一种桩锚组合式海上风机基础及其安装方法技术

本发明专利技术涉及海上风机基础技术领域，尤其涉及一种桩锚组合式海上风机基础及其安装方法。该桩锚组合式海上风机基础包括：单桩，用于插入海床中并抵接到基岩；环形板，用于放置于所述海床上，所述环形板套设于所述单桩的外部；多根阻尼支撑桁架，均固定连接于所述单桩和所述环形板之间，每根所述阻尼支撑桁架均设置有液压阻尼器；多根硬支撑桁架，均固定连接于所述单桩和所述环形板之间；多个螺旋锚，均固定于所述环形板，每个所述螺旋锚均螺旋插入所述海床中。本发明专利技术的方案能够解决传统的大直径单桩承载力不足的问题。桩承载力不足的问题。桩承载力不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种桩锚组合式海上风机基础及其安装方法


[0001]本专利技术涉及海上风机基础
，尤其涉及一种桩锚组合式海上风机基础及其安装方法。

技术介绍

[0002]海上风机的基础形式具有多样性，其中，大直径单桩基础应用最为广泛，约占近海风电机位总数的70
‑
80％，在我国风电产业得到广泛应用。
[0003]在海上风电产业不断发展、国家电价补贴逐渐退场的大背景下，为了降低单位容量征地面积和投资成本，风机单机容量不断增加，上部风机叶片尺寸和塔筒高度也不断增大，风机逐渐大型化，这就需要进一步增大桩基尺寸以满足基础更大的承载性能需求。
[0004]然而，过大的桩基尺寸会使得基础的建造、拼接、运输成本增加，安装的施工难度也随之增大，使得基础的性价比降低。因此，目前亟待需要提供一种桩锚组合式海上风机基础及其安装方法来解决传统的大直径单桩承载力不足的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术一个或多个实施例描述了一种桩锚组合式海上风机基础及其安装方法，能够解决传统的大直径单桩承载力不足的问题。
[0006]第一方面，本说明一个实施例提供了一种桩锚组合式海上风机基础，包括：
[0007]单桩，用于插入海床中并抵接到基岩；
[0008]环形板，用于放置于所述海床上，所述环形板套设于所述单桩的外部；
[0009]多根阻尼支撑桁架，均固定连接于所述单桩和所述环形板之间，每根所述阻尼支撑桁架均设置有液压阻尼器；
[0010]多根硬支撑桁架，均固定连接于所述单桩和所述环形板之间；
[0011]多个螺旋锚，均固定于所述环形板，每个所述螺旋锚均螺旋插入所述海床中。
[0012]根据上述实施例，每根所述阻尼支撑桁架与所述单桩固定的一端的高度均高于每根所述阻尼支撑桁架与所环形板固定的一端的高度，每根所述硬支撑桁架与所述单桩固定的一端的高度均高于每根所述硬支撑桁架与所环形板固定的一端的高度。
[0013]根据上述实施例，每根所述阻尼支撑桁架与所述单桩固定的一端的高度均相同，每根所述硬支撑桁架与所述单桩固定的一端的高度均相同。
[0014]根据上述实施例，每根所述阻尼支撑桁架与所述单桩固定的一端的高度均高于每根所述硬支撑桁架与所述单桩固定的一端的高度。
[0015]根据上述实施例，所述环形板设置有多个第一铰接座和多个第二铰接座，所述第一铰接座与所述阻尼支撑桁架铰接，所述第二铰接座和所述硬支撑桁架铰接，每一个所述第一铰接座均与一个所述第二铰接座相对应，每个所述螺旋锚均固定于相对应的一个所述第一铰接座和一个所述第二铰接座之间。
[0016]根据上述实施例，相对应的一个所述第一铰接座和一个所述第二铰接座之间设置
有贯穿孔，每个所述螺旋锚均包括锚身和紧固件，所述紧固件包括与所述锚身的顶部插接的柱体和与所述柱体一体成型的盖体；
[0017]在将所述螺旋锚安装到所述环形板时，使所述锚身的顶部与所述贯穿孔相对，以通过所述柱体插入所述贯穿孔后与所述锚身的顶部完成插接固定，并使得所述盖体抵接于所述环形板的上表面。
[0018]根据上述实施例，相对应的一个所述第一铰接座和一个所述第二铰接座之间设置有贯穿孔，每个所述螺旋锚均包括锚身和紧固件，所述紧固件包括与所述锚身的顶部螺纹连接的柱体和与所述柱体一体成型的盖体；
[0019]在将所述螺旋锚安装到所述环形板时，使所述锚身的顶部与所述贯穿孔相对，以通过所述柱体插入所述贯穿孔后与所述锚身的顶部完成螺纹固定，并使得所述盖体抵接于所述环形板的上表面。
[0020]根据上述实施例，所述锚身的顶部设置有内螺纹，所述柱体设置有外螺纹。
[0021]根据上述实施例，每个所述螺旋锚还包括设置于所述锚身上的螺旋叶片，所述锚身的底部为锥形结构。
[0022]第二方面，本说明一个实施例提供了一种桩锚组合式海上风机基础的安装方法，应用于上述实施例所述的桩锚组合式海上风机基础，所述方法包括：
[0023]利用海上自升式平台将所述锚身的顶部与螺旋扳手连接，以使所述锚身匀速转动并安装至所述海床中；
[0024]将所述环形板吊装沉放，使所述锚身的顶部与所述贯穿孔相对；
