大直徑寬淺桶負壓樁組合基礎的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種海洋結構物基礎，具體地指一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎。
【背景技術】
[0002]大直徑寬淺桶結構作為一種新型的海洋結構基礎形式，目前已廣泛應用在海上風電機組和石油平臺中，其依靠自重沉入泥面一定深度，使桶內腔與泥面形成一個密閉空間，然后在對該密閉空間內抽水形成負壓，實現結構整體下沉。大直徑寬淺桶結構具有施工快捷，水平承載力好，可重復利用等優點，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構形式，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，并且因為桶內土體面積過大，無法形成良好的密閉空間，這將嚴重影響后續的抽水負壓沉貫；第二，大直徑寬淺桶因為桶體直徑大，難以對桶內土體形成有效的約束，帶動桶內土體形成質量源，從而使基礎的整體性差穩定性不好，豎向承載能力不足；第三，大直徑寬淺桶結構因為單腔室結構和單一的抽水系統，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發生偏移，就只能吊起重新沉放，這造成了施工風險的增加；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部土體隆起，即土塞現象，這種現象將導致結構無法沉放到位，達不到設計承載能力；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生碰撞變形。以上這些問題都嚴重影響了大直徑寬淺桶結構的發展和推廣。
[0004]與大直徑寬淺桶相比，負壓粧有著良好的豎向承載能力，被廣泛應用于海洋結構物，如張力腿平臺基礎、浮式石油平臺系泊系統等。但是因為負壓粧細長桿的結構形式，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，使其成為群粧基礎來共同受力，這使得負壓粧無法滿足大型海洋結構物對基礎承載力的需求。
[0005]因此，需對現有技術進行改進。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎，以作為環境惡劣的深水海域結構物基礎形式。
[0007]本實用新型的技術方案為:一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎，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置，所述負壓粧頂部設置有粧蓋，所述粧蓋上設有水泵。
[0008]上述方案中:
[0009]在所述大直徑寬淺桶內部，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置有多個貫穿的水氣孔，各個所述水氣孔分別對應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確沉放，并避免了在大直徑寬淺桶內部形成土塞，通過在大直徑寬淺桶內部設置粧間連接板和粧桶連接板以增強基礎剛度，帶動大直徑寬淺桶內部土體共同受力。
[0014]本實用新型承載力高，整體性強，穩定性好，施工風險小，適宜作為深水海域大型海洋結構物基礎和系泊系統的海上錨碇結構。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[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，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和設置在桶身11頂部的頂板12，頂板12被四根貫通設置的負壓粧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頂部設置有粧蓋6，粧蓋6上設有水泵5，可以抽出負壓粧2內部水體，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，每個腔室對應的頂板12上均開設有一個水氣孔13。
[0025]參考圖3及圖4，在大直徑寬淺桶I內部，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，首先將陸上預制完成的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎浮運至沉放水域，通過浮吊吊裝，使基礎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內部水體，產生豎向負壓，該負壓使基礎下沉，通過對各負壓粧2采用不同的抽水速度可以調整基礎沉入海床的形態，實現基礎糾偏。
[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內部的水氣通過水氣孔13排出。最終形成如圖7所示的狀態，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內部。
[0031]本實施例的優點在于:
[0032]1、通過負壓粧2組合大直徑寬淺桶I的設計，使負壓粧2端部先入泥，減小了基礎初始接觸泥面的面積，使得基礎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境；
[0033]2、多根負壓粧2均配備有獨立的抽水系統，使得基礎可以在初始沉放節段，更準確的調整沉入形態，實現平穩下沉；
[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也可對基礎進行支撐，使基礎更加平穩；
[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，這避免了大直徑桶I負壓沉貫時發生形成土塞，無法沉放到位，使得桶蓋12支撐作用無法發揮的現象，而負壓粧2依靠側摩阻力承載，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，穩定性好，施工風險小，適宜作為深水海域大型海洋結構物基礎和系泊系統的海上錨碇結構。
[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構做任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質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方案的范圍內。
【主權項】
1.一種大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎，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)為貫通設置，所述負壓粧(2)頂部設置有粧蓋￠)，所述粧蓋(6)上設有水泵(5)。
2.根據權利要求1所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎，其特征在于:在所述大直徑寬淺桶(I)內部，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)內壁之間通過粧桶連接板⑷連接。
3.根據權利要求2所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎，其特征在于:所述粧間連接板⑶與粧桶連接板⑷沿豎向設置，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.根據權利要求2所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎，其特征在于:所述大直徑寬淺桶頂部(I)的頂板(12)上設置有多個貫穿的水氣孔(13)，各個所述水氣孔(13)分別對應所述大直徑寬淺桶(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.根據權利要求1所述的大直徑寬淺桶負壓粧組合基礎，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，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；負壓樁為貫通設置，負壓樁頂部設置有樁蓋，樁蓋上設有水泵。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確沉放，并避免了在大直徑寬淺桶內部形成土塞，通過在大直徑寬淺桶內部設置樁間連接板和樁桶連接板以增強基礎剛度，帶動大直徑寬淺桶內部土體共同受力。
【IPC分類】E02D27-52
【公開號】CN204551518
【申請號】CN201520002687
【發明人】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