專利名稱：一種組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，具體的說，是涉及一種樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
海上風電結(jié)構(gòu)屬于垂向荷載相對較小、水平荷載所產(chǎn)生彎矩較大的海上高聳結(jié)構(gòu)，抗傾覆能力要求高。單樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是常見的海上結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)形式，特別是在海上風電領(lǐng)域，以歐洲海上場應(yīng)用最為廣泛，其結(jié)構(gòu)簡單、受力機制明確，用于I. 5MW以下的風力機經(jīng)濟性較好。然而，因單樁基礎(chǔ)存在抗傾覆能力差、水平向位移大等弱點，隨著海上風機單機容量增加到3麗、5麗或更大，必然導致單樁基礎(chǔ)的直徑、壁厚以及貫入深度急劇增大，致使海上打樁施工困難，建設(shè)成本大幅升高。
三樁三腳架、多樁導管架、筒型基礎(chǔ)通過不同方式可以有效地分散荷載，提高抗傾覆能力，但都結(jié)構(gòu)和施工工藝復雜，對海況條件要求高，導致施工周期長、建造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，提供一種新型的組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，將單樁基礎(chǔ)與筒型基礎(chǔ)有效結(jié)合，發(fā)揮其各自的優(yōu)勢，達到減少樁長、樁徑和壁厚的目的,進而降低海上施工成本和材料成本。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，包括筒型基礎(chǔ)，所述筒型基礎(chǔ)頂部之上設(shè)置有與所述筒型基礎(chǔ)同軸的中空圓臺結(jié)構(gòu)，所述中空圓臺結(jié)構(gòu)頂面中心設(shè)置有第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)，所述筒型基礎(chǔ)頂蓋中心設(shè)置有第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)，上部的所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和下部的所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)插裝有單樁基礎(chǔ)，所述單樁基礎(chǔ)分別與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)固定連接。所述單樁基礎(chǔ)的外徑小于所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑O. l 60cm。所述單樁基礎(chǔ)分別與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)焊接。所述單樁基礎(chǔ)分別與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)通過剪力鍵灌漿連接。所述單樁基礎(chǔ)與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)之間、所述單樁基礎(chǔ)與所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)之間分別設(shè)置有彈性體。所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)的高度均為f 3m，厚度均為O. 6 2m。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的復合樁基是將單樁基礎(chǔ)與筒型基礎(chǔ)組合而成的新型結(jié)構(gòu)形式，其整體剛度、抗水平荷載、抗豎向荷載及彎矩能力較單獨的單樁基礎(chǔ)或筒型基礎(chǔ)都有較大提高。
組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)充分利用了單樁基礎(chǔ)受力明確、土層適用能力強、施工方便以及筒型基礎(chǔ)水平承載能力好等優(yōu)勢由于筒型基礎(chǔ)的水平約束，使得海底表層軟土處能夠成為單樁基礎(chǔ)的水平約束，極大提高了組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的水平承載力；而筒型基礎(chǔ)與單樁基礎(chǔ)上部相連，使單樁基礎(chǔ)在軟弱地基中的嵌固點上移，改變單樁結(jié)構(gòu)受力模式，有效實現(xiàn)減少風機荷載對基礎(chǔ)廣生的彎矩荷載，減少風電結(jié)構(gòu)的水平位移，從而減小粧基礎(chǔ)的粧長、粧徑、壁厚以及貫入深度，使材料成本大幅減少，施工工藝也更為簡單。


圖I是本發(fā)明所提供的組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所提供的組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖中1，筒型基礎(chǔ)；2，單樁基礎(chǔ)；3，中空圓臺結(jié)構(gòu)；4，第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)；5，第 二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)；6，彈性體。
具體實施例方式為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及效果，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下如圖I和圖2所示，本實施例披露了一種組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，主要包括筒型基礎(chǔ)I、單樁基礎(chǔ)2、中空圓臺結(jié)構(gòu)3、第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4和第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5。 筒型基礎(chǔ)I是直徑為20m，高度為6m，頂蓋和側(cè)壁厚度為300mm的混凝土結(jié)構(gòu)。筒型基礎(chǔ)I頂部之上固定設(shè)置有中空圓臺結(jié)構(gòu)3，中空圓臺結(jié)構(gòu)3與筒型基礎(chǔ)I同軸。中空圓臺結(jié)構(gòu)3是頂部外直徑為4m,底部外直徑為IOm,壁厚為600mm,高度為15m的混凝土結(jié)構(gòu)。中空圓臺結(jié)構(gòu)3頂面中心設(shè)置有第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4，第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4是厚度為lm，高度為2m，內(nèi)徑為3. 2m的混凝土結(jié)構(gòu)。筒型基礎(chǔ)頂蓋中心設(shè)置有第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5，第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5同樣是厚度為lm，高度為2m，內(nèi)徑為3. 