[0025]将所述紧固件与所述锚身的顶部固定；其中，通过所述柱体插入所述贯穿孔后与所述锚身的顶部完成插接固定或螺纹固定，并使得所述盖体抵接于所述环形板的上表面，从而实现了所述螺旋锚和所述环形板的固定连接；
[0026]将所述的单桩吊装沉放，穿过所述环形板的中心，以通过所述单桩的自重和预设的打桩设备将所述单桩安装至所述海床中；
[0027]将多根所述阻尼支撑桁架和多根所述硬支撑桁架分别与所述单桩和所述环形板固定连接。
[0028]根据本专利技术实施例提供的桩锚组合式海上风机基础及其安装方法，通过在传统的单桩的周围增设多个螺旋锚，并通过支撑桁架和环形板将螺旋锚和单桩刚性连接，从而提高基础整体的承载性能。其中，在单桩和环形板之间固定连接多根阻尼支撑桁架，可以抵抗来自地震或潮汐等动态载荷；在单桩和环形板之间固定连接多根硬支撑桁架，可以抵抗来自风机自重和波流等静态载荷，从而使得更加保证了基础整体的承载性能。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1示出了根据一个实施例的桩锚组合式海上风机基础的安装示意图；
[0031]图2示出了根据一个实施例的桩锚组合式海上风机基础的结构示意图；
[0032]图3示出了图2所示的桩锚组合式海上风机基础的俯视图；
[0033]图4示出了图2所示的桩锚组合式海上风机基础中单桩的结构示意图；
[0034]图5示出了图2所示的桩锚组合式海上风机基础中环形板的结构示意图；
[0035]图6示出了图2所示的桩锚组合式海上风机基础中螺旋锚的结构示意图；
[0036]图7示出了图2所示的桩锚组合式海上风机基础的尺寸示意图；
[0037]图8示出了图3所示的桩锚组合式海上风机基础的尺寸示意图；
[0038]图9示出了图5所示的环形板的一种尺寸示意图；
[0039]图10示出了图5所示的环形板的另一种尺寸示意图；
[0040]图11示出了图6所示的螺旋锚的尺寸示意图。
[0041]附图标记：
[0042]1‑
单桩；
[0043]11
‑
第三铰接座；
[0044]12
‑
第四铰接座；
[0045]2‑
环形板；
[0046]21
‑
第一铰接座；
[0047]22
‑
第二铰接座；
[0048]23...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桩锚组合式海上风机基础，其特征在于，包括：单桩(1)，用于插入海床中并抵接到基岩；环形板(2)，用于放置于所述海床上，所述环形板(2)套设于所述单桩(1)的外部；多根阻尼支撑桁架(3)，均固定连接于所述单桩(1)和所述环形板(2)之间，每根所述阻尼支撑桁架(3)均设置有液压阻尼器(31)；多根硬支撑桁架(4)，均固定连接于所述单桩(1)和所述环形板(2)之间；多个螺旋锚(5)，均固定于所述环形板(2)，每个所述螺旋锚(5)均螺旋插入所述海床中。2.根据权利要求1所述的桩锚组合式海上风机基础，其特征在于，每根所述阻尼支撑桁架(3)与所述单桩(1)固定的一端的高度均高于每根所述阻尼支撑桁架(3)与所述环形板(2)固定的一端的高度，每根所述硬支撑桁架(4)与所述单桩(1)固定的一端的高度均高于每根所述硬支撑桁架(4)与所述环形板(2)固定的一端的高度。3.根据权利要求2所述的桩锚组合式海上风机基础，其特征在于，每根所述阻尼支撑桁架(3)与所述单桩(1)固定的一端的高度均相同，每根所述硬支撑桁架(4)与所述单桩(1)固定的一端的高度均相同。4.根据权利要求3所述的桩锚组合式海上风机基础，其特征在于，每根所述阻尼支撑桁架(3)与所述单桩(1)固定的一端的高度均高于每根所述硬支撑桁架(4)与所述单桩(1)固定的一端的高度。5.根据权利要求1所述的桩锚组合式海上风机基础，其特征在于，所述环形板(2)设置有多个第一铰接座(21)和多个第二铰接座(22)，所述第一铰接座(21)与所述阻尼支撑桁架(3)铰接，所述第二铰接座(22)和所述硬支撑桁架(4)铰接，每一个所述第一铰接座(21)均与一个所述第二铰接座(22)相对应，每个所述螺旋锚(5)均固定于相对应的一个所述第一铰接座(21)和一个所述第二铰接座(22)之间。6.根据权利要求5所述的桩锚组合式海上风机基础，其特征在于，相对应的一个所述第一铰接座(21)和一个所述第二铰接座(22)之间设置有贯穿孔(23)，每个所述螺旋锚(5)均包括锚身(51)和紧固件(52)，所述紧固件(52)包括与所述锚身(51)的顶部插接的柱体(521)和与所述柱体(521)一体成型的盖体(522)；在将所述螺旋锚(5)安装到所述环形板(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，李刚，乔弘，刘旭东，柳振海，唐栋梁，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团有限公司中电海洋能源工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：