本发明专利技术公开了一种海上风电梯级负压桶基础及其沉降工艺，梯级负压桶基础包括：桩体和负压桶，桩体与负压桶顶部相连，负压桶沉降入海床，负压桶包括顶板和从内向外依次间隔套设的至少三层桶基础，桶基础的轴向均沿竖直方向延伸，桶基础的顶端均与顶板相连且底部敞开，其中，位于最外两层的桶基础的底端在竖直方向上平齐，除最外层的桶基础外的桶基础中，相对内层的桶基础的底端位于相对外层的桶基础的底端的上方。本发明专利技术提供的梯级负压桶基础通过延长最外侧两层桶基础在竖直方向上的长度，更好地利用承载能力更强的深层土，进一步提高负压桶基础的截面惯性矩、抗弯承载力和抗压承载能力。能力。能力。
【技术实现步骤摘要】
海上风电梯级负压桶基础及其沉降工艺
[0001]本专利技术属于海上风电领域，尤其涉及一种海上风电梯级负压桶基础及其沉降工艺。
技术介绍
[0002]海上具有丰富的风能资源，随着我国海上风电技术发展成熟，海上风电可以为沿海地区提供可持续发展的能源。海上风电负压桶基础是一种常用的基础结构形式。相关技术中的负压桶基础中为了满足海上风机的载荷要求，通常在水平方向上具有较大的几何尺寸，导致基础建造所需材料量较大，增加了成本，提高了运输与施工的难度。此外，相关技术中的负压桶基础通常仅利用了表层土的承载力,而浅层土承载力较弱，对海上风机基础的抗弯承载能力和抗压承载能力都有较大的限制。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种海上风电梯级负压桶基础。
[0004]本专利技术的实施例还提出了一种用于建造上述海上风电梯级负压桶基础的沉降工艺。
[0005]本专利技术实施例的海上风电梯级负压桶基础包括：桩体和负压桶，所述桩体与所述负压桶顶部相连，所述负压桶沉降入海床，所述负压桶包括顶板和从内向外依次间隔套设的至少三层桶基础，所述桶基础的轴向均沿竖直方向延伸，所述桶基础的顶端均与所述顶板相连且底部敞开，其中，位于最外两层的所述桶基础的底端在竖直方向上平齐，除最外层的所述桶基础外的所述桶基础中，相对内层的所述桶基础的底端位于相对外层的所述桶基础的底端的上方。
[0006]本专利技术实施例提供的梯级负压桶基础调整了各级桶基础在竖直方向上的长度，通过减少除最外侧桶基础外其他桶基础的在竖直方向上的长度，与普通负压桶基础相比，所需要的建造材料较少，更便于运输与现场施工，提高工程效率，还能够在不扩大负压桶在水平方向上的几何尺寸的情况下，达到实际工程中载荷的要求。此外，本专利技术实施例提出的梯级负压桶基础还可以通过延长最外侧两层桶基础在竖直方向上的长度，更好地利用承载能力更强的深层土，进一步提高负压桶基础的截面惯性矩、抗弯承载能力和抗压承载能力。
[0007]在一些实施例中，所述桶基础为三层，从外向内依次为第一桶基础、第二桶基础和第三桶基础，其中所述第一桶基础和所述第二桶基础之间限定出一级负压舱，所述第三桶基础与所述第二桶基础之间限定出二级负压舱。
[0008]在一些实施例中，所述负压桶还包括若干一级隔离板，所述一级隔离板支撑在所述第一桶基础和所述第二桶基础之间，所述若干一级隔离板沿所述负压桶的周向间隔设置，将所述一级负压舱分离为若干一级子负压舱；
[0009]和/或，所述负压桶还包括若干二级隔离板，所述二级隔离板支撑在所述第二桶基
础和所述第三桶基础之间，且其底端与所述第三桶基础的底端平齐，所述若干二级隔离板沿所述负压桶的周向间隔设置，将所述二级负压舱分离为若干二级子负压舱。
[0010]在一些实施例中，所述桶基础为圆桶或正多边形桶，多层所述桶基础的中心轴线与所述桩体的中心轴线重合。
[0011]在一些实施例中，最外层的所述桶基础的高度为。3至80米。
[0012]在一些实施例中，最内层的所述桶基础的高度为2至40米。
[0013]在一些实施例中，内层所述桶基础的底端与相邻的外层所述桶基础的底端之间的高度差为1至78米。
[0014]在一些实施例中，还包括混凝土盖板，所述混凝土盖板设在所述顶板的顶部。
[0015]在一些实施例中，所述负压桶与所述海床之间填充有水泥浆体。
[0016]本专利技术的另一方面实施例还提出了一种海上风电梯级负压桶基础的沉降工艺，包括如下步骤：
[0017]将所述梯级负压桶基础沉入海底直至最外两层的所述桶基础与所述海床面接触，所述梯级负压桶基础在自重作用下沉降一定距离；
[0018]对最外两层所述桶基础之间的一级负压舱进行抽吸，所述梯级负压桶基础继续沉降，直至与次外层所述桶基础相邻的内层桶基础与海床面接触，所述梯级负压桶基础在自重作用下继续沉降一定距离；