2m的混凝土結(jié)構(gòu)。單樁基礎(chǔ)2是直徑為3m，壁厚為30mm，長為30m的鋼制圓筒結(jié)構(gòu)。單樁基礎(chǔ)2和筒型基礎(chǔ)I通過中空圓臺結(jié)構(gòu)3、第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4以及第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5結(jié)合為一體，單樁基礎(chǔ)2插入第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4和第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5之中。單樁基礎(chǔ)2的外徑一般小于第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4和第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5內(nèi)徑O. f 60cm。單樁基礎(chǔ)2與第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4、第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5之間的固定方式可以是剛性連接，如設(shè)置剪力鍵灌漿連接、焊接；也可以是彈性連接，如用橡膠墊等彈性體6填充單樁基礎(chǔ)2與第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4之間、單樁基礎(chǔ)2與第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5之間的縫隙。本實施例的組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法如下先預制設(shè)置有中空圓臺結(jié)構(gòu)3的筒型基礎(chǔ)1，并帶有第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4和第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5 ;然后施工安裝筒型基礎(chǔ)I ;再通過第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4和第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5打入單樁基礎(chǔ)2 ;最后將第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)4與單樁基礎(chǔ)2之間、第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)5與單樁基礎(chǔ)2之間的縫隙通過剛性連接或彈性連接進行處理。盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可
以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括筒型基礎(chǔ)，所述筒型基礎(chǔ)頂部之上設(shè)置有與所述筒型基礎(chǔ)同軸的中空圓臺結(jié)構(gòu)，所述中空圓臺結(jié)構(gòu)頂面中心設(shè)置有第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)，所述筒型基礎(chǔ)頂蓋中心設(shè)置有第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)，上部的所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和下部的所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)插裝有單樁基礎(chǔ)，所述單樁基礎(chǔ)分別與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復合樁基，其特征在于，所述單樁基礎(chǔ)的外徑小于所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑0. f 60cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復合樁基，其特征在于，所述單樁基礎(chǔ)分別與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復合樁基，其特征在于，所述單樁基礎(chǔ)分別與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)通過剪力鍵灌漿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復合樁基，其特征在于，所述單樁基礎(chǔ)與所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)之間、所述單樁基礎(chǔ)與所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)之間分別設(shè)置有彈性體。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復合樁基，其特征在于，所述第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和所述第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)的高度均為廣3m，厚度均為0. 6 2m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在筒型基礎(chǔ)頂部之上設(shè)置有與筒型基礎(chǔ)同軸的中空圓臺結(jié)構(gòu)，中空圓臺結(jié)構(gòu)頂面中心設(shè)置有第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)，筒型基礎(chǔ)頂蓋中心設(shè)置有第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)，上部的第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和下部的第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)插裝有單樁基礎(chǔ)，單樁基礎(chǔ)分別與第一連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)和第二連接段環(huán)梁結(jié)構(gòu)固定連接。本發(fā)明充分利用了單樁基礎(chǔ)受力明確、土層適用能力強、施工方便以及筒型基礎(chǔ)水平承載能力好等優(yōu)勢，其整體剛度、抗水平荷載、抗豎向荷載及彎矩能力都有較大提高，有效實現(xiàn)減少風機荷載對基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩荷載，減少風電結(jié)構(gòu)的水平位移，從而減小樁基礎(chǔ)的樁長、樁徑、壁厚以及貫入深度，材料成本大幅減少，施工工藝更為簡單。
文檔編號E02D27/12GK102808419SQ20121027270
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者丁紅巖, 樂叢歡, 練繼建, 張浦陽 申請人:天津大學