一種水下重力式基礎的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水下重力式基礎，其包括重力式沉箱底座和插裝于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、與所述底板一體成型的外壁和隔墻，所述外壁包圍隔墻間隔圍成多個內隔艙，所述重力式沉箱底座是鋼質或鋼筋混凝土沉箱結構，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分內隔艙之內的鋼質構件。將重力式結構與輕型管柱結構有機結合，保持了重力式結構整體性好、耐久性強和穩定性高等優點，在滿足基礎結構一次出水的同時降低了重力式構件的高度，有效減小了傳統重力式基礎的材料用量，節省投資，在確保堅固耐用的同時兼顧了造價，同時把重力式結構的水深適應性進一步擴大，易于拆除和回收再利用。
【專利說明】一種水下重力式基礎
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及建筑工程，尤其涉及一種水下重力式基礎。
【背景技術】
[0002]海洋工程的水下基礎類型主要分為髙樁式、導管架式及重力式等，髙樁式、導管架式基礎的樁基適合在持力層埋深較大的區域，其水上沉樁施工較難，且結構的剛度相對較小，存在穩定性及耐久性較差等缺點；另外導管架式基礎的導管架制作較為繁瑣，水上安裝困難，導管架沉放后還需進行水上沉樁、水下灌漿等，施工作業較難，質量難以把握，且鋼質導管架的抗腐蝕性能較差；重力式基礎適合在持力層埋深較淺的區域，可采用鋼結構或鋼筋砼結構，可在陸上進行預制，施工質量較容易控制，整體性好，抗滑、抗傾及抗拔性能好，穩定性高，且結構堅固耐用，是理想的海洋工程基礎結構類型。但傳統的重力式結構也存在其自身缺點，分層式結構需要水上砌筑加高而導致整體性差或安裝困難；而不分層基礎結構需在安裝后一次出水才利于與上部結構連接，因此此類傳統重力式基礎一般為大型構件，其體積大、質量大，海上運輸、安裝困難，而且造價昂貴。[0003]根據目前海洋工程基礎的類型及其特點，可以發現存在以下不足之處:髙樁式基礎的施工困難，剛度相對小，穩定性及耐久性較差，不適合在持力層埋藏較淺的區域；導管架式基礎的制作工藝繁瑣，導管架的水上安裝及樁基的沉樁等施工較困難，水下灌漿質量不容易保證，且鋼質導管架的抗腐蝕性能較差；傳統重力式結構只適合在水深較小同時持力層埋深較淺的區域，且大型重力式結構的運輸、安裝困難，造價昂貴。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構堅固、穩定性好、施工便利、成本相對低廉、適應性更廣的水下重力式基礎。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種水下重力式基礎，其包括重力式沉箱底座和插裝于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、與所述底板一體成型的外壁和隔墻，所述外壁包圍隔墻間隔圍成多個內隔艙，所述重力式沉箱底座是鋼質或鋼筋混凝土沉箱結構，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分內隔艙之內的鋼質構件。
[0006]作為本實用新型水下重力式基礎的技術方案的一種改進，所述重力式沉箱底座的橫截面為圓形、方形、矩形或多邊形。
[0007]作為本實用新型水下重力式基礎的技術方案的一種改進，所述底板延伸出外壁覆蓋的區域之外構成外趾。
[0008]作為本實用新型水下重力式基礎的技術方案的一種改進，其余內隔艙填充砂或碎
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[0009]作為本實用新型水下重力式基礎的技術方案的一種改進，所述管柱的周圍通過澆筑鋼筋砼而嵌固于所述內隔艙之中。[0010]本實用新型的有益效果在于:將重力式結構與輕型管柱結構有機結合，保持了重力式結構整體性好、耐久性強和穩定性高等優點，在滿足基礎結構一次出水的同時降低了重力式構件的高度，克服了傳統重力式結構體積大、質量大、造價高、安裝設備要求高等缺點，有效減小了傳統重力式基礎的材料用量，節省投資，在確保堅固耐用的同時兼顧了造價，同時把重力式結構的水深適應性進一步擴大，易于拆除和回收再利用，所以本實用新型的水下重力式基礎的結構堅固、穩定性好、施工便利、成本相對低廉、適應性更廣，具有廣泛的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的水下重力式基礎的圓形單管柱實施例的立面結構示意圖。
[0012]圖2為圖1所示水下重力式基礎的平面結構示意圖。
[0013]圖3為本實用新型的水下重力式基礎的矩形多管柱實施例的立面結構示意圖。
[0014]圖4為圖3所示水下重力式基礎的平面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖來進一步說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0016]如圖1-圖4所示，圖中展示了本實用新型的一種重力式基礎，其包括重力式沉箱底座12和插裝于所述重力式沉箱底座12的管柱11，重力式沉箱底座12包括底板15、與所述底板15 —體成型的外壁14和隔墻17，所述外壁14包圍隔墻17將底座圍成多個內隔艙22，所述重力式沉箱底座12是鋼質或鋼筋混凝土沉箱結構，所述管柱11是嵌固于重力式沉箱底座12的部分內隔艙22之內的鋼質構件。其中，鋼質或鋼筋混凝土沉箱結構，主要作用為結構抗傾、抗滑；上段為鋼質管柱11，嵌固于下部基礎結構的內隔艙22之內，主要作用為支撐上部結構及接高、傳遞外力。該水下重力式基礎充分利用了重力式沉箱的“重又穩”優勢及上段輕管柱的“輕又長”優勢，結構整體性好，堅固耐用，穩定性好，解決了常規重力式不適合較大水深的問題；在陸上預制，設備要求較低，質量有保障，結構一次出水；較傳統重力式結構大幅節省材料，降低造價，縮短工期。
