本实用新型涉及一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，适用于海上风力发电领域，特别适用于大型海上升压站、海上换流站的分体式高桩承台基础。
背景技术：
海上风力发电是一个新兴的产业，近几年发展迅速。为了将海上风力发电的电能输送到陆地，需要在海上建设海上电气平台（交流的海上升压站或交流转直流的海上换流站）。大型海上电气平台的基础除了支承上部组块外，还直接承担波浪力、海流力、靠船力等外部荷载，还需要考虑施工尽量简单、快捷，造价低，另外当海上电气平台的重量超过1万吨时，基础还需要适应浮托法安装，需要给浮托法进船预留空间。
传统的海上电气平台一般采用导管架基础。当上部组块吊装时，一般在平台中部位置设置导管架基础；当上部组块浮托安装时，一般在平台两侧设置导管架基础。导管架基础全部为钢结构，预留套管插桩，桩与导管架之间用灌浆连接。导管架基础较为常用，但存在用钢量大、造价高，施工时需要用大型起重船等缺点。
传统的海上升压站也有少量采用高桩承台基础的，传统的高桩承台基础一般为单个基础，适用小型的海上平台，不能适应大型平台，也不能满足浮托法安装时的进船需求。传统的高桩承台与上部组块连接采用预留杯口插接技术，当上部组块重量较大时，杯口基础的承载力无法满足，需要一种承载能力更大的基础连接。
因此，亟需提供一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础包括至少两个高桩承台，所述高桩承台由至少一个竖向桩和至少两个斜向桩支撑，所述斜向桩的桩顶埋入至高桩承台的混凝土内，多个斜向桩形成对竖向桩向中心处的支撑，所述高桩承台上方设有支撑上部组块的竖向柱，所述竖向桩由下至上穿过高桩承台并与竖向柱焊接；所述高桩承台之间不设置连接构件以形成进船空间。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：
作为本实用新型的优选技术方案：所述竖向桩的桩身上设置加劲环，所述加劲环设置在竖向桩位于高桩承台厚度方向的中央位置；所述加劲环的外径大于竖向桩的桩身外径且埋入至高桩承台的混凝土内。
作为本实用新型的优选技术方案：所述斜向桩的桩顶的侧面设有加劲环，所述加劲环的外径大于斜向桩的桩身外径且埋入至高桩承台的混凝土内。
作为本实用新型的优选技术方案：所述斜向桩桩顶上加劲环的上方设有钢筋网，所述高桩承台内斜向桩的外侧设置反柱式钢筋，所述反柱式钢筋与钢筋网焊接并形成对斜向桩桩顶加劲环的包围。反柱式钢筋与普通圆柱式钢筋相似，由竖向钢筋和环形箍筋组成，但配置的位置与圆柱式钢筋相反，反柱式钢筋配置在竖向桩外的高桩承台内。
作为本实用新型的优选技术方案：所述斜向桩内位于高桩承台内的部分灌注填芯混凝土以增强斜向桩桩身的抗侧向压力的能力。
作为本实用新型的优选技术方案：所述竖向桩内位于高桩承台的部分灌注填芯混凝土以增强竖向桩桩身的抗侧向压力的能力。
作为本实用新型的优选技术方案：所述竖向桩内填芯混凝土的下表面设置封闭底板，所述封闭底板设置在竖向桩内预装环形牛腿上。
作为本实用新型的优选技术方案：所述填芯混凝土的顶面与高桩承台的顶面相平齐，所述填芯混凝土的底面位于高桩承台的底面下1倍竖向桩的桩身外径处。
作为本实用新型的优选技术方案：所述高桩承台内竖向桩的外侧设置反柱式钢筋。
作为本实用新型的优选技术方案：所述反柱式钢筋在竖向桩桩身上的加劲环处形成交叉焊接。
本实用新型提供一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，具有如下技术效果：
（1）采用分体式高桩承台技术。即将传统的一个高桩承台分为独立受力多个高桩承台，每个承台都可以独立承担上部组块传来的竖向力、水平力和弯矩，也可以独立承担自身的波浪力、海流力作用。承台尺寸不再与上部组块的尺寸相关，减少了不必要的承台工程量，减轻了承台重量。高桩承台之间不设置连接构件使得高桩承台之间形成了进出安装船的空间，可以适应浮托法安装时进船。
（2）采用桩柱直接对接技术。将上部组块的竖向柱与下部的竖向桩直接对接，不用通过承台混凝土传力，荷载传递方式简单可靠，竖向柱的竖向力直接传递给下部的竖向桩，竖向柱的弯矩、水平力通过高桩承台传递给斜向桩。
（3）采用桩身加劲技术。桩身材料为钢材，钢材与混凝土之间无法紧密连接，与高桩承台混凝土之间必然存在缝隙，此缝隙使竖向桩与高桩承台间无法直接传递力。在竖向桩身上设置加劲环，加劲环的位置大致位于承台厚度方向的中间位置。加劲环外径较桩身外径大，加劲环埋入承台混凝土中，可以承担竖向力的作用，因此，加劲环用于竖向桩与高桩承台间竖向力的传递。
（4）采用桩身填芯技术。在桩身的承台底面以下约1倍桩身直径位置到承台顶面的高度范围内，灌注填芯混凝土。填芯混凝土强度等级与承台混凝土强度等级相近，但填芯混凝内土掺入少量膨胀剂，使填芯混凝土在固化时产生0.05~0.2%的体积膨胀，使填芯混凝土与桩内壁紧密接触，能桩身侧力压力可以直接传递给填芯混凝土。桩内灌注填混凝土后，桩身抗侧向压力的能力大幅提高。
（5）采用承台配置反柱式钢筋技术。加强了承台混凝土的侧向承载力，避免混凝土在侧向压力的压屈，保证桩身的弯矩、水平力可靠的传递给承台。
（6）采用分体式高桩承台技术，使得上部组块受力趋于合理，避免悬挑过大。
附图说明
