一种用于海上风电单桩基础的加强结构和加固方法与流程

本发明涉及海上风电，具体地，涉及一种用于海上风电单桩基础的加强结构和加固方法。

背景技术：

1、海上风电技术与传统化石燃料相比，风能使用清洁，成本较低，具有开发范围广，安全、能源永不耗竭等优势。相比于陆上风电，海上风电具有风速大、湍流度低、不占耕地等优势。

2、海上风电单桩基础的设计年限一般为25年，而第一批运行的海上风电随着投入运行时间的增加，受复杂海洋环境下，波浪、海流等影响，海上风电桩基础的承载力严重降低，具有一定的安全隐患，若将退役的海上风电桩基础直接拆除会花费巨大的人力物力，也容易对海洋环境造成不必要的影响。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种用于海上风电单桩基础的加强结构，该加强结构能够提高海上风电单桩基础的使用年限，避免资源的浪费。

2、本发明的实施例提出一种用于海上风电单桩基础的加固方法，该加固方法具有加固效果好的优点

3、本发明实施例的用于海上风电单桩基础的加强结构包括：

4、多个加固单桩，多个所述加固单桩沿海上风电单桩基础的周向间隔布置，所述加固单桩的至少部分置于海底，所述加固单桩包括多个注浆管路，多个所述注浆管路沿所述加固单桩的周向间隔布置，且所述注浆管路的延伸方向与所述加固单桩的延伸方向一致，以便通过所述注浆管路进行注浆；

5、加固支架，所述加固支架包括固定部和支撑部，所述固定部与所述加固单桩相连，所述支撑部环绕所述海上风电单桩基础布置。

6、本发明实施例的用于海上风电单桩基础的加强结构沿海上风电单桩基础的周向打入多个加固单桩并通过注浆的方式进行进一步加固，在利用支架连接海上风电单桩基础与加固单桩，以保证海上风电单桩基础的整体稳定性，提高海上风电单桩基础的使用年限，施工方便，避免资源的浪费。

7、在一些实施例中，所述加固单桩还包括单桩本体和加固件，所述加固件套装在单桩本体上，所述加固件的内周面与所述单桩本体的外周面之间形成注浆加固区，以用于注浆加固，所述固定部与所述加固件相连。

8、在一些实施例中，所述注浆管路具有多个注浆孔，多个所述注浆孔沿所述注浆管路的延伸方向间隔布置。

9、在一些实施例中，所述加固单桩为环形管，多个所述注浆管路分为第一注浆组和第二注浆组，所述第一注浆组与所述加固单桩的外周壁相连，所述第二注浆组与所述加固单桩的内周壁相连。

10、在一些实施例中，所述固定部包括多个第一固定件，多个所述第一固定件沿所述海上风电单桩基础周向间隔布置，所述第一固定件的第一端与所述加固单桩相连，所述第一固定件的第二端与所述支撑部相连。

11、在一些实施例中，相邻两个所述第一固定件和所述支撑部之间限定出加固区，所述固定部还包括多个第二固定件，在一个加固区内，所述第二固定件的第一端与一个所述第一固定件相连，所述第二固定件的第二端与另一个所述第一固定件相连。

12、在一些实施例中，所述支撑部为环形，所述支撑部的内周壁的至少部分与所述海上风电单桩基础的外周壁相抵。

13、本发明实施例的用于海上风电单桩基础的加固方法，所述加固方法采用如上述实施例中任一项所述的加强结构，包括以下步骤：

14、s1：沿海上风电单桩基础周向打入多个加固单桩；

15、s2：利用注浆管路进行注浆加固；

16、s3：待注浆液凝固后，在单桩本体的顶部套装加固件，并向加固件与加固单桩之间的间隙进行注浆加固；

17、s4：将加固支架套装在海上风电单桩基础上，并将加固支架的固定部与加固单桩相连。

18、在一些实施例中，本发明实施例的用于海上风电单桩基础的加固方法还包括以下步骤：

19、在步骤s2中，加固单桩每向下打入0.8-1.5m的深度，进行一次注浆动作，以使注浆管路内充满注浆液。

20、在一些实施例中，本发明实施例的用于海上风电单桩基础的加固方法还包括以下步骤：

21、在步骤s2中，注浆加固所采用的材料是微膨胀注浆料；

22、在步骤s3中，注浆加固索采用的材料是砂浆灌浆料。

技术特征：

1.一种用于海上风电单桩基础的加强结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于海上风电单桩基础的加强结构，其特征在于，所述加固单桩还包括单桩本体和加固件，所述加固件套装在单桩本体上，所述加固件的内周面与所述单桩本体的外周面之间形成注浆加固区，以用于注浆加固，所述固定部与所述加固件相连。

3.根据权利要求2所述的用于海上风电单桩基础的加强结构，其特征在于，所述注浆管路具有多个注浆孔，多个所述注浆孔沿所述注浆管路的延伸方向间隔布置。

4.根据权利要求3所述的用于海上风电单桩基础的加强结构，其特征在于，所述加固单桩为环形管，多个所述注浆管路分为第一注浆组和第二注浆组，所述第一注浆组与所述加固单桩的外周壁相连，所述第二注浆组与所述加固单桩的内周壁相连。

5.根据权利要求1所述的用于海上风电单桩基础的加强结构，其特征在于，所述固定部包括多个第一固定件，多个所述第一固定件沿所述海上风电单桩基础周向间隔布置，所述第一固定件的第一端与所述加固单桩相连，所述第一固定件的第二端与所述支撑部相连。

6.根据权利要求5所述的用于海上风电单桩基础的加强结构，其特征在于，相邻两个所述第一固定件和所述支撑部之间限定出加固区，所述固定部还包括多个第二固定件，在一个加固区内，所述第二固定件的第一端与一个所述第一固定件相连，所述第二固定件的第二端与另一个所述第一固定件相连。

7.根据权利要求6所述的用于海上风电单桩基础的加强结构，其特征在于，所述支撑部为环形，所述支撑部的内周壁的至少部分与所述海上风电单桩基础的外周壁相抵。

8.一种用于海上风电单桩基础的加固方法，其特征在于，所述加固方法采用如权利要求1-7中任一项所述的加强结构，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的用于海上风电单桩基础的加固方法，其特征在于，还包括以下步骤：

10.根据权利要求8所述的用于海上风电单桩基础的加固方法，其特征在于，还包括以下步骤：

技术总结
本发明提出一种用于海上风电单桩基础的加强结构和加固方法，所述加强结构包括：加固支架和多个加固单桩，多个加固单桩沿海上风电单桩基础的周向间隔布置，加固单桩的至少部分置于海底，加固单桩包括多个注浆管路，多个注浆管路沿加固单桩的周向间隔布置，且注浆管路的延伸方向与加固单桩的延伸方向一致，以便通过注浆管路进行注浆加固支架包括固定部和支撑部，固定部与加固单桩相连，支撑部环绕海上风电单桩基础布置。本发明的加强结构沿海上风电单桩基础的周向打入多个加固单桩并通过注浆的方式进行加固，再利用支架连接海上风电单桩基础与加固单桩，保证了海上风电单桩基础的整体稳定性，提高海上风电单桩基础的使用年限。

技术研发人员：赵昊,邱旭,刘鑫,李会,马文冠
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15