1单桩基础
概况:结构最简单,应用最广泛
结构:由钢板卷制而成的焊接钢管组成
分类:有过渡段单桩,无过渡段单桩
优势:单桩基础结构简单,施工快捷,造价相对较低
劣势:结构刚度小、固有频率低,受海床冲刷影响较大,且对施工设备要求较高
代表工程:英国London Array海上风电场
2重力式基础
概况:诞生最早,适用水深一般不超过40m
结构:靠基础自重抵抗风电机组荷载和各种环境荷载作用,一般采用预制钢筋混凝土沉箱结构,内部填充砂、碎石、矿渣或混凝土压舱材料
分类:预制混凝土沉箱和钢结构沉箱
优势:稳定性好
劣势:对地基要求较高(最好为浅覆盖层的硬质海床)。施工安装时需要对海床进行处理,对海床冲刷较为敏感
代表工程:英国blyth海上风电场
3 导管架基础
概况:取经海洋石油平台,适用水深20m~50m
结构:下部部结构采用桁架式结构,以4桩导管架基础为例,结构采用钢管相互连接形成的空间四边形棱柱结构,基础结构的四根主导管端部下设套筒,套筒与桩基础相连接。导管架套筒与桩基部分的连接通过灌浆连接方式来实现
优势:基础刚度大,稳定性较好
劣势:结构受力相对复杂,基础结构易疲劳,建造及维护成本较高
代表工程:德国Alpha Ventus海上风电场
4多脚架基础
概况:陆上预制,水下灌浆。一般适用于20m~40m水深的海域
结构:根据桩数不同可设计成三脚、四脚等基础,以三脚架为例,三根桩通过一个三角形刚架与中心立柱连接,风电机组塔架连接到立柱上形成一个结构整体
分类:三脚架基础、四脚架基础等
优势:结构刚度相对较大,整体稳定性好
劣势:需要进行水下焊接等操作
代表工程:德国Borkum West 2海上风电场
5吸力筒基础
概况:陆地预制,抽水下沉,注水移除。一般适用于水深在60m以内的海域
结构:由筒体和外伸段两部分组成,筒体为底部开口顶部密封的筒型,外伸段为直径沿着曲线变化的渐变单通
分类:钢筋混凝土预应力结构和钢结构形式
优势:造价低,施工速度快
劣势:对施工精度要求较高
代表工程:中国三峡响水海上风电场
6桩基-钢承台基础
结构:下部为重力式基础,上部为导管架结构,导管架下部的桩腿与重力式基础连接,一般采用灌浆连接
优势:靠泊等附属结构布置方便,上部结构受波浪力较小
劣势:结构较为复杂,重量较大,对地质的承载力和打桩精度要求较高
代表工程:德国BARD Offshore 1海上风电场
7桩基-混凝土承台基础
概况:中国自主研发的下部结构及基础型式,适用于软土地基
结构:由若干根桩和位于海水面以上(或冲刷面以上)的承台所组成的桩基础结构
分类:常规的桩基承台,高桩承台
优势:基础结构刚度大,结构稳定,防撞性能好,施工工艺成熟。
劣势:施工工期较长,不适用于水深较深的海域
代表工程:中国东海大桥海上风电场
8其他新型基础
导管架-重力式基础
结构:下部为重力式基础,上部为导管架结构,导管架下部的桩腿与重力式基础连接,一般采用灌浆连接
重力式-导管架基础
结构:基础下部为导管架基础,上部位重力式结构
导管架-吸力筒基础
结构:基础上部单桩通过过渡结构与下部吸力筒基础连接。