[發(fā)明專利]一種桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件及施工方法

在審

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• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106948368A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 劉金龍;劉潔群;韓振峰
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/52
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域：

本發(fā)明涉及海洋平臺和海上風機基礎，具體涉及一種吸力式桶形基礎，尤其涉及一種桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件及施工方法。

背景技術：

桶形基礎產生于二十世紀九十年代的挪威，是一種帶裙的圓板基礎，由于其具有減小工程量、節(jié)約投資、縮短海上施工時間、可重復使用等特點，逐漸被運用至海洋平臺與海上風機基礎中。

桶形基礎在沉貫過程中需保持豎直貫入，若產生一定程度的傾斜，需通過調平使其保持豎直狀態(tài)，否則影響其使用功能。參考文獻[1]對渤海海域某油田的桶形基礎施工進行了介紹，施工過程中桶形基礎發(fā)生傾斜、桶壁出現(xiàn)過大變形與裂紋、土塞現(xiàn)象嚴重，導致桶形基礎的施工以失敗告終。可見，如何有效控制與維持桶形基礎沉貫過程中的垂直度，是桶形基礎施工過程中的關鍵技術之一。

特別地，大型海洋工程結構物往往需要多個桶形基礎聯(lián)合形成大型基礎。如中國專利公告號CN201593193U、CN205917719U、CN203924092U、CN203924091U、CN103981884B等公開了多個桶形基礎組合在一起的聯(lián)合基礎，施工過程中需確保各個桶形基礎的垂直度與位置準確，其施工難度更大。現(xiàn)行桶形基礎的各類設計構型，對施工過程的方便性、可行性考慮較少。

若在桶形基礎的結構上增加一些方便施工的輔助構造，確保桶形基礎沉貫的垂直度，并縮短海上施工時間，則可大大降低桶形基礎的施工難度與施工成本，進而促進桶形基礎在工程中的應用。可見，有必要探討適應海上施工的桶形基礎構型，促進現(xiàn)有桶形基礎施工技術的革新與進步。

參考文獻

[1] 張翊飛. 筒形基礎安裝失敗案例分析[J]. 造船技術, 2014, 6: 16-19.

發(fā)明內容：

為了彌補現(xiàn)有技術問題的不足，本發(fā)明的目的是提供一種桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件及施工方法，桶形基礎上均勻設置兩個定位套管，通過定位架與定位鋼樁引導各桶形基礎豎直的貫入海床，方便沉貫施工。

本發(fā)明的技術方案如下：

桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件，其特征在于， 包括桶形基礎，桶形基礎主體為倒置的桶體，桶體內壁設有沿直徑方向兩端的、貫穿桶體頂板的定位套管，桶體上端面設有與抽水系統(tǒng)相連接的進出水閥；

所述三桶聯(lián)合輔助組件包括定位架及利用其豎直打入海床中的七根定位鋼樁，七根定位鋼樁以其中一根為中心，外圍六根每兩根為一組，三組呈品字型分布；

所述的桶形基礎有三個，三個桶形基礎分別活動套裝于外圍三組定位鋼樁上，桶體沉入海中接觸海床并貫入至設計深度。

所述的桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件，其特征在于，所述的桶形基礎桶體的內壁對稱的焊接兩個定位套管，定位套管的上部高出桶形基礎頂板，定位套管的下端口呈指向桶壁的刀刃狀，桶體上端面還設有與抽水系統(tǒng)相連接的進出水閥。

所述的桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件，其特征在于，所述的定位架由七個套筒之間用鋼管相互焊接構成，各焊接處上下設置兩個加筋肋，定位架整體呈對稱狀態(tài)，中部的套筒與三個方向的各向兩個套筒均處在同一直線上，各向的兩個套筒之間的中心距離與桶體上兩個定位套管之間的中心距離相等。

所述的桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件，其特征在于，所述的定位鋼樁由一根定位鋼樁底部節(jié)與多根定位鋼樁標準節(jié)自下至上依次連接組裝構成，定位鋼樁底部節(jié)下端設有錐狀樁尖，定位鋼樁底部節(jié)上端設有螺紋連接孔；

定位鋼樁標準節(jié)一端設有螺紋凸榫，定位鋼樁標準節(jié)另一端也設有螺紋連接孔，螺紋凸榫與螺紋連接孔相互匹配，通過把定位鋼樁標準節(jié)的螺紋凸榫擰入底部節(jié)或其它標準節(jié)的螺紋連接孔實現(xiàn)相互固定與連接。

所述的桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件，其特征在于，所述的桶體上定位套管的內徑與定位架上套筒的內徑相等，二者內徑大于定位鋼樁外徑1~2cm。

一種桶形基礎和三桶聯(lián)合輔助組件的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）、打入中心定位鋼樁：

根據(jù)設計參數(shù)，通過螺紋凸榫擰入螺紋連接孔，把一根定位鋼樁底部節(jié)與多根定位鋼樁標準節(jié)相互組裝而成定位鋼樁，在設計指定的海域豎直的打入中心定位鋼樁；

2）、打入其它六根定位鋼樁：

把定位架的中部套筒套住已打好的中心定位鋼樁，再依次、逐個把其它六根定位鋼樁基于其它六個套筒的限制與定位作用打入海床，最終使各定位鋼樁的中心距、鉛垂度、入土深度等參數(shù)滿足設計要求；

3）、套入桶形基礎：