一种海上单桩基础后安装加固装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种海上单桩基础后安装加固装置，包括斜撑、上套环、下套环和下环板；下套环和下环板通过横撑连接，上套环和下环板通过斜撑连接，下环板的直径大于上环套和下环套的直径，上套环、下套环和下环板沿周向为分体式，下环板的下方设置有插入式桩和锚固基础，插入式桩插入锚固基础；本实用新型专利技术所述装置不承担上部风机的竖向和横向载荷，主要提供额外的桩土作用，给以整体支撑结构的基础进行加固，提高频率，上套环、下套环和下环板采用分体式设计方案，方便后期安装；各个构件重量较小，无需特殊运输安装船，减少运输及施工成本，与常用的防冲刷方案对比更为经济。与常用的防冲刷方案对比更为经济。与常用的防冲刷方案对比更为经济。

【技术实现步骤摘要】
一种海上单桩基础后安装加固装置


[0001]本技术属于风力发电机组单桩基础领域，特别涉及一种海上单桩基础后安装加固装置。

技术介绍

[0002]海上风能丰富，毗邻东、南部经济发达负荷中心，大力发展海上风电对支撑能源战略转型意义重大。风机基础型式是海上风力发电与陆上最大的不同之一，海上风机基础包括单桩、高桩承台、导管架、吸力筒、重力式基础等，其中单桩基础是应用最广的基础类型。
[0003]近海风电场土壤条件较弱，表层土大部分是粘土，层深且厚。在水深不大于20m的浅海和潮间带建设风机基础，由于潮汐和洋流的作用，会对风机基础周围土体产生冲刷，带走桩、基础周围的泥沙，导致桩身承载力降低，基础倾斜，整体支撑结构频率下降。由于单桩基础的频率对泥面高程和刚度比较敏感，一旦频率下降使得机头加速度增大，从而导致停机，极大增加了业主的损失。
[0004]常用的改善风机基础的冲刷的加固手段包括沙被、抛石、固化土等。然而当冲刷范围及深度较大时，这几种常用手段的费用十分巨大，对单个机位点的填埋治理费用便超过1000万元。而且由于沙石、石块、固化土之间不可避免地存在缝隙，海水带走泥沙，石块下沉，经过一段时间后，石块会沉入泥面以下，需不断维护泥面高程。
[0005]基于以上的原因，需寻求一种成本较低，并方便后期维护的海上风机单桩基础的防冲刷处理方法。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的问题，本技术提供一种海上单桩基础后安装加固装置，可以提高单桩结构刚度，使得风机频率满足正常运行要求；采用可拆装式两片方案，方便后期安装；无需特殊运输安装船，减少运输及施工成本。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种海上单桩基础后安装加固装置，包括斜撑、上套环、下套环和下环板；下套环和下环板通过横撑连接，上套环和下环板通过斜撑连接，下环板的直径大于上环套和下环套的直径，上套环、下套环和下环板沿周向为分体式，下环板的下方设置有插入式桩和锚固基础，插入式桩插入锚固基础。
[0008]还包括凸环，凸环在单桩外侧设置多个，上套环和下套环套设在凸环外侧。
[0009]凸环、斜撑、上套环、下套环、下环板和插入式桩的表面均设防腐层。
[0010]上套环和下套环内侧设置胶垫。
[0011]锚固基础为打入式桩基础或者吸力筒桩基础。
[0012]上套环、下套环和下环板均沿周向分为两个半环，上套环和下环板与斜撑焊接连接，下套环和下环板与横撑焊接连接，底部插入式桩与下环板焊接连接。
[0013]底部插入式桩的数量和位置与斜撑一一对应设置。
[0014]上套环和下套环与单桩外侧设置锁紧机构。
[0015]下套环和下环板的分体之间通过铰链或铆钉连接。
[0016]与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：本技术所述装置不承担上部风机的竖向和横向载荷，主要提供额外的桩土作用，给以整体支撑结构的基础进行加固，提高频率，本技术可以提高单桩结构刚度，使得风机频率满足正常运行要求；上套环、下套环和下环板采用分体式设计方案，方便后期安装；各个构件重量较小，无需特殊运输安装船，减少运输及施工成本，与常用的防冲刷方案对比更为经济。
[0017]进一步的，凸环在单桩外侧设置多个，上套环和下套环套设在凸环外侧，能针对实际需求进行不同高度的安装，上套环和下套环内侧设置胶垫，提高上套环和下套环与单桩的整体性。
[0018]进一步的，下套环和下环板的分体之间通过铰链或铆钉连接更加快捷，容易在现场实施。