图1为本实用新型所提供的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础的主视图；
图2为本实用新型所提供的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础的俯视图；
图3为竖向桩与高桩承台的布置图；
图4为斜向桩与高桩承台的布置图；
图中：1-上部组块；2-高桩承台；3-竖向柱；4-斜向桩；5-竖向桩；6-加劲环；7-填芯混凝土；8-封闭底板；9-反柱式钢筋；10-钢筋网。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
如图1-2所示，一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台2基础，包括6个高桩承台2，每个高桩承台2由2个竖向桩5和4个斜向桩4形成支撑，斜向桩4的桩顶埋入至高桩承台2的混凝土内，4个斜向桩4形成对竖向桩5向中心处的支撑，高桩承台2上方设有支撑上部组块1的竖向柱3，竖向桩5由下至上穿过高桩承台2并与竖向柱3焊接；高桩承台2之间不设置连接构件以形成进船空间。
在本实施例中：如图3所示，竖向桩5的桩身上设置加劲环6，加劲环6设置在竖向桩5位于高桩承台2厚度方向的中央位置；加劲环6的外径大于竖向桩5的桩身外径且埋入至高桩承台2的混凝土内。竖向桩5内位于高桩承台2的部分灌注填芯混凝土7以增强竖向桩5桩身的抗侧向压力的能力。竖向桩5内填芯混凝土7的下表面设置封闭底板8，封闭底板8设置在竖向桩5内预装环形牛腿上。填芯混凝土7的顶面与高桩承台2的顶面相平齐，填芯混凝土7的底面位于高桩承台2的底面下1倍竖向桩5的桩身外径处。高桩承台2内竖向桩5的外侧设置反柱式钢筋9。反柱式钢筋9在竖向桩5桩身上的加劲环6处形成交叉焊接。
在本实施例中：如图4所示，斜向桩4的桩顶的侧面设有加劲环6，加劲环6的外径大于斜向桩4的桩身外径且埋入至高桩承台2的混凝土内。斜向桩4桩顶上加劲环6的上方设有钢筋网10，高桩承台2内斜向桩4的外侧设置反柱式钢筋9，反柱式钢筋9与钢筋网10焊接并形成对斜向桩4桩顶加劲环6的包围；斜向桩4内位于高桩承台2的部分也可以灌注填芯混凝土7以增强斜向桩桩身的抗侧向压力的能力，此外，还可以在斜向桩4内填芯混凝土7的下表面设置封闭底板8，封闭底板8设置在斜向桩内预装环形牛腿上。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
1.一种用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础包括至少两个高桩承台，所述高桩承台由至少一个竖向桩和至少两个斜向桩支撑，所述斜向桩的桩顶埋入至高桩承台的混凝土内，多个斜向桩形成对竖向桩向中心处的支撑，所述高桩承台上方设有支撑上部组块的竖向柱，所述竖向桩由下至上穿过高桩承台并与竖向柱焊接；所述高桩承台之间不设置连接构件以形成进船空间。
2.根据权利要求1所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述竖向桩的桩身上设置加劲环，所述加劲环设置在竖向桩位于高桩承台厚度方向的中央位置；所述加劲环的外径大于竖向桩的桩身外径且埋入至高桩承台的混凝土内。
3.根据权利要求1所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述斜向桩的桩顶的侧面设有加劲环，所述加劲环的外径大于斜向桩的桩身外径且埋入至高桩承台的混凝土内。
4.根据权利要求3所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述斜向桩桩顶上加劲环的上方设有钢筋网，所述高桩承台内斜向桩的外侧设置反柱式钢筋，所述反柱式钢筋与钢筋网焊接并形成对斜向桩桩顶加劲环的包围。
5.根据权利要求1或4所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述斜向桩内位于高桩承台内的部分灌注填芯混凝土以增强斜向桩桩身的抗侧向压力的能力。
6.根据权利要求1所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述竖向桩内位于高桩承台的部分灌注填芯混凝土以增强竖向桩桩身的抗侧向压力的能力。
7.根据权利要求6所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述竖向桩内填芯混凝土的下表面设置封闭底板，所述封闭底板设置在竖向桩内预装环形牛腿上。
8.根据权利要求6或7所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述填芯混凝土的顶面与高桩承台的顶面相平齐，所述填芯混凝土的底面位于高桩承台的底面下1倍竖向桩的桩身外径处。
9.根据权利要求1所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述高桩承台内竖向桩的外侧设置反柱式钢筋。
10.根据权利要求9所述的用于大型海上电气平台的分体式高桩承台基础，其特征在于：所述反柱式钢筋在竖向桩桩身上的加劲环处形成交叉焊接。
技术总结