吸力筒基礎(chǔ)因其外形象倒扣在土中的筒且靠吸力沉貫而得名,其在海洋工程領(lǐng)域已有近40年的使用歷史。自20世紀(jì)70年代以來,人們依據(jù)負(fù)壓錨原理,在北海和墨西哥灣采用帶裙的基礎(chǔ)平臺;1994年7月,挪威國家石油公司建成了一座新型的大型導(dǎo)管架平臺,該平臺采用一種新型的基礎(chǔ)——吸力筒型導(dǎo)管架基礎(chǔ)(水深70m)。吸力筒自20世紀(jì)90年代陸續(xù)在國內(nèi)應(yīng)用。
吸力筒基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)包括施工安裝方便,沒有噪聲,可重復(fù)利用,方便拆除等。借鑒海洋工程經(jīng)驗,設(shè)計人員試圖將吸力筒基礎(chǔ)應(yīng)用于海上風(fēng)電領(lǐng)域。
2014年,世界首個吸力筒式基礎(chǔ)樣機(jī)應(yīng)用于BKR01海上風(fēng)電場,該吸力筒基礎(chǔ)高57m,重約850t,適用水深30~60m,該基礎(chǔ)上安裝4MW風(fēng)機(jī)。
吸力筒基礎(chǔ)的設(shè)計施工難度很大,包括沉貫過程模擬,土動載下的軟化特性和液化可能,需要施加的負(fù)壓確定方法等。樣機(jī)通過3年多的運(yùn)行和檢測,其穩(wěn)定性、可靠性得到初步驗證,在BKR02項目中,確定20臺MHI Vestas 8MW風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用吸力筒型結(jié)構(gòu)。