一种组合式复合材料海上风电桩的制作方法

本实用新型涉及海上风力发电厂基础建设领域，具体为一种组合式复合材料海上风电桩。

背景技术：

海上风电复合材料组合桩主要用于海上风电等领域。现有的海上风电桩主要为钢管桩，钢管桩受海洋微生物、风浪、海水盐分等侵蚀，易生锈，大大降低了桩的使用寿命，设计寿命仅20年，而复合材料风电叶片结构多为复合材料制成，使用寿命在70年以上，钢桩的使用寿命短大大增加了风机的维护更换成本。再者，钢管桩重量大，对安装起吊船要求较高，施工周期长，且海上风电钢桩结构自身存在寿命短、易腐蚀、重量大、污染环境等不足之处，且安装施工成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种组合式复合材料海上风电桩。

本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种组合式复合材料海上风电桩，包括桩体，桩体包括多片内部设有第一空腔的圆弧板，圆弧板的两端均设有将两个圆弧板固定成一个整体的连接部；当两个圆弧板固定成一个整体时，相邻的两个连接部之间形成了第二空腔。

优选的，每相邻两个圆弧板之间通过自锁式单向螺栓安装成一个整体。

优选的，每相邻两个圆弧板之间通过承插机械连接安装成一个整体。

优选的，所述圆弧板的外侧还设有hdpe耐磨层。

优选的，所述圆弧板采用拉挤成型工艺

优选的，圆弧板为纤维增强聚合物复合材料，纤维增强聚合物复合材料包括基体材料和增强材料。

优选的，基体材料为聚氨酯树脂、乙烯基树脂中的一种。

优选的，增强材料为e-玻璃纤维、碳纤维中的一种。

优选的，纤维增强聚合物复合材料还添加有防腐剂、紫外线抑制剂中的一种或几种。

本实用新型提出的一种组合式复合材料海上风电桩具有如下优点：

1、本实用新型的桩体具有耐腐蚀性强、使用寿命长、重量轻等特点，不仅可降低对起重船的要求，而且与钢桩相比，造价低，经济效益十分可观。

2、本实用新型的一种组合式复合材料海上风电桩的安装方法简单方便，便于操作，易于推广。

以上说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一种组合式复合材料海上风电桩的安装示意图。

图2为本实用新型实施例一中圆弧板的示意图。

图3为本实用新型实施例二中圆弧板的示意图。

【附图标记】

1-圆弧板，2-连接部，3-第一空腔，4-第二空腔。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对本实用新型提出的一种组合式复合材料海上风电桩进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1、图2、图3，一种组合式复合材料海上风电桩，包括桩体，桩体包括多片内部设有第一空腔3的圆弧板1，圆弧板1的形状为弧形，圆弧板1的两端均设有连接部2，当两个圆弧板1固定成一个整体时，相邻的两个连接部之间形成了第二空腔4。所述圆弧板1的外侧也可以根据需要设置高密度聚氯乙烯外保护层，即hdpe耐磨层；所述多个圆弧板1拼接成的桩体呈圆管状，截面形状为圆环形，该桩体的外径为1000mm-6000mm；桩体的圆弧板1的壁厚为10mm-100mm，其截面高度为300mm-2000mm。

该圆弧板为纤维增强聚合物复合材料，以挤拉成型工艺制成。纤维增强聚合物复合材料包括基体材料和增强材料，基体材料为聚氨酯树脂、乙烯基树脂等，增强材料为e-玻璃纤维、碳纤维等，此外根据需要，可在基体材料中加入防腐剂、紫外线抑制剂等。

实施例一：

请参阅图2，连接部2上设有用于在两个圆弧板1拼接安装时用于安装螺栓的螺栓孔，每相邻两个圆弧板1之间通过自锁式单向螺栓固定成一个整体。

实施例二：

请参阅图3，连接部2上设有凹槽，每相邻两个圆弧板1之间通过承插机械连接安装成一个整体。

安装时，用打桩机将桩体打入到土壤中后，在第一空腔和第二空腔内用树脂混凝土砂浆填充，也可以用工厂玻璃钢固体废料进行填充，也可以将纤维增强塑料工厂废料破碎至一定粒径后，拌入树脂填充到第一空腔和第二空腔内，因纤维增强塑料工厂废料降解困难，对环境不利，当纤维增强塑料工厂废料作为填充物进行利用时，可起到绿色环保的效果。

本实用新型一种组合式复合材料海上风电桩的安装方法包括以下步骤：

(1)在工厂预制圆弧板；

(2)将打桩机设备、预制的多片圆弧板运输至桩位；

(3)起吊单片圆弧板并使用经纬仪调整其垂直度；

(4)使用液压振动打桩机将圆弧板逐个打入土壤中，并使之达到设计的入土深度；

(5)将每相邻两个圆弧板连接成一个整体(位于土壤下面的各弧形桩体由于有土壤或岩体约束对其约束，不用固定，只需将位于土壤表面的弧形桩体用螺栓或者通过承插机械连接固定成一个整体即可)；

(6)在第一空腔和第二空腔内用树脂混凝土砂浆、工厂玻璃钢固体废料中或其他填充材料进行填充即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：包括桩体，桩体包括多片内部设有第一空腔的圆弧板，圆弧板的两端均设有将两个圆弧板固定成一个整体的连接部；当两个圆弧板固定成一个整体时，相邻的两个连接部之间形成了第二空腔。

2.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：每相邻两个圆弧板之间通过自锁式单向螺栓安装成一个整体。

3.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：每相邻两个圆弧板之间通过承插机械连接安装成一个整体。

4.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：所述圆弧板的外侧还设有hdpe耐磨层。

5.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：所述圆弧板采用拉挤成型工艺。

6.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：圆弧板为纤维增强聚合物复合材料，纤维增强聚合物复合材料包括基体材料和增强材料。

7.根据权利要求6所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：基体材料为聚氨酯树脂、乙烯基树脂中的一种。

8.根据权利要求6所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：增强材料为e-玻璃纤维、碳纤维中的一种。

9.根据权利要求6所述的一种组合式复合材料海上风电桩，其特征在于：纤维增强聚合物复合材料还添加有防腐剂、紫外线抑制剂中的一种或几种。

技术总结
一种组合式复合材料海上风电桩，包括桩体，桩体包括多片内部设有第一空腔的圆弧板，圆弧板的两端均设有将两个圆弧板固定成一个整体的连接部；当两个圆弧板固定成一个整体时，相邻的两个连接部之间形成了第二空腔；本实用新型的桩体具有耐腐蚀性强、使用寿命长、重量轻等特点，不仅可降低对起重船的要求，而且与钢桩相比，使用寿命长，造价低，经济效益十分可观。

技术研发人员：时强;吴循;戴云;黄建峰;汤学红;李玲;张彦涛;李绍斌;门亦昂
受保护的技术使用者：南京新核复合材料有限公司
技术研发日：2020.04.08
技术公布日：2020.12.08