一种四角架钢混组合式高桩承台基础的制作方法

本发明涉及土木工程，更具体地说，涉及一种四角架钢混组合式高桩承台基础。

背景技术：

1、目前，在桥梁和港口码头建设方面具有较多群桩承台基础建设经验，从而在海上风电场建设中提出了群桩基础的设计方案，以此可有效减小桩基直径，同时群桩承台基础具有结构刚度大、打桩精度可控、造价低，适用于海上具有防撞要求的风电机组基础。

2、现有技术中，风电塔架采用的群桩承台基础主要由桩基和承台构成，桩基通常采用钢管桩，承台采用现浇钢筋混凝土结构，这种基础结构具有刚度大和整体性好的特点，但在承台混凝土与塔筒连接段的结合处较为薄弱，在强风荷载作用下，塔筒与承台混凝土连接处极易开裂，使得承台基础的可靠性较低，具有较大的安全隐患。

3、此外，现有的承台基础的结构自重较大，且需要布置的桩基数量较多，承台混凝土的现浇混凝土方量较大，使得成本造价较高。

4、因此，如何提高承台基础的可靠性，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种四角架钢混组合式高桩承台基础，以提高承台基础的可靠性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种四角架钢混组合式高桩承台基础，包括：

4、承台混凝土；

5、高桩承台；所述高桩承台包括钢管混凝土筒和柱式脚架筒；所述钢管混凝土筒和所述柱式脚架筒设置于所述承台混凝土的上方，且所述钢管混凝土筒和所述柱式脚架筒分别与所述承台混凝土连接；所述柱式脚架筒为多个，且各个所述柱式脚架筒分别通过斜钢管与所述钢管混凝土筒连接；

6、桩基，设置于所述承台混凝土的下方；所述桩基的第一端埋入至所述承台混凝土内，所述桩基的第二端嵌入至岩层内，以使所述桩基为所述承台混凝土提供稳定支撑。

7、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述钢管混凝土筒包括内钢管和套设于所述内钢管的外钢管；所述内钢管与所述外钢管之间形成有腔体；所述腔体内设置有夹层混凝土。

8、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述钢管混凝土筒的第一端设置有刚性法兰，所述刚性法兰的内径与所述内钢管的内径相等，所述刚性法兰用于连接上部塔筒；所述钢管混凝土筒的第二端设置有第一矩形加劲肋，所述第一矩形加劲肋埋入所述承台混凝土内；所述第一矩形加劲肋的水平方向上设置有环向加劲肋；所述环向加劲肋与所述外钢管通过焊接的方式连接。

9、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述刚性法兰开设有多个法兰连接孔；所述刚性法兰的底部设置有角形加劲肋，所述刚性法兰通过所述角形加劲肋与所述外钢管连接。

10、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述柱式脚架筒包括钢管；所述钢管内灌注有实心混凝土；所述柱式脚架筒的底部设置有第二矩形加劲肋，所述第二矩形加劲肋埋入所述承台混凝土内；所述第二矩形加劲肋的水平方向上设置有环向钢筋。

11、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述第一矩形加劲肋的厚度为30mm～50mm；和/或，

12、所述第二矩形加劲肋的厚度为30mm～50mm；和/或，

13、所述柱式脚架筒的高度为3000mm～4500mm；和/或，

14、所述环向钢筋的直径为20mm～28mm；和/或，

15、所述斜钢管的内径为600mm～1000mm；和/或，

16、所述斜钢管的厚度为40mm～50mm。

17、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述承台混凝土包括桩顶承台混凝土和后浇混凝土；所述桩顶承台混凝土内埋设有短钢筋；所述后浇混凝土位于所述桩顶承台混凝土的上方，且所述桩顶承台混凝土通过所述短钢筋与所述后浇混凝土连接。

18、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述短钢筋呈环状分布于所述桩顶承台混凝土上。

19、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述桩基包括桩基外钢管和钢筋混凝土；所述桩基外钢管套设于所述钢筋混凝土的外侧，且与所述钢筋混凝土贴合；所述桩基外钢管的第一端埋入至所述桩顶承台混凝土内，所述桩基外钢管的第二端嵌入至所述岩层内。

20、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述钢筋混凝土包括钢筋骨架和混凝土；所述钢筋骨架的第一端部埋入至所述桩顶承台混凝土内，所述钢筋骨架的第二端部嵌入至所述岩层内。

21、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，所述钢筋骨架包括主钢筋；所述主钢筋的外侧设置有多道螺旋箍筋，且所述螺旋箍筋沿所述主钢筋的长度方向均匀分布。

22、可选地，在上述四角架钢混组合式高桩承台基础中，各个所述螺旋箍筋的间距为100mm～200mm；和/或，

23、所述主钢筋的直径为18mm～28mm；和/或，

24、所述桩基外钢管的壁厚为d，且d＞20mm；和/或，

25、所述桩基外钢管的第二端嵌入所述岩层内的深度为h，且h＞1000mm；和/或，

26、所述短钢筋的直径为20mm～24mm；和/或，

27、所述短钢筋的长度为250mm～300mm；和/或，

28、所述桩基的长度为25m～40m。

29、本发明提供的四角架钢混组合式高桩承台基础，在承台混凝土的上方设置有高桩承台，承台混凝土的下方设置有桩基，且桩基的第一端埋入至承台混凝土内，桩基的第二端嵌入至岩层内，以使桩基为承台混凝土提供稳定支撑。其中，高桩承台包括钢管混凝土筒和柱式脚架筒，且钢管混凝土筒和柱式脚架筒分别与承台混凝土连接，而柱式脚架筒为多个，各个柱式脚架筒分别通过斜钢管与钢管混凝土筒连接，以将钢管混凝土筒所受的水平荷载分散至柱式脚架筒，避免了钢管混凝土筒与承台混凝土界面间的应力集中，有效地避免了钢管混凝土筒与承台混凝土连接界面的开裂问题，同时提高了高桩承台的整体稳定性。

