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原文传递一种海上风电单桩-摩擦锥复合基础及其施工方法

专利名称：	一种海上风电单桩-摩擦锥复合基础及其施工方法
摘要：	本发明公开了一种海上风电单桩‑摩擦锥复合基础及其施工方法，海上风电单桩‑摩擦锥复合基础包括单桩和摩擦锥，所述摩擦锥内部为堆石体，外部为胶结堆石体外壳，所述胶结堆石体外壳是灌浆胶结摩擦锥外部堆石体得到。所述海上风电单桩‑摩擦锥复合基础施工方法包括如下步骤：S1：利用沉桩设备进行单桩施工，S2：将“分级碎石”料堆积于单桩周围海床形成摩擦锥，S3：将灌浆装置放于摩擦锥外部堆石体表面，S4：通过灌浆装置输送水下自护型胶凝材料，胶凝材料填充于摩擦锥外围堆石体空隙，形成胶结堆石体。本发明的海上风电单桩‑摩擦锥复合基础具有水平承载力高，桩身水平位移小、变形和弯矩小等优点，具备施工简单，地质条件适应强等特点。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国长江三峡集团有限公司
发明人：	王卫;闫俊义;林琳
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911319048.8
公开号：	CN110984213A
代理机构：	宜昌市三峡专利事务所
代理人：	李登桥
分类号：	E02D27/42;E02D27/44;E02D27/12;E;E02;E02D;E02D27;E02D27/42;E02D27/44;E02D27/12
申请人地址：	100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号
主权项：	1.一种海上风电单桩-摩擦锥复合基础，其特征其在于，它包括：单桩（1），所述单桩（1）采用大直径钢管桩；摩擦锥（2），所述摩擦锥（2）内部为堆石体（21），所述摩擦锥（2）外部为胶结堆石体外壳（22），所述胶结堆石体外壳（22）是采用灌浆方法胶结摩擦锥表面堆石体得到，所述单桩（1）位于摩擦锥中心区域；所述堆石体（21）采用分级碎石材料堆积而成；灌浆所采用的材料为水下自护型胶凝材料（3）。 2.根据权利要求1所述的一种海上风电单桩-摩擦锥复合基础，其特征在于：所述胶结堆石体外壳（22）是水下自护型胶凝材料（3）在自重作用下填充于摩擦锥外围堆石体空隙，并通过胶凝材料固化粘结堆石体得到；所述分级碎石材料是宽级配区间的堆石料，所述分级碎石材料满足地基变形和水下自护型胶凝材料灌浆胶结的需求，所述水下自护型胶凝材料是适用于海水环境的水泥基胶凝材料。 3.根据权利要求1或2所述的一种海上风电单桩-摩擦锥复合基础，其特征在于：所述水下自护型胶凝材料（3）采用水下自护型自密实水泥净浆、水下自护型自密实水泥砂浆或水下自护型自密实混凝土。 4.根据权利要求1或2所述的一种海上风电单桩-摩擦锥复合基础，其特征在于：所述胶结堆石体外壳（22）的结构类型为透水混凝土结构、堆石混凝土结构或钢筋堆石混凝土结构的一种或多种组合结构。 5.根据权利要求1或2所述的一种海上风电单桩-摩擦1锥复合基础，其特征在于：所述分级碎石材料为常规堆石料、尾矿堆石料和废弃矿渣、预制混凝土块、废弃混凝土块的一种或多种。 6.根据权利要求1所述的一种海上风电单桩-摩擦锥复合基础，其特征在于：所述堆石体（21）的底部采用水下自护型胶凝材料（3）胶结成高孔隙率的胶结堆石体或在堆石体底部铺设刚性透水、透淤泥框架。 7.权利要求1-6任意一项所述海上风电单桩-摩擦锥复合基础的施工方法，其特征在于，包括以下几个步骤： S1：利用现有的大直径单桩沉桩设备进行单桩（1）施工； S2：根据波浪、海流对基础冲刷范围确定摩擦锥（2）下部堆积范围，在施工船上采用管道输送或抛石方式将分级碎石材料（4）堆积于单桩（1）周围海床上，自然堆积成摩擦锥（2）； S3：先将灌浆装置放于摩擦锥（2）外部表面，然后将灌浆装置上的灌浆管与施工船上的灌浆机连接； S4：灌浆机将均匀搅拌的水下自护型胶凝材料（3）通过灌浆管输送到摩擦锥堆石体表面，胶凝材料在自重作用下填充摩擦锥外围堆石体空隙，空隙内的胶凝材料固化后将摩擦锥外围堆石体黏结成胶结堆石体（21）； S5：完成灌浆后，将灌浆装置提起并用海水冲刷管道，最后放于施工船指定甲板。 8.根据权利要求7所述的海上风电单桩-摩擦锥复合基础的施工方法，其特征在于：所述的步骤S2还包括，根据波浪、海流对基础冲刷范围确定摩擦锥下部堆积范围，在施工船上采用管道输送或抛石方式先将部分分级碎石材料堆积于单桩周围海床上形成初始堆石体摩擦锥，然后将绑扎的钢筋框架放于摩擦锥表面，最后再向钢筋框架内部填充分级碎石材料，形成完整的摩擦锥。 9.根据权利要求7所述的海上风电单桩-摩擦锥复合基础的施工方法，其特征在于：所述的步骤S2中灌浆形成的胶结堆石体结构为钢筋堆石混凝土结构。 10.根据权利要求7所述的海上风电单桩-摩擦锥复合基础的施工方法，其特征在于：摩擦锥外部胶结堆石体（21）的结构类型及其厚度取决于水下自护型胶凝材料的流动性能和分级碎石料的粒径区间，采用高流动性的水下自护型胶凝材料，形成就具有高透水性的胶结堆石体结构。
所属类别：	发明专利