專利名稱：一種海上混合式基礎的制作方法
技術領域：
本發明屬于海洋工程領域基礎型式的創新。
技術背景目前作為海上工程結構的基礎型式有打入式樁基礎、重力式基礎和筒型基礎，其中重力式基礎和筒型 基礎是利用淺層土承載能力的淺基礎。重力式基礎海上結構依靠其本身作用于海底的重力保持海上結構在風浪作用下的穩定，基礎與土壤的接觸面較為集中，因此對表層土的承載能力要求較高；為了增加海上結 構的重量，重力式海上結構一般采用混凝土結構，尺度較大，因此重力式基礎適合作為大型海上結構的基 礎。筒型基礎依靠其結構本身嵌入表層土壤產生的端阻力和側壁摩阻力承受海上結構的環境力，基礎與土 壤的接觸面沿寬度及深度較為分散，因此對表層土質的要求也相對較低；簡型基礎結構形式與特殊的海上 沉放方J4~吸力沉放法相適應，因此也稱為吸力式基礎；筒型基礎吸力沉放與水深條件有關系，較大的 水深是容易產生較大的沉放力的必要條件。在水深較淺、表層土承載力較髙的條件下采用筒型基礎，由于 沉放阻力相對較大，而沉放力相對較小，使筒型基礎的入泥深度受限，致使在位狀態下筒型基礎抗拔能力 不足。發明內容為了解決在水深較淺、表層土承載力較髙的條件下筒型基礎沉放困難和抗拔能力不足問題，本發明提 供一種海上混合式基礎。這種混合式基礎兼有重力式基礎和筒型基礎的特征，以鋼結構為主體，采用現場 澆注混凝土的方式增加其重量，其抗拔承載力取決于其結構重量和其入泥部分的側摩擦阻力。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是海上混合式基礎結構由筒壁、中心柱、隔板、上肋板和 下肋板組成，其特征在于筒壁與中心柱之間通過隔板、上肋板和下肋板連接為整體鋼結構，隔板焊接于筒 壁內，將筒壁隔為兩個一端開口的筒腔，上筒腔內灌注比重較大的填充物，如混凝土；下筒腔相當于吸力 樁。中心柱內部布置一條灌注管線和一條調平管線。灌注管線下端分成三路均勻布接于上筒腔，上端與施 工支持船上的混凝土泵連接。調平管線下端分成三路均布連接于下筒腔，上端引至施工支持船上，在抽水 沉放時與抽水泵連接，在平臺結構調平時與注漿泵連接。混合式基礎的平臺結構海上安裝時，可由駁船裝 載運輸，起重船吊裝入水，平臺結構座底后，即可進行混凝土澆注作業，然后通過下筒腔抽水實現基礎貫 入海底土壤達到設計標高，最后通過向下筒腔灌水泥砂漿實現平臺結構的調平。另外，對于表層土承載力 較低的情況，可以通過事先沖泥、事后填平的方法，將混合式基礎埋于泥面以下，或與泥面齊平，防止海 流沖刷基礎周邊土體的不利影響。本發明的有益效果是，提供了一種混合式基礎型式，解決在水深較淺、表層土承載力較高的條件下筒 型基礎沉放困難和抗拔能力不足問題，并提供了一種提高筒型基礎抗拔能力的解決方案。這種混合式基礎 海上安裝方便，而且充分利用了表層土承載力較高特點，使基礎鋼結構重量最大限度的降低，達到了降低 費用的目的。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是安裝發明的柱承式結構如平臺結構的在位狀態圖；圖2是安裝發明的系浮式結構如張力腿浮筒結構的在位狀態圖；圖3是本發明在位狀態剖面圖，適用于表層土承載力較高情況；圖4是本發明在位狀態剖面圖，適用于表層土承載力較低情況；圖5是本發明A-A截面圖；圖6是本發明B-B截面圖。其中l-筒壁；2-中心柱3-隔板；4-上肋板5-下肋板；6-灌注管線7-調平管線；8-混凝土 9-水泥砂漿10-平臺立柱；ll-平臺甲板；12-浮簡、13-錨鏈、14-海底泥面、15-水面。