[0019]对二级负压舱进行抽吸，所述梯级负压桶基础继续沉降，重复以上步骤直至所述梯级负压桶基础沉降到位，所述顶板的底部与所述海床面接触。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例提出的负压桶基础透视图。
[0021]图2是本专利技术实施例提出的负压桶基础仰视图。
[0022]图3是本专利技术实施例提出的负压桶基础的安装过程图一。
[0023]图4是本专利技术实施例提出的负压桶基础的安装过程图二。
[0024]图5是本专利技术实施例提出的负压桶基础的安装过程图三。
[0025]图6是本专利技术实施例提出的负压桶基础的安装过程图四。
[0026]图7是本专利技术实施例提出的负压桶基础的安装过程图五。
[0027]附图标记：
[0028]负压桶基础100；负压桶10；第一桶基础11；第二桶基础12；第三桶基础13；一级负压舱141；二级负压舱142；一级隔离板151；二级隔离板152；顶板16；混凝土盖板17；桩体20；抽水口21；海床30。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]下面根据图1和图2描述本专利技术提出的一种海上风电梯级负压桶基础100。如图1所示，负压桶基础100包括桩体20和负压桶10，桩体20与负压桶10顶部相连，桩体20为海上风机的支撑结构，海上风机安装在桩体20的顶部。
[0031]负压桶10通过自重和抽吸作业沉降入海床。负压桶10包括若干桶基础和顶板16，桩体20的底部与负压桶10的顶板16的顶部相连。
[0032]负压桶基础100中以远离负压桶10中心轴线方向为外，靠近负压桶10中心轴线方向为内。负压桶10包括从内向外依次间隔套设的至少三层桶基础。若干桶基础均沿竖直方向延伸，即若干桶基础均垂直于顶板16所在平面并竖直向下延伸。桶基础的顶端均与顶板16相连且底部敞开。也就是说，桶基础顶端均被顶板16封闭，底端不封闭为自由端。相邻两层桶基础之间限定出负压舱，负压舱由外向内分别为一级负压舱、二级负压舱至n级负压舱，可以理解的是，当负压桶10包括n+1层桶基础时，则有n级负压舱。
[0033]负压桶10的位于最外两层的桶基础底端在竖直方向上平齐，也就是说，最外两层的桶基础的底端位于同一水平面上，该水平面与海床30面相互平行。在一些实施例中，各个桶基础的顶端在竖直方向上平齐，最外两层的桶基础在竖直方向上长度相等。使最外两层的桶基础底端在竖直方向上平齐，可以使得在沉降过程中，最外两层的桶基础基本同时与海床面接触，从而形成负压舱。
[0034]除最外层的桶基础以外的其他桶基础中，相对内层的桶基础的底端位于相对外层的桶基础的底端的上方，也就是说，除最外层的桶基础以外的其他桶基础(至少为两个桶基础)的底端形成逐级靠上的梯级结构。例如，负压桶10包括三层桶基础本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海上风电梯级负压桶基础，其特征在于，包括：桩体和负压桶，所述桩体与所述负压桶顶部相连，所述负压桶沉降入海床，所述负压桶包括顶板和从内向外依次间隔套设的至少三层桶基础，所述桶基础的轴向均沿竖直方向延伸，所述桶基础的顶端均与所述顶板相连且底部敞开，其中，位于最外两层的所述桶基础的底端在竖直方向上平齐，除最外层的所述桶基础外的所述桶基础中，相对内层的所述桶基础的底端位于相对外层的所述桶基础的底端的上方。2.根据权利要求1所述的海上风电梯级负压桶基础，其特征在于，所述桶基础为三层，从外向内依次为第一桶基础、第二桶基础和第三桶基础，其中所述第一桶基础和所述第二桶基础之间限定出一级负压舱，所述第三桶基础与所述第二桶基础之间限定出二级负压舱。3.根据权利要求2所述的海上风电梯级负压桶基础，其特征在于，所述负压桶还包括若干一级隔离板，所述一级隔离板支撑在所述第一桶基础和所述第二桶基础之间，所述若干一级隔离板沿所述负压桶的周向间隔设置，将所述一级负压舱分离为若干一级子负压舱；和/或，所述负压桶还包括若干二级隔离板，所述二级隔离板支撑在所述第二桶基础和所述第三桶基础之间，且其底端与所述第三桶基础的底端平齐，所述若干二级隔离板沿所述负压桶的周向间隔设置，将所述二级负压舱分离为若干二级子负压舱。4.根据权利要求1所述的海上风电梯级负压桶基础，其特征在于，所述桶基础为圆桶或正多边形桶，多层所述桶基础的中心轴线与所述桩体的中心轴线重合。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱旭，郭雨桐，陈新明，穆延非，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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