1.本实用新型属于与海上风电风机基础设计相关的,用于海上风电风机吸力桶型基础桶体结构,涉及一种防止土塞隆起的新型海上风电吸力桶基础桶裙结构。
背景技术:
2.目前,常见的海上风机基础型式为单桩基础、多桩导管架基础、高桩承台基础、吸力桶型基础等。其中吸力桶型基础适用于粘土、砂土等不同海床地质,具有环境友好、安装施工快速、施工无噪音、易于拆除、可重复利用等优点,具有广阔的应用前景。
3.常见的海上风电吸力桶型基础形式为吸力桶-单桩基础、吸力桶-导管架基础。整个吸力桶型基础分为桶体和外伸段两部分组成,筒体为底部开口、顶部密封的桶型,外伸段可采用单桩或导管架的钢结构形式,主要依靠桶体周围土抗力提供所需的承载力。吸力桶的沉贯分为自重贯入及负压贯入两阶段,贯入阶段桶裙置换了周围土体,以及负压抽吸引起土体内涌,易引起桶体内部土塞隆起,导致基础无法沉贯到预定的深度,发生侵蚀、空腔等现象,吸力桶的承载力及稳定性无法保证。
技术实现要素:
4.为了解决上述背景技术中的问题,本实用新型旨在提供一种防止土塞隆起的新型海上风电吸力桶基础桶裙结构,在不影响基础承载力的前提下有助于吸力桶下沉安装到位,避免沉贯无法达到预定深度而偏离设计要求。
5.本实用新型是这样实现的:一种防止土塞隆起的新型海上风电吸力桶基础桶裙结构,所述桶裙结构包括桶裙、桶顶板和中部支撑柱,其特征在于:桶裙下端间隔环向布置有若干向内凹的排土槽,排土槽、桶裙、桶顶板至中部支撑柱设置连贯的加劲结构,加劲结构与排土槽、通裙、桶顶板至中部支撑柱连接构成整体受力结构。
6.在采用上述技术方案的技术上,本实用新型还可采用以下进一步的技术方案,或对这些进一步的技术方案组合使用:
7.排土槽的下部槽口大,排土槽轴向向上延伸并且槽口逐渐变小。
8.所述排土槽为桶裙表面向内侧凹入的三棱锥形槽。
9.加劲结构包括第一部分加劲机构和第二部分加劲结构,第一部分加劲结构从排土槽、桶裙内壁连贯至桶顶板,再连贯至中部支撑柱;第二部分加劲结构未直接连接至中部支撑柱,在桶顶板上,通过横向连接结构连接至第一部分加劲结构,形成整体受力结构。
10.第一部分加劲结构和第二部分加劲结构在桶裙内部的结构都包括了焊接在桶内壁的竖向加劲板和焊接在桶顶板下表面的径向加劲板,其中桶内壁竖向加劲板的下端与排土槽的槽底连接;桶内壁竖向加劲板上端与桶顶板下表面加劲板连接。
11.第一部分加劲结构在桶顶板外部的结构呈放射状分布,第二部分加劲结构在桶顶部的外部的结构包括顶板上表面加劲板,顶板上表面加劲板包括径向加劲板和横向加劲板,其中,顶板上表面加劲板的位置正对焊接在桶顶板下表面的径向加劲板,横向加劲板的
两端和相邻的第一部分加劲结构在桶顶部的外部的结构焊接,
12.第一部分加劲结构在桶顶板外部的结构采用顶板盖板和盖板支撑板焊接形成的t字形截面结构;中部支撑柱连接有顶板,顶板和桶裙上沿通过顶板盖板连接在一起,顶板盖板下方设置盖板支撑板并与桶顶板连接,顶板盖板的两端分别与中部支撑柱和桶裙连接,盖板支撑板的下方正对焊接在桶顶板下表面的径向加劲板。
13.第一部分加劲结构在桶顶板外部的结构采用顶板盖板和盖板支撑板焊接形成的t字形截面结构;中部支撑柱连接有顶板,顶板和桶裙通过顶板盖板连接在一起,顶板盖板下方设置盖板支撑板并与桶顶板连接,顶板盖板的两端分别与中部支撑柱和桶裙连接,横向加劲板的两端和相邻的盖板支撑板连接。
14.所述中部支撑柱的底端和桶顶板焊接,设置位置优选为偏离桶裙的中轴线,有一定偏心以优化受力结构,减少吸力桶受到的荷载。
