海上风电单桩基础结构的制作方法

本发明涉及风力发电，具体而言，涉及一种海上风电单桩基础结构。

背景技术：

1、与使用传统的化石燃料进行发电相比，使用风能进行发电，具有成本较低，开发范围广，能源安全、清洁、永不耗竭等优势。相比于陆上风力发电，海上风力发电具有风速大、湍流度低、不占耕地等优势。目前，我国的海上风力发电的基础多采用单桩基础，其设计简单，安装工艺成熟。在本领域中，由于海底土层情况较为复杂，海洋的水文环境也较为复杂，相关技术难以对安装后的单桩基础进行监测和修复，单桩基础在安装后可能会存在稳固度不足的情况，若如此，则会对后续的风力发电造成安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种海上风电单桩基础结构，以解决相关技术中的单桩基础的稳固度不足的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种海上风电单桩基础结构，能够插入至海底的土层内，海上风电单桩基础结构包括：单桩基体，具有贯穿设置的内腔；第一注浆管，沿竖向方向可活动地连接在单桩基体的外侧，第一注浆管包括竖向段和斜向外扩段，竖向段连接在单桩基体的上，斜向外扩段的上端可转动地与竖向段的下端连接，第一注浆管向下移动的过程中，斜向外扩段能够与土层抵接配合并在土层的挤压下向外转动，以向位于单桩基体的外部的土层注浆。

3、进一步地，第一注浆管还包括铰接结构和柔性内管，铰接结构设置在竖向段和斜向外扩段之间，柔性内管穿设在竖向段、铰接结构以及斜向外扩段内，柔性内管的下端形成注浆出口。

4、进一步地，铰接结构包括安装座和插设于安装座上的插销，安装座和插销中的一个设置在竖向段上，安装座和插销中的另一个设置在斜向外扩段上；和/或，第一注浆管还包括设置在斜向外扩段的下端处并可转动地与斜向外扩段连接的盖板，盖板能够遮盖注浆出口。

5、进一步地，第一注浆管还包括设置在竖向段的下端的限位板，限位板能够与斜向外扩段抵顶配合以限定斜向外扩段的最大外转角度。

6、进一步地，限位板与竖向方向之间形成第一预设夹角，第一预设夹角的角度在12°至18°之间。

7、进一步地，斜向外扩段的轴线为由上至下逐渐外扩的平滑曲线；或者，斜向外扩段包括连通设置的第一段和第二段，第一段的上端与竖向段的下端可转动地连接，第二段的下端为自由端，第二段与第一段之间形成第二预设夹角，第二预设夹角的角度大于120°且小于160°。

8、进一步地，海上风电单桩基础结构还包括套设在单桩基体的外侧的外安装套，第一注浆管可活动地穿设在外安装套上。

9、进一步地，外安装套包括套基体以及设置在套基体的外表面上的导向块，导向块具有导向槽，第一注浆管可活动地穿设于导向槽，外安装套还包括设置在导向槽的槽壁和第一注浆管之间的滑轮结构；和/或，套基体的内表面上设置有第一止转结构，单桩基体的外表面上设置有与第一止转结构止转配合的第二止转结构。

10、进一步地，海上风电单桩基础结构还包括设置在内腔内并能够向单桩基体的下端对应的土层注浆的第二注浆管。

11、进一步地，海上风电单桩基础结构还包括设置在内腔内并与单桩基体的内表面连接的内安装套，第二注浆管可活动地穿设在内安装套上。

12、应用本发明的技术方案，单桩基体能够穿过水层并且单桩基体的下端能够插入至水层下方的土层内，以使得单桩基体和土层连接，单桩基体具有贯穿设置的内腔；第一注浆管沿竖向方向可活动地连接在单桩基体的外侧，第一注浆管包括竖向段和斜向外扩段，具体地，竖向段沿竖向方向可活动地连接在单桩基体的外侧，斜向外扩段的上端可转动地与竖向段的下端连接；在安装海上风电单桩基础结构时，工作人员先令单桩基体插入至土层内，然后令第一注浆管向下移动，在第一注浆管向下移动的过程中，斜向外扩段能够与土层抵接配合，土层会挤压斜向外扩段以使得斜向外扩段向外转动，待第一注浆管相对于单桩基体位置稳定，此时，斜向外扩段相对于土层的位置也稳定，工作人员再向第一注浆管注浆，浆液从第一注浆管的下端进入土层内，浆液能够在土层内与单桩基体接触，待浆液凝固后便会形成固定块，固定块会与单桩基体连接，固定块一方面能够增大海上风电单桩基础结构与土层的接触面积，另一方面能够增大海上风电单桩基础结构的重力，从而增强海上风电单桩基础结构与土层的连接强度，进而增强了海上风电单桩基础结构的稳固度。因此，本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的单桩基础的稳固度不足的问题。

技术特征：

1.一种海上风电单桩基础结构，能够插入至海底的土层(1)内，其特征在于，所述海上风电单桩基础结构包括：

2.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，所述第一注浆管(20)还包括铰接结构(23)和柔性内管(24)，所述铰接结构(23)设置在所述竖向段(21)和所述斜向外扩段(22)之间，所述柔性内管(24)穿设在所述竖向段(21)、所述铰接结构(23)以及所述斜向外扩段(22)内，所述柔性内管(24)的下端形成注浆出口(241)。

3.根据权利要求2所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，所述第一注浆管(20)还包括设置在所述竖向段(21)的下端的限位板(26)，所述限位板(26)能够与所述斜向外扩段(22)抵顶配合以限定所述斜向外扩段(22)的最大外转角度。

5.根据权利要求4所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，所述限位板(26)与所述竖向方向之间形成第一预设夹角(a)，所述第一预设夹角(a)的角度在12°至18°之间。

6.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，

7.根据权利要求1至6中任一项所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，所述海上风电单桩基础结构还包括套设在所述单桩基体(10)的外侧的外安装套(30)，所述第一注浆管(20)可活动地穿设在所述外安装套(30)上。

8.根据权利要求7所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，

9.根据权利要求1至6中任一项所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，所述海上风电单桩基础结构还包括设置在所述内腔(11)内并能够向所述单桩基体(10)的下端对应的所述土层(1)注浆的第二注浆管(40)。

10.根据权利要求9所述的海上风电单桩基础结构，其特征在于，所述海上风电单桩基础结构还包括设置在所述内腔(11)内并与所述单桩基体(10)的内表面连接的内安装套(50)，所述第二注浆管(40)可活动地穿设在所述内安装套(50)上。

技术总结本发明提供了一种海上风电单桩基础结构，能够插入至海底的土层内，海上风电单桩基础结构包括：单桩基体，具有贯穿设置的内腔；第一注浆管，沿竖向方向可活动地连接在单桩基体的外侧，第一注浆管包括竖向段和斜向外扩段，竖向段连接在单桩基体的上，斜向外扩段的上端可转动地与竖向段的下端连接，第一注浆管向下移动的过程中，斜向外扩段能够与土层抵接配合并在土层的挤压下向外转动，以向位于单桩基体的外部的土层注浆。本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的单桩基础的稳固度不足的问题。技术研发人员：赵昊,邱旭,刘鑫,盛志成,刘孟军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：2024/6/5