30、与现有技术相比，本发明提供的四角架钢混组合式高桩承台基础，通过设置多个柱式脚架筒，且各个柱式脚架筒通过斜钢管与钢管混凝土筒连接，从而将钢管混凝土筒所受的水平荷载分散至柱式脚架筒，避免了钢管混凝土筒与承台混凝土界面间的应力集中，有效地避免了钢管混凝土筒与承台混凝土连接界面的开裂问题，从而提高了承台基础的可靠性。

技术特征：

1.一种四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述钢管混凝土筒(201)包括内钢管(2013)和套设于所述内钢管(2013)的外钢管(2014)；所述内钢管(2013)与所述外钢管(2014)之间形成有腔体；所述腔体内设置有夹层混凝土(2015)。

3.根据权利要求2所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述钢管混凝土筒(201)的第一端设置有刚性法兰(204)，所述刚性法兰(204)的内径与所述内钢管(2013)的内径相等，所述刚性法兰(204)用于连接上部塔筒；所述钢管混凝土筒(201)的第二端设置有第一矩形加劲肋(2011)，所述第一矩形加劲肋(2011)埋入所述承台混凝土(3)内；所述第一矩形加劲肋(2011)的水平方向上设置有环向加劲肋(2012)；所述环向加劲肋(2012)与所述外钢管(2014)通过焊接的方式连接。

4.根据权利要求3所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述刚性法兰(204)开设有多个法兰连接孔(2042)；所述刚性法兰(204)的底部设置有角形加劲肋(2041)，所述刚性法兰(204)通过所述角形加劲肋(2041)与所述外钢管(2014)连接。

5.根据权利要求3所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述柱式脚架筒(202)包括钢管(2023)；所述钢管(2023)内灌注有实心混凝土(2024)；所述柱式脚架筒(202)的底部设置有第二矩形加劲肋(2021)，所述第二矩形加劲肋(2021)埋入所述承台混凝土(3)内；所述第二矩形加劲肋(2021)的水平方向上设置有环向钢筋(2022)。

6.根据权利要求5所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述第一矩形加劲肋(2011)的厚度为30mm～50mm；和/或，

7.根据权利要求1所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述承台混凝土(3)包括桩顶承台混凝土(301)和后浇混凝土(302)；所述桩顶承台混凝土(301)内埋设有短钢筋(303)；所述后浇混凝土(302)位于所述桩顶承台混凝土(301)的上方，且所述桩顶承台混凝土(301)通过所述短钢筋(303)与所述后浇混凝土(302)连接。

8.根据权利要求7所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述短钢筋(303)呈环状分布于所述桩顶承台混凝土(301)上。

9.根据权利要求7所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述桩基(1)包括桩基外钢管(100)和钢筋混凝土(101)；所述桩基外钢管(100)套设于所述钢筋混凝土(101)的外侧，且与所述钢筋混凝土(101)贴合；所述桩基外钢管(100)的第一端埋入至所述桩顶承台混凝土(301)内，所述桩基外钢管(100)的第二端嵌入至所述岩层内。

10.根据权利要求9所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述钢筋混凝土(101)包括钢筋骨架(1011)和混凝土(1012)；所述钢筋骨架(1011)的第一端部(1013)埋入至所述桩顶承台混凝土(301)内，所述钢筋骨架(1011)的第二端部(1014)嵌入至所述岩层内。

11.根据权利要求10所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，所述钢筋骨架(1011)包括主钢筋(1015)；所述主钢筋(1015)的外侧设置有多道螺旋箍筋(1016)，且所述螺旋箍筋(1016)沿所述主钢筋(1015)的长度方向均匀分布。

12.根据权利要求11所述的四角架钢混组合式高桩承台基础，其特征在于，各个所述螺旋箍筋(1016)的间距为100mm～200mm；和/或，

技术总结
本发明实施例公开了一种四角架钢混组合式高桩承台基础，包括：承台混凝土；高桩承台；高桩承台包括钢管混凝土筒和柱式脚架筒；钢管混凝土筒和柱式脚架筒设置于承台混凝土的上方，且分别与承台混凝土连接；柱式脚架筒为多个，各个柱式脚架筒分别通过斜钢管与钢管混凝土筒连接；桩基，设置于承台混凝土的下方；桩基的第一端埋入至承台混凝土内，桩基的第二端嵌入至岩层内。本发明提供的四角架钢混组合式高桩承台基础，通过设置多个柱式脚架筒，且各个柱式脚架筒通过斜钢管与钢管混凝土筒连接，从而将钢管混凝土筒所受的水平荷载分散至柱式脚架筒，避免了钢管混凝土筒与承台混凝土连接界面的开裂问题，从而提高了承台基础的可靠性。

技术研发人员：王淑红,孙清,郭勇,卞荣,刘向宏,潘峰,张琳琳,王亚晨,杨嘉睿,陈科技,李国强
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13