具體實施方式
如圖1所示，柱承式結構的典型代表一平臺結構采用混合式基礎，平臺立柱10下各連接一個混合 式基礎，在表層土承載力較高情況下，混合式基礎頂面高于海底泥面15，見圖3。如圖2所示，系浮式結構的典型代表——張力腿浮筒結構采用混合式基礎，每一個混合式基礎筒之間 通過兩條錨鏈13連接，在表層土承載力較低情況下，混合式基礎埋于海底泥面15以下或與海底泥面15 齊平，見圖4。混合式基礎的結構見圖3、圖4、圖5盒圖6，筒壁1與中心柱2之間通過隔板3、上肋板4和下肋板 5連接為整體鋼結構，隔板3將筒壁1隔為兩個一端開口的筒腔；中心柱2與平臺立柱10下部連接，其內 部布置一條灌注管線6和一條調平管線7。灌注管線6下端分成三路均勻布接于上筒腔，上端延伸到施工 支持船上與混凝土泵連接。調平管線7下端分成三路均布連接于下筒腔，上端延伸到施工支持船上，在抽 水沉放時與抽水泵連接，在平臺結構調平時與注漿泵連接對于混合式基礎的平臺結構，海上安裝時，可由駁船裝載運輸，起重船吊裝入水，平臺結構座底后， 即可進向上筒腔灌注混凝土 8,然后通過下筒腔抽水實現基礎貫入海底土壤達到設計標高，最后通過向下 筒腔灌水泥砂漿9實現平臺結構的調平。對于圖2中的混合式基礎的張力腿浮筒結構，海上安裝時，浮筒12與混合式基礎臨時組裝為一體， 由駁船裝載運輸，安裝前進行沖泥作業，其后的安裝過程與混合式基礎的平臺結構的安裝過程相同；基礎 安裝完成后，進行土壤回填，之后解除浮筒12與混合式基礎臨時固定連接，通過卸載操作，使浮筒上升 到設計水深位置，同時錨鏈13被拉直。
權利要求
1.一種海上混合式基礎由筒壁、中心柱、隔板、上肋板和下肋板組成，其特征在于筒壁與中心柱之間通過隔板、上肋板和下肋板連接為整體鋼結構；
2. 根據權利要求1的海上混合式基礎，其特征在于所說的隔板焊接于筒壁內，將筒壁隔為兩個一端開口 的筒腔，上筒腔內灌注比重較大的填充物，如混凝土，下筒腔相當于吸力樁。
3. 根據權利要求1的海上混合式基礎，其特征在于所說的中心柱與平臺結構的立柱下部連接，其內部布 置一條灌注管線和一條調平管線。
4. 根據權利要求1的海上混合式基礎，其特征在于所說的灌注管線下端分成三路均勻布接于上筒腔，上 端延伸到施工支持船上與混凝土泵連接。
5. 根據權利要求1的海上混合式基礎，其特征在于所說的調平管線下端分成三路均布連接于下筒腔，上 端延伸到施工支持船上，在抽水沉放時與抽水泵連接；在平臺結構調平時與注漿泵連接。
全文摘要
一種海上混合式基礎由筒壁1、中心柱2、隔板3、上肋板4和下肋板5組成，其特征在于筒壁1與中心柱2之間通過隔板3、上肋板4和下肋板5連接為整體鋼結構，隔板3將筒壁1隔為兩個一端開口的筒腔，上筒腔內灌注比重較大的填充物，如混凝土8，下筒腔相當于吸力樁；中心柱2與內部布置一條灌注管線6和一條調平管線7，下端分別接于上筒腔和下筒腔，灌注管線6上端與施工支持船上的混凝土泵連接，調平管線7上端沿伸到施工支持船上，在平臺沉放時與抽水泵連接，在平臺調平時與注漿泵連接。本發明的優越性在于提供了一種混合式基礎型式，解決在水深較淺、表層土承載力較高的條件下筒型基礎沉放困難和抗拔能力不足問題，并提供了一種提高筒型基礎抗拔能力的解決方案。
文檔編號E02B17/00GK101255701SQ200810002588
公開日2008年9月3日 申請日期2008年1月9日 優先權日2007年1月25日
發明者王翎羽 申請人:天津市海王星海上工程技術有限公司