用于海上光伏的钢管和桁架组合桩的制作方法

本技术涉及海上光伏发电，具体涉及用于海上光伏的钢管和桁架组合桩。

背景技术：

1、海上光伏所用的桩基，因水深及波浪因素，桩顶离海床土泥面竖向垂直距离较大，导致桩基悬臂高度大、水平荷载大，因此桩身在海床土泥面附近产生较大弯矩。传统海上光伏的桩采用预应力混凝土管桩或钢管桩，诚然预应力混凝土管桩单价低，但桩身抗弯能力弱；而钢管桩虽抗弯能力强，但用钢量大，单价高。

2、海上光伏所用的桩，需承受远比陆上结构大的水平波浪力的作用,波浪力与结构的尺寸和数量相关，结构尺寸越大则波浪力越大，受浪结构件越多波浪力也越大。而且位于冰区海上光伏的桩，还需承受更大的冰压力的作用，冰压力也与结构的尺寸和数量相关，且数值较波浪力更大。因此对于支承海上光伏的桩，需尽量减小波浪力和冰压力对桩身的作用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提供一种抗弯承载能力强、材料用量节省的组合桩。为此，本实用新型采用以下技术方案：

2、用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，包括上部桩段的钢管和下部桩段的桁架，所述桁架可沉入海床土内，桁架设置于目标作业海域最低水位以下，钢管设置于最低水位以上，桁架横向的截面积大于钢管横向的截面积；所述钢管底部与桁架顶部之间连接设置有连接段，所述连接段在钢管下端设置伸入桁架内的封闭段，所述桁架在其竖向立杆的顶端设置延伸段，所述封闭段与延伸段之间设置有相互连接配合的搭接部。

3、进一步地：所述桁架在相邻的竖向立杆之间设置有斜杆。

4、进一步地：所述封闭段的上部直径与钢管直径相同，且其下部直径大于上部直径，封闭段的上下部之间平顺过渡，所述延伸段呈内倾式倾斜于封闭段外部。

5、进一步地：所述延伸段外表面与封闭段外表面之间连接设置有加劲板。

6、进一步地：所述延伸段顶部设置有封闭环，所述封闭环内壁与封闭段外表面相连接。

7、进一步地：所述封闭段底部设置有封闭板。

8、进一步地：所述桁架在海床土泥面以下的区域部分设置水平挡板，所述水平挡板连接于相邻的竖向立杆之间。

9、进一步地：所述水平挡板在竖向方向上的端部与桁架上的横向连杆相连接。

10、进一步地：所述桁架的底部设置有破土韧板，所述破土韧板围绕桁架的四周布置，且与竖向立杆连接。

11、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

12、本实用新型通过钢管和桁架的组合形成组合桩，该组合桩在最低水位(计入低潮位和波浪的波谷后)以上的钢管结构，能够在减小波浪力和冰压力；同时在最低水位以下的桁架结构还可提高桩基的抗弯性能和抗水平承载能力，而且在同样材料用量下，桁架结构较实腹结构的预应力混凝土管桩或钢管桩，其抗弯性能提高数倍。本实用新型通过连接段不仅能够顺畅的传导沉桩时的冲击力，还能够可靠的传递上部钢管的弯矩和水平力。

技术特征：

1.用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：包括上部桩段的钢管(1)和下部桩段的桁架(3)，所述桁架(3)可沉入海床土(2)内，桁架(3)横向的截面积大于钢管(1)横向的截面积；所述钢管(1)底部与桁架(3)顶部之间连接设置有连接段(4)，所述连接段(4)在钢管(1)下端设置伸入桁架(3)内的封闭段(41)，所述桁架(3)在其竖向立杆(32)的顶端设置延伸段(34)，所述封闭段(41)与延伸段(34)之间设置有相互连接配合的搭接部。

2.根据权利要求1所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述桁架(3)在相邻的竖向立杆(32)之间设置有斜杆(33)。

3.根据权利要求1所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述封闭段(41)的上部直径与钢管(1)直径相同，且其下部直径大于上部直径，封闭段(41)的上下部之间平顺过渡，所述延伸段(34)呈内倾式倾斜于封闭段(41)外部。

4.根据权利要求1或3所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述延伸段(34)外表面与封闭段(41)外表面之间连接设置有加劲板(43)。

5.根据权利要求1所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述延伸段(34)顶部设置有封闭环(44)，所述封闭环(44)内壁与封闭段(41)外表面相连接。

6.根据权利要求1所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述封闭段(41)底部设置有封闭板(42)。

7.根据权利要求1所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述桁架(3)在海床土(2)泥面以下的区域部分设置水平挡板(6)，所述水平挡板(6)连接于相邻的竖向立杆(32)之间。

8.根据权利要求7所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述水平挡板(6)在竖向方向上的端部与桁架(3)上的横向连杆(31)相连接。

9.根据权利要求2所述的用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，其特征在于：所述桁架(3)的底部设置有破土韧板(5)，所述破土韧板(5)设置于斜杆(33)的下方，且与竖向立杆(32)连接。

技术总结本技术提供了用于海上光伏的钢管和桁架组合桩，包括上部桩段的钢管和下部桩段的桁架，所述桁架可沉入海床土内，桁架横向的截面积大于钢管横向的截面积；所述钢管底部与桁架顶部之间连接设置有连接段，所述连接段在钢管下端设置伸入桁架内的封闭段，所述桁架在其竖向立杆的顶端设置延伸段，所述封闭段与延伸段之间设置有相互连接配合的搭接部。本技术通过钢管和桁架的组合形成组合桩，该组合桩在最低水位(计入低潮位和波浪的波谷后)以上的钢管结构，能够在减小波浪力和冰压力；同时最低水位以下的桁架结构还可提高桩基的抗弯性能和抗水平承载能力，在同样材料用量下，桁架结构较实腹结构的桩，其抗弯性能提高数倍。技术研发人员：俞华锋,王康杰,贾献林,赵悦,楼巍,吕国儿,李俊龙,翁凯文,郝俊飞,李宝建受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：20230905技术公布日：2024/6/13