大直徑寬淺桶負壓樁組合基礎(chǔ)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種海洋結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)，具體地指一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)。
【背景技術(shù)】
[0002]大直徑寬淺桶結(jié)構(gòu)作為一種新型的海洋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式，目前已廣泛應(yīng)用在海上風(fēng)電機組和石油平臺中，其依靠自重沉入泥面一定深度，使桶內(nèi)腔與泥面形成一個密閉空間，然后在對該密閉空間內(nèi)抽水形成負壓，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體下沉。大直徑寬淺桶結(jié)構(gòu)具有施工快捷，水平承載力好，可重復(fù)利用等優(yōu)點，但其也有著自身的不足:
[0003]首先，大直徑寬淺桶因為其薄壁空心桶的結(jié)構(gòu)形式，其自重不足，在沉放初始階段在自重作用下入泥深度常常不夠，并且因為桶內(nèi)土體面積過大，無法形成良好的密閉空間，這將嚴(yán)重影響后續(xù)的抽水負壓沉貫；第二，大直徑寬淺桶因為桶體直徑大，難以對桶內(nèi)土體形成有效的約束，帶動桶內(nèi)土體形成質(zhì)量源，從而使基礎(chǔ)的整體性差穩(wěn)定性不好，豎向承載能力不足；第三，大直徑寬淺桶結(jié)構(gòu)因為單腔室結(jié)構(gòu)和單一的抽水系統(tǒng)，在沉放初期無法進行有效的糾偏，一旦在自重沉放過程中基礎(chǔ)發(fā)生偏移，就只能吊起重新沉放，這造成了施工風(fēng)險的增加；第四，大直徑寬淺桶所采用的負壓施工方法不可避免得會形成內(nèi)部土體隆起，即土塞現(xiàn)象，這種現(xiàn)象將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無法沉放到位，達不到設(shè)計承載能力；第五，大直徑寬淺桶桶壁剛度小，在沉放過程入泥初始階段在波浪水流作用下桶體擺動，桶壁很容易與基床發(fā)生碰撞變形。以上這些問題都嚴(yán)重影響了大直徑寬淺桶結(jié)構(gòu)的發(fā)展和推廣。
[0004]與大直徑寬淺桶相比，負壓粧有著良好的豎向承載能力，被廣泛應(yīng)用于海洋結(jié)構(gòu)物，如張力腿平臺基礎(chǔ)、浮式石油平臺系泊系統(tǒng)等。但是因為負壓粧細長桿的結(jié)構(gòu)形式，其水平承載能力弱，并且由于負壓粧單獨承受外部荷載，在深水海域難以進行有效連接，使其成為群粧基礎(chǔ)來共同受力，這使得負壓粧無法滿足大型海洋結(jié)構(gòu)物對基礎(chǔ)承載力的需求。
[0005]因此，需對現(xiàn)有技術(shù)進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，以作為環(huán)境惡劣的深水海域結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)形式。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案為:一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，其特征在于:它包括大直徑寬淺桶和負壓粧，所述大直徑寬淺桶包括桶身和設(shè)置在桶身頂部的頂板，所述頂板被負壓粧穿過，所述負壓粧頂端露出所述大直徑寬淺桶的頂板，所述負壓粧底部低于所述大直徑寬淺桶的桶身底端；所述負壓粧為貫通設(shè)置，所述負壓粧頂部設(shè)置有粧蓋，所述粧蓋上設(shè)有水泵。
[0008]上述方案中:
[0009]在所述大直徑寬淺桶內(nèi)部，各個負壓粧之間通過粧間連接板連接，各個負壓粧與桶身內(nèi)壁之間通過粧桶連接板連接。
[0010]所述粧間連接板與粧桶連接板沿豎向設(shè)置，其高度與桶身高度一致，所述粧間連接板與粧桶連接板上部均與頂板連接。
