一种用于海上风电装置的桩基础结构的制作方法

本实用新型涉及海上风电结构基础，特别是是一种用于海上风电装置的桩基础结构。

背景技术：

我国在海水深2m至15m之间的海域风电可开发量为7.5亿千瓦，我国风电的大规模开发潜力在海上，特别是水深小于15m的近海，更是今后几十年风电发展的方向。但是我国海域表层地基土的强度相对较低，尤其是采用桩基础时对桩长和桩径的要求较高，导致施工设备依赖度高和海上施工时间较长而综合成本比较高的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在针对上述存在问题，提供一种用于海上风电装置的桩基础结构，该基础结构在软弱土层区域内部加强，桩身底部侧面加翼，可以有效提高桩基础结构刚度，减少桩长和桩径，进而降低海上施工设备和时间等综合成本，通过预留内部吊耳，还可在风电场使用结束后实现拔桩回收，绿色环保、资源节约。

本实用新型的技术方案：

一种用于海上风电装置的桩基础结构，包括桩身、翼缘板、支撑板、吊耳、局部加强环和减阻环，桩身为薄壁钢管；翼缘板为薄钢板，两个翼缘板位于钢管桩身外侧下部，分别与钢管桩身外侧垂直焊接并成一字形；支撑板为矩形薄钢板，支撑板的两个垂直边分别与翼缘板和钢管桩身外侧壁焊接；两个吊耳位于钢管桩身上端内部对称设置并与钢管桩身内壁焊接固定；局部加强环包括上、下两个结构相同、位置相反的加强环，加强环为圆环状钢板，圆环状钢板外缘与钢管桩身内侧壁焊接固定，每个加强环均通过4-6个均布的直角三角形钢板焊接固定，其中直角三角形钢板的两个直角边分别与加强环的表面和钢管桩身的内壁焊接，局部加强环设置于泥面上面的承力点处，两个加强环的间距为0.5m；减阻环为直角三角形截面的环状空心钢板结构，由一个竖向环形钢板和两个斜向环形钢板焊接构成，其中两个斜向环形钢板一边呈直角焊接，另一边分别与竖向环形钢板的上下两边焊接，减阻环设置于桩身底端以上1-3m米处，与钢管桩身焊接固定；整个桩基础结构在打桩完成后通过钢管桩身的顶端与风电装置的塔筒连接固定。

所述钢管桩身1的长度为15-50m，厚度为5-50mm；翼缘板2长度为桩身长 度的1/2-4/5，宽度为桩径的1/4-1/2；支撑板3的宽度为桩径的1/4-1/2，长度为翼缘板的1/10-1/2；局部加强环5的横向宽度为钢管桩身1直径的1/5-1/3；减阻环6横向宽度为钢管桩身1直径的1/30-1/10。

本实用新型的优点在于：桩身提供水平方向施工的承载力，满足基本的强度、刚度、稳定性要求；翼缘板增大水平方向桩体与土体的接触面积，以此增加水平承载力，翼缘板的使用，可以大大减低桩体总的材料用量；支撑板起到支撑两侧翼缘板的辅助作用，降低因水平承载力过大造成大变形的风险，保护翼缘板始终处于最佳工作状态；吊耳位于桩内侧，在打桩过程中不会造成损坏；局部加强环在泥面承力点处做了局部加强，保证局部的强度符合施工过程中的具体需求；减阻环在桩底端，通过破坏桩体内部土塞，达到减低抗拔阻力的作用。

附图说明

图1为该桩基础结构正视结构示意图。

图2为局部加强环部位局部放大俯视结构示意图。

图3为减阻环部位局部放大俯视结构示意图。

图中：1、桩身；2、翼缘板；3、支撑板；4、吊耳；5、局部加强环；6、减阻环。

具体实施方式

下面以一种海上风电桩基础结构为例对本实用新型作进一步的详细阐述，以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。

实施例：

一种用于海上风电装置的桩基础结构，包括桩身1、翼缘板2、支撑板3、吊耳4、局部加强环5和减阻环6，桩身1为薄壁钢管；翼缘板2为薄钢板，两个翼缘板2位于钢管桩身1外侧下部，分别与钢管桩身1外侧垂直焊接并成一字形；支撑板3为矩形薄钢板，支撑板3的两个垂直边分别与翼缘板2和钢管桩身1外侧壁焊接；两个吊耳4位于钢管桩身1上端内部对称设置并与钢管桩身1内壁焊接固定；局部加强环5包括上、下两个结构相同、位置相反的加强环，加强环为圆环状钢板，圆环状钢板外缘与钢管桩身1内侧壁焊接固定，每个加强环均通过4个均布的直角三角形钢板焊接固定，其中直角三角形钢板的两个直角边分别与加强环的表面和钢管桩身1的内壁焊接，局部加强环5设置于泥面上1米的承力点处，两个加强环的间距为0.5m；减阻环6为直角三角形截面的环状空心钢板结构，由一个竖向环形钢板和两个斜向环形钢板焊接构成，其中两个斜向环形钢板一边呈直角焊接，另一边分别与竖向环形钢板的上下两边焊接，减阻环6设置于桩身1底端以上2m米处，与钢管桩身1焊接固定；整个桩基础结构在打 桩完成后通过钢管桩身1的顶端与风电装置的塔筒连接固定。

该实施例中，钢管桩身1的长度为30m，钢管壁厚为15mm；翼缘板2长度为桩身长度的1/2，宽度为钢管桩身1直径的1/3；支撑板3的宽度为桩径的1/4，长度为翼缘板的1/6；局部加强环5的宽度为钢管桩身1直径的1/4；减阻环6宽度为钢管桩身1直径的1/20。