[0017]將重力式結構與輕型管柱結構有機結合，保持了重力式結構整體性好、耐久性強和穩定性高等優點，在滿足基礎結構一次出水的同時降低了重力式構件的高度，克服了傳統重力式結構體積大、質量大、造價高、安裝設備要求高等缺點，有效減小了重力式基礎的材料用量，節省投資，在確保堅固耐用的同時兼顧了造價，同時把重力式結構的水深適應性進一步擴大，易于拆除或回收再利用。
[0018]更佳地，所述重力式沉箱底座12的橫截面為圓形、方形、矩形或多邊形。圓形底座可以在中心位置設置管柱，也可以在周邊均勻分布幾個管柱11。
[0019]更佳地，所述底板15延伸出外壁覆蓋的區域之外構成外趾16，增加了底部支撐掌的面積，降低基底壓力，同時增強抗傾穩定性。
[0020]更佳地，其余內隔艙22填充用于增加結構自重的砂或碎石，增加底座的重力，使水下重力式基礎更穩固地“坐”于海底，提高所插接的管柱11的穩定性，在海上結構生命周期結束之后可清除隔艙內的回填砂或碎石，然后可以將該結構重新吊起拆除甚至可以再次利用。[0021]更佳地，所述管柱11的周圍通過澆筑鋼筋砼而嵌固于所述內隔艙22之中，使得管柱11與重力式沉箱底座12連接更加牢固可靠。管柱11 一般為沉箱預制時預埋固定，也可二次澆注固定。
[0022]下面舉例說明實施本實用新型的具體方式。
[0023]如附圖1、2所示的本實用新型實施例1是一種用于海洋工程的圓形單管柱重力式基礎。該重力式基礎由重力式沉箱底座12和管柱11組成，重力式沉箱底座12由外壁14、隔墻17、底板15和外趾16構成。先在陸上分別制作重力式沉箱底座12和管柱11，然后將管柱11放于重力式沉箱底座12的內隔艙22，在內隔艙22的空隙澆筑鋼筋砼填縫18，使重力式沉箱底座12和管柱11連成整體，當然也可在預制重力式沉箱底座12時預埋管柱11一次性制作整個重力式基礎。接著對地基進行處理，施工基床33，然后沉放該圓形單管柱重力式基礎，而后在其余空的內隔艙內回填砂或塊石。
[0024]如附圖3、4所示的本實用新型實施例2是一種用于海洋工程的矩形多管柱重力式基礎。該重力式基礎由重力式沉箱底座12和管柱11組成，重力式沉箱底座12由外壁14、隔墻17、底板15和外趾16構成。先在陸上分別制作重力式沉箱底座12和管柱11，然后將管柱11放于重力式沉箱底座12的內隔艙22，在內隔艙22的空隙澆筑鋼筋砼填縫18，使重力式沉箱底座12和管柱11連成整體，同樣也可預埋管柱11整體澆筑制作本重力式基礎。對地基進行處理，施工基床33，然后沉放該矩形多管柱重力式基礎，而后在其余空隔艙內回填砂或塊石。
[0025]若在具體工程中實施本實用新型，宜滿足如下條件:地質條件較好，表層軟土層較薄，持力層埋深較淺；該重力式基礎適用水深約為l(T30m，水深過淺時可直接采用傳統的重力式結構，水深過深時則宜采用髙樁或導管架結構基礎；該重力式基礎的實施需要大型預制場及水上起重設備。需要拆除或回收再利用時應在隔艙內回填砂，若回填塊石則不利于拆除或回收利用。
[0026]本實用新型將重力式結構和管柱結構結合起來，在基礎下部采用重力式結構，有利于提高基礎的整體穩定性，基礎上部采用管柱，這樣就可以使重力式結構埋藏在水中，不必延伸出水面，基礎與上部結構的連接用嵌固于重力式沉箱底座的管柱來完成，從而大幅度減少基礎的材料用量，節省投資。同時基礎結構采用岸上整體預制或陸上整體組裝，施工設備要求相對較低，結構的整體性好，制作質量能得到有效保障。本實用新型在保持了重力式結構整體性好、耐久性強和穩定性高等優點的前提下，有效減小了沉箱基礎的材料用量，節省投資，確保結構堅固耐用同時兼顧工程造價，其施工較為便利，造價相對低廉，實用性高，同時把重力式結構的水深適應性進一步擴大，且該結構易于拆除及回收利用，在海洋工程中具有非常廣泛的應用前景。
[0027]以上所揭露的僅為本實用新型的優選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種水下重力式基礎，其特征在于:包括重力式沉箱底座和插裝于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、與所述底板一體成型的外壁和隔墻，所述外壁包圍隔墻間隔圍成多個內隔艙，所述重力式沉箱底座是鋼質或鋼筋混凝土沉箱結構，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分內隔艙之內的鋼質構件。
2.根據權利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:所述重力式沉箱底座的橫截面為圓形、方形、矩形或多邊形。
3.根據權利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:所述底板延伸出外壁覆蓋的區域之外構成外趾。
4.根據權利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:其余內隔艙填充砂或碎石。
5.根據權利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:所述管柱的周圍通過澆筑鋼筋砼而嵌固于所述內隔艙之中。
【文檔編號】E02D27/52GK203701127SQ201420046161
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】熊翱, 溫文峰 申請人:熊翱