【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电设备，具体涉及一种海上风电预应力uhpc大直径薄壁单桩基础。
技术介绍
1、海上风电场因具有风速高、风力稳定和空间广阔等优势而具有巨大发展前景。我国近海风能资源丰富，可开发利用的海上风能储量约7.5亿kw。但相关研究报告指出，风电机组基础结构的投资占总投资的比例高达16％，且随着海水深度的增加而增加，甚至可达到总投资成本的30％。因此，提高海上风电机组的基础结构可靠性，对于我国的风电发展具有重要的研究意义。
2、在海上风电机组基础类型中，单桩基础结构简单，受力明确，且具备施工速度快等优势，故单桩基础占国内外海上风电场的65％以上。单桩基础承受来自塔架的重力及风、波浪等周期性荷载，需要保证其具有足够的强度、刚度、稳定性、抗疲劳及耐腐蚀性能。目前，国内外研究及应用较多的风电机组单桩基础主要为钢管桩。但是钢管桩疲劳问题突出，恶劣的海洋环境会加速钢材腐蚀，使得后期运维成本显著增加，而基础属于隐蔽工程，修复困难。此外，随着钢管桩直径增大，将超出目前制造和安装技术的范围。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的是提供一种海上风电预应力uhpc大直径薄壁单桩基础，其克服了传统钢管单桩基础在制造加工、耐久性能、经济性等方面的不足。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海上风电预应力uhpc大直径薄壁单桩基础，包括从下至上依次设置的钢桩靴、预制uhpc管桩及法兰盘。所述钢桩靴与所述预制uhpc管桩通过预应力钢绞线连接，所述预制uhpc管桩与
3、进一步，钢桩靴由法兰盘、圆筒及若干加劲肋组成，所述法兰盘直径及宽度与预制uhpc管桩底部截面一致，所述法兰盘上预留预应力钢绞线穿过孔洞；所述圆筒内径等于预制uhpc管桩内径，所述圆筒与所述法兰盘焊接，所述加劲肋焊在所述圆筒与所述法兰盘上。
4、进一步，预制uhpc管桩由多个uhpc管桩节段组成，每个节段径厚比为1/40～1/20；所述每个节段对应位置预留预应力钢绞线穿过孔洞，各管桩节段通过预应力钢绞线连接。
5、进一步，uhpc管桩节段内设置若干纵筋箍筋，所述uhpc材料的纤维体积掺量≥2.0％，所述uhpc材料的轴拉强度在8.0mpa以上、轴拉极限应变在0.2％以上、抗压强度在100mpa以上。
6、进一步，uhpc管桩顶部预留若干凹槽，所述凹槽位置对应于预留钢绞线孔道，凹槽大小根据预应力钢绞线锚固需要设置。所述凹槽待预应力钢绞线端部封锚后，采用高强砂浆填平。
7、进一步，uhpc管桩顶部预埋若干预应力锚栓。
8、进一步，顶部法兰盘直径及宽度与相邻预制uhpc管桩截面一致。
9、本申请的有益效果在于：
10、(1)将大直径uhpc薄壁管桩分段预制，制造、蒸养及运输方便，同时利用预应力钢绞线连接桩身各部分，施工及安装方便，具有较大经济价值。
11、(2)预应力uhpc管桩刚度较大、承载力高，具有优异的抗疲劳、抗冲击及防腐蚀性能，兼具钢结构与混凝土结构的优点，且在碳排放方面具有显著优势。同时可避免钢桩的严重腐蚀问题及深水中存在的1p共振问题，降低结构后期运营维护成本具有较高的经济效益和社会效益。
12、(3)通过在uhpc管桩顶部预留凹槽和预埋预应力锚栓，将预应力钢绞线上端锚固于凹槽内，并将法兰盘通过预埋的预应力锚栓与uhpc管桩顶部连接为一体，从而预留出桩顶钢平面，因而特别适用于用锤击法进行施工，可以采用较大的锤击力，加快施工速度，而对构件本身无破坏。
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1.一种海上风电预应力UHPC大直径薄壁单桩基础，其特征在于，包括从下至上依次设置的钢桩靴、预制UHPC管桩及法兰盘。所述钢桩靴与所述预制UHPC管桩通过预应力钢绞线连接，所述预制UHPC管桩与所述法兰盘通过预应力锚栓连接。
2.根据权利要求1所述的海上风电预应力UHPC大直径薄壁单桩基础，其特征在于，所述钢桩靴由法兰盘、圆筒及加劲肋组成，均采用防腐镀锌带钢制作。
3.根据权利要求2所述的钢桩靴，其特征在于，所述法兰盘直径及宽度与预制UHPC管桩底部截面一致，所述法兰盘上预留预应力钢绞线穿过孔洞；所述圆筒内径等于预制UHPC管桩内径，所述圆筒与所述法兰盘焊接，所述加劲肋焊在所述圆筒与所述法兰盘上。
4.根据权利要求1所述的海上风电预应力UHPC大直径薄壁单桩基础，其特征在于，所述预制UHPC管桩由多个UHPC管桩节段组成，每个节段径厚比为1/40～1/20；所述每个节段对应位置预留预应力钢绞线穿过孔洞，各管桩节段通过预应力钢绞线连接。
5.根据权利要求4所述的UHPC管桩节段，其特征在于，所述节段内设置若干纵筋箍筋，所述UHPC材料
6.根据权利要求4所述的UHPC管桩节段，其特征在于，所述UHPC管桩顶部预留若干凹槽，所述凹槽位置对应于预留钢绞线孔道，凹槽大小根据预应力钢绞线锚固需要设置。所述凹槽待预应力钢绞线端部封锚后，采用高强砂浆填平。
7.根据权利要求4所述的UHPC管桩节段，其特征在于，所述UHPC管桩顶部预埋若干预应力锚栓。
8.根据权利要求1所述的海上风电预应力UHPC大直径薄壁单桩基础，其特征在于，所述法兰盘直径及宽度与相邻预制UHPC管桩截面一致。
...【技术特征摘要】
1.一种海上风电预应力uhpc大直径薄壁单桩基础，其特征在于，包括从下至上依次设置的钢桩靴、预制uhpc管桩及法兰盘。所述钢桩靴与所述预制uhpc管桩通过预应力钢绞线连接，所述预制uhpc管桩与所述法兰盘通过预应力锚栓连接。
2.根据权利要求1所述的海上风电预应力uhpc大直径薄壁单桩基础，其特征在于，所述钢桩靴由法兰盘、圆筒及加劲肋组成，均采用防腐镀锌带钢制作。
3.根据权利要求2所述的钢桩靴，其特征在于，所述法兰盘直径及宽度与预制uhpc管桩底部截面一致，所述法兰盘上预留预应力钢绞线穿过孔洞；所述圆筒内径等于预制uhpc管桩内径，所述圆筒与所述法兰盘焊接，所述加劲肋焊在所述圆筒与所述法兰盘上。
4.根据权利要求1所述的海上风电预应力uhpc大直径薄壁单桩基础，其特征在于，所述预制uhpc管桩由多个uhpc管桩节段组成，每个节段径厚比为1/40～1/2...
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