第一钢管桩的外部，所述第一钢管桩的外壁设置有多个与所述灌浆装置连接的灌浆口，所述第一钢管桩的内壁与所述第二钢管桩的外壁之间设置有一个或多个灌注有浆料的灌浆连接段。2.根据权利要求1所述的双桩套筒式基础，其特征在于，每个灌浆口处均设置有一个分流槽，所述分流槽中设置有一个与所述灌浆口连通的主流道，所述主流道上设置有多个分流道，多个所述分流道均与所述第一钢管桩的内壁、所述第二钢管桩的外壁之间的环形空间连通。3.根据权利要求2所述的双桩套筒式基础，其特征在于，多个所述分流道沿所述第二钢管桩的周向方向均匀设置。4.根据权利要求1所述的双桩套筒式基础，其特征在于，所述双桩套筒式基础还包括导向环，所述导向环固定在所述第一钢管桩的内壁或者所述第二钢管桩的外壁。5.根据权利要求1所述的双桩套筒式基础，其特征在于，所述双桩套筒式基础还包括封隔器，所述封隔器的一侧与所述第一钢管桩的内壁固定，所述封隔器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珂，廖侃，任灏，
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：