附图说明
[0019]图1是本技术一种可实施的海上单桩基础加固工装示意图。
[0020]图2是本技术一种可实施的加固工装组成结构示意图。
[0021]图3是本技术一种可实施的单桩基础与凸形环结构示意图。
[0022]1‑
塔架，2
‑
单桩，3
‑
加固工装，4
‑
凸环，31
‑
斜撑，33
‑
下套环，34
‑
下环板，35
‑
铰链，4
‑
凸环。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术的示例性实施例进行详细描述，本技术的以上和其它特点及优点将变得更加清楚，
实施例
[0024]参考图1和图2，在塔架1设置在单桩2顶部，单桩2的泥面以上安装加固工装3，加固工装3包括斜撑31、上套环32、下套环33和下环板34，底部插入式桩36通过灌浆与锚固基础37连接，采用可拆装式两片的分体式，上套环32和下套环33通过铰链35连接成整体，铰链35与上套环32和下套环33的一端在制造时预装，方便后期安装，各个构件重量较小，无需特殊运输安装船，减少运输及施工成本。
[0025]上套环32和下套环33与单桩2外侧设置锁紧机构，具体的，上套环32和下套环33上可以沿周向开设若干螺纹孔，所述螺纹孔处进行补强设计，安装锁紧螺栓将套环32和下套环33分别与单桩2锁紧。
[0026]作为可选的实施例，根据实际项目地质情况，锚固基础37可以是打入式桩基础或者吸力筒桩基础。
[0027]在实际建成的海上风电场运行中，冲刷超过设计值引起频率下降，导致机组加速度超过限定值而停机时，可采用本技术的加固工装。另外的，本技术提出的工装方案与常用的防冲刷方案抛石等对比更为经济。
[0028]参考图1和图3，前期对单桩制造时需设置多道凸环4，凸环焊接在单桩主体结构上，上套环32和下套环33套设在凸环4外侧，后期可根据不同冲刷深度进行加固工装的安
装，通过单桩基础的凸环4调整高度并固定。
[0029]上套环32和下套环33内侧设有胶垫，用于与单桩基础主体紧密连接。
[0030]实施例
[0031]本技术加固工装3的高度、直径、斜撑等构件尺寸可根据实际项目进行优化。具体的，在本实施例中：
[0032]单桩2外径D1=7m，单桩上凸环4采用直径为15mm的钢筋焊接，凸环间距h1=2.8m。
[0033]斜撑31的高度H=10m，厚度为20mm；上套环32的高度h2=2.8m，厚度为15mm；下套环33的高度h3=15mm，厚度为15mm；下环板34的直径D4=14m，厚度为20mm。
[0034]锚固基础37的直径D3=2m，壁厚35mm；底部插入式桩36的直径为1.55m，与锚固基础37之间通过灌浆料连接。
[0035]本技术所述装置具体施工方法步骤如下：
[0036]工厂制造单桩1主体结构，根据设计需求表面焊接多道凸环4
[0037]打桩，安装风机，正常运行，发现冲刷深度超过设计值并导致风机停机后，评估采用加固工装3的可行性
[0038]在工厂预制加固工装3所有部件并连接，将斜撑31、上套环32、下套环33、下环板34、内插式桩36本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上单桩基础后安装加固装置，其特征在于：包括斜撑（31）、上套环（32）、下套环（33）和下环板（34）；下套环（33）和下环板（34）通过横撑连接，上套环（32）和下环板（34）通过斜撑（31）连接，下环板（34）的直径大于上环套和下环套的直径，上套环（32）、下套环（33）和下环板（34）沿周向为分体式，下环板（34）的下方设置有插入式桩（36）和锚固基础（37），插入式桩（36）插入锚固基础（37）。2.如权利要求1所述的海上单桩基础后安装加固装置，其特征在于：还包括凸环（4），凸环（4）在单桩（2）外侧设置多个，上套环（32）和下套环（33）套设在凸环（4）外侧。3.如权利要求2所述的海上单桩基础后安装加固装置，其特征在于：凸环（4）、斜撑（31）、上套环（32）、下套环（33）、下环板（34）和插入式桩（36）的表面均设防腐层。4.如权利要求1所述的海上单桩基础后安装加固装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昳鸣，郭小江，刘鑫，闫姝，黄和龙，林健聪，魏世哲，林少国，严家涛，陈明光，郭永发，李旭如，张乐扬，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：