[0011]所述大直徑寬淺桶頂部的頂板上設(shè)置有多個貫穿的水氣孔，各個所述水氣孔分別對應(yīng)所述大直徑寬淺桶被所述粧間連接板和粧桶連接板分割成的各個腔室。
[0012]所述負壓粧長度相同，所述負壓粧圍繞所述大直徑寬淺桶頂板中心點均勻布置。
[0013]本實用新型通過對負壓粧抽水下沉，帶動大直徑寬淺桶共同沉入海床，保證了大直徑寬淺桶的準(zhǔn)確沉放，并避免了在大直徑寬淺桶內(nèi)部形成土塞，通過在大直徑寬淺桶內(nèi)部設(shè)置粧間連接板和粧桶連接板以增強基礎(chǔ)剛度，帶動大直徑寬淺桶內(nèi)部土體共同受力。
[0014]本實用新型承載力高，整體性強，穩(wěn)定性好，施工風(fēng)險小，適宜作為深水海域大型海洋結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)和系泊系統(tǒng)的海上錨碇結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1的俯視圖；
[0017]圖3是圖1中A-A處的剖面圖；
[0018]圖4是圖2中B-B處的剖面；
[0019]圖5是本實用新型負壓粧端自重入泥階段示意圖；
[0020]圖6是本實用新型大直徑寬淺桶入泥階段示意圖；
[0021]圖7是本實用新型完成負壓沉貫施工后示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0023]參考圖1及圖2，本實施例的一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，它包括大直徑寬淺桶I和負壓粧2，大直徑寬淺桶I包括桶身11和設(shè)置在桶身11頂部的頂板12，頂板12被四根貫通設(shè)置的負壓粧2穿過，本實施例中的四根負壓粧2長度相同，圍繞大直徑寬淺桶I頂板中心點均勻布置，負壓粧2頂端露出大直徑寬淺桶I的頂板12，負壓粧2底部低于大直徑寬淺桶I的桶身底端，以保證負壓粧2首先接觸泥面；另外，在負壓粧2頂部設(shè)置有粧蓋6，粧蓋6上設(shè)有水泵5，可以抽出負壓粧2內(nèi)部水體，形成負壓。
[0024]參考圖2及圖3，大直徑寬淺桶I被粧間連接板3與粧桶連接板4分割成9個腔室，每個腔室對應(yīng)的頂板12上均開設(shè)有一個水氣孔13。
[0025]參考圖3及圖4，在大直徑寬淺桶I內(nèi)部，各個負壓粧2之間通過粧間連接板3連接，各個負壓粧2與桶身11內(nèi)壁之間通過粧桶連接板4連接，粧間連接板3與粧桶連接板4沿豎向設(shè)置，其高度與桶身11高度一致，且粧間連接板3與粧桶連接板4上部均與頂板12連接。
[0026]本實施例中的四根負壓粧2長度相同，圍繞大直徑寬淺桶I頂板中心點均勻布置。
[0027]本實施例的工作原理為:
[0028]參考圖5，首先將陸上預(yù)制完成的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)浮運至沉放水域，通過浮吊吊裝，使基礎(chǔ)在自重作用下沉入海床，此時，負壓粧2在自重作用下首先接觸海床，并沉入到海床一定深度，負壓粧2粧體內(nèi)腔與海床間形成了密閉空間；然后通過各負壓粧2上的水泵5抽取負壓粧I內(nèi)部水體，產(chǎn)生豎向負壓，該負壓使基礎(chǔ)下沉，通過對各負壓粧2采用不同的抽水速度可以調(diào)整基礎(chǔ)沉入海床的形態(tài)，實現(xiàn)基礎(chǔ)糾偏。
[0029]參考圖6，隨著負壓粧2的下沉帶動大直徑寬淺桶I沉入海床，在此過程中，大直徑寬淺桶I內(nèi)部的水氣通過水氣孔13排出。最終形成如圖7所示的狀態(tài)，大直徑寬淺桶I頂板12接觸海床，完成沉貫。
[0030]由于在負壓抽水作用下會形成土塞，但本實施例僅針對負壓粧2進行了負壓抽水下沉，故土塞7僅存在于負壓粧2內(nèi)部。
[0031]本實施例的優(yōu)點在于:
[0032]1、通過負壓粧2組合大直徑寬淺桶I的設(shè)計，使負壓粧2端部先入泥，減小了基礎(chǔ)初始接觸泥面的面積，使得基礎(chǔ)在自重作用下可以沉入泥面更深的深度，以形成良好的密閉空間，為負壓抽吸提供密封環(huán)境；
[0033]2、多根負壓粧2均配備有獨立的抽水系統(tǒng)，使得基礎(chǔ)可以在初始沉放節(jié)段，更準(zhǔn)確的調(diào)整沉入形態(tài)，實現(xiàn)平穩(wěn)下沉；