15.本实用新型的有益效果是:桶裙底部设置的排土槽结构能够在吸力桶下沉过程中将桶裙周围的置换的土体平滑地向外侧排出,有效防止置换的土体进入桶内形成内部土塞隆起,避免产生局部挤密而增大桶体下沉阻力,确保吸力桶基础下沉安装到位。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例结构的三维图。
17.图2是本实用新型实施例结构的主视图。
18.图3是本实用新型实施例结构的侧视图。
19.图4是本实用新型实施例结构的顶部俯视图。
20.图5是本实用新型实施例结构的底部俯视图。
具体实施方式
21.如图1所示,本实用新型提供的一种防止土塞隆起的新型海上风电吸力桶基础桶裙结构,包括吸力桶桶体1,吸力桶桶体1主要由桶裙11、桶顶板12、桶体加劲板、排土槽14、顶板15、顶板盖板16、中部支撑柱17、盖板支撑板18组成。
22.桶裙11围成中空的圆柱型桶体,下端开口,上部与桶顶板12焊接,所述桶裙、桶顶板结构按照设计合围形成整个顶端封闭、底端敞口的吸力桶主体结构,将上部荷载传递至海床地基,提供基础承载力。桶顶板12中心焊接中部支撑柱17,中部支撑柱17的顶部可设置顶板15。所述排土槽14沿桶裙11的底部周向均匀分布有多个,排土槽14的下部槽口大,排土槽14轴向向上延伸并且槽口逐渐变小。在实施时,可以在桶裙钢板的下端预先切割三角形缺口,将钢板构成的排土槽14焊接到缺口内侧,排土槽14优选采用三棱锥形槽。
23.为加强采用排土槽结构的筒裙11,设置排土槽14至中部支撑柱17的连贯的加劲结构,形成整体受力结构。优选的实施方式是,对应各个排土槽14,从排土槽14至桶顶板12的加劲结构中,部分加劲结构(命名为第一部分加劲结构),再连贯至中部支撑柱17;而未直接连接至中部支撑柱17的加劲结构(命名为第二部分加劲结构),在桶顶板12上,通过横向连接结构连接至第一部分加劲结构,形成整体受力结构,既便于中部支撑柱17处的加劲结构连接,且形成了网状加劲结构,同时也增加排土槽结构的刚度和强度。加劲结构在下端连接至排土槽14的槽底背面。优选地,第一部分加劲结构和第二部分加劲结构交替设置。
24.第一部分加劲结构和第二部分加劲结构在桶裙内部的结构类似,都包括了焊接在桶内壁的竖向加劲板131和焊接在桶顶板下表面的径向加劲板133。其中桶内壁竖向加劲板131的下端与排土槽14的槽底内侧(比如三角棱脊背)连接。桶内壁竖向加劲板131与排土槽14的连接处光滑过渡。桶内壁竖向加劲板131上端与桶顶板下表面加劲板133连接。桶顶板下表面加劲板的形状可为梯形,下连桶内壁加劲板,上连桶顶板下表面,加强桶裙和桶顶板的连接,改善桶体受力状况。
25.第一部分加劲结构在桶顶板外部的结构呈均匀的放射状分布,优选采用顶板盖板16和盖板支撑板18焊接形成的t字形截面结构,优选地,顶板15和桶裙11通过顶板盖板16连接在一起,顶板盖板16下方设置盖板支撑板18并与桶顶板12连接,顶板盖板16的两端分别与中部支撑柱17和桶裙11焊接。盖板支撑板18的下方正对焊接在桶顶板下表面的径向加劲板133。形成整体受力结构。
26.第二部分加劲结构在桶顶板外部的结构包括顶板上表面加劲板132,顶板上表面加劲板132包括径向加劲板和横向加劲板,其中,顶板上表面加劲板132的位置正对焊接在桶顶板下表面的径向加劲板133,横向加劲板的两端和第一部分加劲结构在桶顶板外部的结构焊接,具体的,可和盖板支撑板18焊接。
27.以上实施例仅为本实用新型的一种较优技术方案,本领域的技术人员应当理解,在不脱离本实用新型的原理和本质情况下可以对实施例中的结构类型或技术方案进行修改或者替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。