海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构的制作方法

本实用新型属于海洋工程和风力发电的技术领域，具体涉及一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构。

背景技术：

风能作为一种高效清洁的能源，是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。目前海上风电基础型式多样，其中大直径单桩基础在国内外海上风电领域应用广泛，其结构形式简单，受力性能好，目前，国内外80%以上海上风电基础均为单桩基础。

然而，随着大容量风机机组的不断更新面世，风电开发单位（以下简称“业主”）为减少风电开发总体投资，常希望调整目前已初步确定的低容量风电机组为最新开发的高容量风电机组。一般情况下，由于风电机组单机容量增大会导致风机基础体型增大，但由于海上风电开发周期较长，低容量风机基础钢材已完成初步备料工作。因此，为满足业主需求，对已有单桩基础型式改造以满足高容量风电机组的运行要求成为目前诸多业主关注的问题。

同时，风机机组单机容量增加，而单桩基础的总体体型不变也极大提高了海上施工装备的可选择性，加快了单桩基础在海上风电领域的应用，推进了海上风电开发速度。目前海上风电领域单桩基础根据施工工艺分为两类，一类为嵌岩单桩，一类为非嵌岩单桩。其中嵌岩单桩单桩采用的先钻孔，再植入单桩基础，然后在单桩基础桩侧与钻孔之间的环形空间注入高强度灌浆材料的施工工艺。

为此，需要一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，该扩容结构对已有嵌岩单桩基础进行改造，提高了现有单桩基础承载性能，满足市场对不断更新大容量风电机组的需求。

本实用新型的技术方案在于：一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，包括钢管桩，所述钢管桩内沿周向间隔固定有不少于4块且分别与钢管桩侧壁相垂直的竖向加强板，相邻两竖向加强板之间沿钢管桩轴向等间距固定有水平加强板，每层水平加强板共布置4块。

进一步地，所述水平加强板的宽度小于竖向加强板的宽度，水平加强板与钢管桩的内壁之间具有间隙。

进一步地，所述竖向加强板与钢管桩的内侧壁相焊接，所述水平加强板为弧形板且两端分别与竖向加强板相焊接。

一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，包括钢管桩，所述钢管桩内沿周向间隔固定有不少于6块且分别与钢管桩侧壁相垂直的竖向加强板，所述竖向加强板远离桩内壁侧沿钢管桩轴向等间距固定有一圈环向加强板。

进一步地，所述竖向加强板与钢管桩的内壁相焊接，所述环向加强板分别与竖向加强板远离钢管桩内壁侧相焊接。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：在原有嵌岩单桩基础体型不变情况下，通过在单桩基础钢管桩内部增加加强结构，以满足结构受力（抗弯、抗扭、抗剪）要求。

通过对嵌岩单桩钢管桩内部布置加强结构，增强了单桩基础刚度，提高了现有单桩基础承载性能，再不浪费现有钢管桩钢材备料情况下，满足业主调整目前已初步确定的低容量风电机组为最新开发的高容量风电机组的需求。同时，风机机组单机容量增加，而单桩基础的总体体型不变也极大提高了海上施工装备的可选择性，加快了单桩基础在海上风电领域的应用，推进了海上风电开发速度。

附图说明

图1为现有嵌岩单桩基础的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型的图1的a-a剖视图；

图4为本实用新型的实施例二的结构示意图；

图5为本实用新型的图4的a-a剖视图；

图中：1-钢管桩2-竖向加强板3-水平加强板4-间隙5-环向加强板。

具体实施方式

为让本实用新型的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本实用新型并不限于此。

实施例一参考图2和图3

一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，包括钢管桩1，所述钢管桩内沿周向间隔固定有不少于4块且分别与钢管桩侧壁相垂直的竖向加强板2，相邻两竖向加强板之间沿钢管桩轴向等间距固定有水平加强板3，每层水平加强板共布置4块。

本实施例中，为减少焊接工作量，所述水平加强板的宽度小于竖向加强板的宽度，从而使水平加强板与钢管桩的内壁之间具有一定间隙4。

本实施例中，为了提高连接强度，所述竖向加强板与钢管桩的内侧壁相焊接，所述水平加强板为弧形板且两端分别与竖向加强板相焊接。

实施例二参考图4和图5

一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，包括钢管桩1，所述钢管桩内沿周向间隔固定有不少于6块且分别与钢管桩侧壁相垂直的竖向加强板2，所述竖向加强板远离桩内壁侧沿钢管桩轴向等间距固定有一圈环向加强板5。

本实施例中，为了提高连接强度，所述竖向加强板与钢管桩的内壁相焊接，所述环向加强板分别与竖向加强板远离钢管桩内壁侧相焊接。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

技术特征：

1.一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，包括钢管桩，其特征在于，所述钢管桩内沿周向间隔固定有不少于4块且分别与钢管桩侧壁相垂直的竖向加强板，相邻两竖向加强板之间沿钢管桩轴向等间距固定有水平加强板，每层水平加强板共布置4块。

2.根据权利要求1所述的海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，其特征在于，所述水平加强板的宽度小于竖向加强板的宽度，水平加强板与钢管桩的内壁之间具有间隙。

3.根据权利要求1或2所述的海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，其特征在于，所述竖向加强板与钢管桩的内侧壁相焊接，所述水平加强板为弧形板且两端分别与竖向加强板相焊接。

4.一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，包括钢管桩，其特征在于，所述钢管桩内沿周向间隔固定有不少于6块且分别与钢管桩侧壁相垂直的竖向加强板，所述竖向加强板远离桩内壁侧沿钢管桩轴向等间距固定有一圈环向加强板。

5.根据权利要求4所述的海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，其特征在于，所述竖向加强板与钢管桩的内壁相焊接，所述环向加强板分别与竖向加强板远离钢管桩内壁侧相焊接。

技术总结
本实用新型属于海洋工程和风力发电的技术领域，具体涉及一种海上风电嵌岩单桩基础扩容加强结构，包括钢管桩，所述钢管桩内沿周向间隔固定有不少于4块且分别与钢管桩侧壁相垂直的竖向加强板，相邻两竖向加强板之间沿钢管桩轴向等间距固定有水平加强板，每层水平加强板共布置4块。该扩容结构对已有嵌岩单桩基础进行改造，提高了现有单桩基础承载性能，满足市场对不断更新大容量风电机组的需求。

技术研发人员：贺正兴;甘毅;陈继泉;李祖发;张金福;王宇楠;王桂兰;李响亮;胡雪扬;郑俨刚
受保护的技术使用者：福建省水利水电勘测设计研究院
技术研发日：2020.04.23
技术公布日：2021.01.01