[0034]3、大直徑寬淺桶I和多個負壓粧2可連接起來形成整體，共同受力，增強了基礎(chǔ)承載能力，改善了負壓粧水平承載能力不足和大直徑寬淺桶豎向沉降過大的的缺點，且用于將大直徑寬淺桶I和多個負壓粧2連接成整體的粧間連接板3與粧桶連接板4也可對基礎(chǔ)進行支撐，使基礎(chǔ)更加平穩(wěn)；
[0035]4、以負壓粧2抽水下沉來帶動大直徑寬淺桶I沉入泥面，使土塞7僅存在于負壓粧2內(nèi)，這避免了大直徑桶I負壓沉貫時發(fā)生形成土塞，無法沉放到位，使得桶蓋12支撐作用無法發(fā)揮的現(xiàn)象，而負壓粧2依靠側(cè)摩阻力承載，土塞7對其承載能力并無影響。
[0036]本實施例承載力高，整體性強，穩(wěn)定性好，施工風(fēng)險小，適宜作為深水海域大型海洋結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)和系泊系統(tǒng)的海上錨碇結(jié)構(gòu)。
[0037]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結(jié)構(gòu)做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，其特征在于:它包括大直徑寬淺桶(I)和負壓粧(2)，所述大直徑寬淺桶(I)包括桶身(11)和設(shè)置在桶身(11)頂部的頂板(12)，所述頂板(12)被負壓粧(2)穿過，所述負壓粧(2)頂端露出所述大直徑寬淺桶⑴的頂板(12)，所述負壓粧(2)底部低于所述大直徑寬淺桶(I)的桶身(11)底端；所述負壓粧(2)為貫通設(shè)置，所述負壓粧(2)頂部設(shè)置有粧蓋￠)，所述粧蓋(6)上設(shè)有水泵(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，其特征在于:在所述大直徑寬淺桶(I)內(nèi)部，各個負壓粧(2)之間通過粧間連接板(3)連接，各個負壓粧(2)與桶身(I)內(nèi)壁之間通過粧桶連接板⑷連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，其特征在于:所述粧間連接板⑶與粧桶連接板⑷沿豎向設(shè)置，其高度與桶身(11)高度一致，所述粧間連接板(3)與粧桶連接板(4)上部均與頂板(12)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，其特征在于:所述大直徑寬淺桶頂部(I)的頂板(12)上設(shè)置有多個貫穿的水氣孔(13)，各個所述水氣孔(13)分別對應(yīng)所述大直徑寬淺桶(I)被所述粧間連接板(3)和粧桶連接板(4)分割成的各個腔室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎(chǔ)，其特征在于:所述負壓粧(2)長度相同，所述負壓粧(2)圍繞所述大直徑寬淺桶頂板(12)中心點均勻布置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種大直徑寬淺桶負壓樁組合基礎(chǔ)，它包括大直徑寬淺桶和負壓樁，大直徑寬淺桶包括桶身和設(shè)置在桶身頂部的頂板，頂板被負壓樁穿過，負壓樁頂端露出大直徑寬淺桶的頂板，負壓樁底部低于大直徑寬淺桶的桶身底端；負壓樁為貫通設(shè)置，負壓樁頂部設(shè)置有樁蓋，樁蓋上設(shè)有水泵。本實用新型通過對負壓樁抽水下沉，帶動大直徑寬淺桶共同沉入海床，保證了大直徑寬淺桶的準(zhǔn)確沉放，并避免了在大直徑寬淺桶內(nèi)部形成土塞，通過在大直徑寬淺桶內(nèi)部設(shè)置樁間連接板和樁桶連接板以增強基礎(chǔ)剛度，帶動大直徑寬淺桶內(nèi)部土體共同受力。
【IPC分類】E02D27-52
【公開號】CN204551518
【申請?zhí)枴緾N201520002687
【發(fā)明人】張鴻, 張永濤, 楊炎華, 吳啟和, 劉建波, 仇正中, 黎冰
【申請人】中交第二航務(wù)工程局有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年1月4日