海上風電吸力桶結構分析

龔 敏, 尹昊陽, 張東明, 陳守祥, 鄭仁杰, 屈 衍,

(1. 中國電力工程顧問集團 中南電力設計院有限公司, 湖北 武漢 410014;2. 深洋海工技術(深圳)有限公司, 廣東 深圳 518067;3. 華南理工大學 廣州國際校區 海洋科學與工程學院, 廣東 廣州 511436)

0 引 言

吸力筒式基礎也稱為吸力式基礎，是一種新型海洋工程基礎結構型式，有多筒基礎和單筒基礎兩種。其具有材料安裝成本低于樁基礎，易于海上安裝運輸的特點，因此受到海洋工程和海上風力發電行業的青睞[1]。

吸力筒式基礎一般是單個或多個底部敞開、頂部封閉的圓筒形空腔結構，在自重作用下將基礎部分沉入海床，筒內水體與海床形成封閉水體，然后抽出基礎空腔內水體，在基礎內產生內外壓差，在內外壓差和自重共同作用下，基礎繼續沉入海床的預定位置[2]，并利用壓差沉貫原理，承受上部的水平、豎向載荷和彎矩[3]。該類型基礎在國際上已由試驗階段走向小批量規模應用階段。歐洲吸力桶技術公司(SPT offshore)結合海上風機基礎的受力特性，提出并建設多種新型吸力筒基礎且已有小批量應用。

吸力筒式基礎如圖1所示，適用于地質條件為砂性土或軟黏土的各種水深條件風場，可承受的環境載荷多樣。

圖1 吸力筒式基礎

其優點在于：節省鋼用量，減少制造費用；采用負壓施工，海上安裝速度快，便于在海上惡劣天氣的間隙施工；便于運輸和安裝；吸力筒式基礎插入深度淺，只須對海床淺部地質條件進行勘察，而且在風電場壽命終止時，可簡單方便地拔出，進行二次利用。……