[發明專利]一種側壁帶壓漿裝置的吸力式沉箱基礎

在審

• 申請號: 201710541622.9
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107268667A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 戴國亮;朱文波;龔維明;趙學亮;高魯超
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E02D27/44
• 分類號: E02D27/44;E02D27/52;E02D23/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司32206
• 代理人: 蔣昱

技術領域

本發明涉及漂浮式海上風機錨固技術領域，特別是涉及一種側壁帶壓漿裝置的吸力式沉箱基礎。

背景技術

全球海上風電大多數處于小于50m范圍內，對于深海領域的資源開發處在探索階段，傳統的固定式風機應用深海領域的風力發電勢必會造成成本造價高、施工困難等不利之處。因此，漂浮式海上風機取代傳統固定式風機已成為未來風電發展的方向。

吸力式沉箱基礎作為一種新型的漂浮式海上風機基礎形式，滿足深海領域風機建設的需求。該類基礎形式具有承載力大、造價低、結構簡單、施工周期短等特點，其施工方法為沉箱基礎在自重及上部荷載作用使基礎預先達到一定的深度，筒體內腔處于密封的狀態，利用抽水泵將內腔的水和空氣抽離形成負壓狀態，根據筒體內外壓強差將沉箱基礎壓至到海床預定深度。

當吸力式沉箱基礎緩慢拔出時，地基內的滲流運動導致沉箱內泥沙的孔隙水壓力充分消散，土體處于完全排水狀態，基礎發生局部剪切破壞，其抗拔承載力主要取決于沉箱筒壁與土體之間的摩擦力和基礎自重；當吸力式沉箱基礎的拔出速度增加時，由于負壓存在，造成基礎內的土體形成土塞與沉箱一起拔出，沉箱內的土體處于部分排水狀態，基礎發生底部張力破壞，其抗拔承載力取決于基礎的底部阻拔力、沉箱與土塞的自重；當吸力式沉箱基礎快速拔出時，基礎內的負孔隙水壓力來不及消散，土體處于完全不排水狀態，基礎發生整體破壞，其抗拔承載力取決于沉箱和土塞自重、沉箱內外側摩阻力以及底部反向地基承載力。因此，考慮到吸力式沉箱基礎的破壞形式，本發明依據注漿加固原理，對負壓筒內外的泥沙進行加固處理，提高負壓筒側摩阻力從而達到提高吸力式沉箱基礎豎向抗拔承載力的效果。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明提供一種側壁帶壓漿裝置的吸力式沉箱基礎，通過筒體內外注漿，增大負壓筒與土的摩擦阻力，提高了吸力式沉箱基礎的豎向承載能力，為達此目的，本發明提供一種側壁帶壓漿裝置的吸力式沉箱基礎，包括負壓筒和壓漿裝置，其特征在于：所述壓漿裝置在負壓筒上方，所述負壓筒的下端開口，所述負壓筒的上端設有封蓋，所述封蓋上設有排水閥、引線孔和導纜孔，所述排水閥、引線孔與所述負壓筒的內腔連通，所述負壓筒內外壁周圍布置圓環式壓漿管道，每層圓環式壓漿管道分層布置且相互獨立，所述圓環式壓漿管道包括內壁圓環式壓漿管和外壁圓環式壓漿管，所述內壁圓環式壓漿管通過內壁豎向連接管連接，所述外壁圓環式壓漿管通過外壁豎向連接管連接，所述內壁豎向連接管上部穿過引線孔與壓漿裝置相連，所述外壁豎向連接管上部直接與壓漿裝置相連，所述圓環式壓漿管和豎向連接管與負壓筒內外壁焊接牢固，所述內壁圓環式壓漿管和外壁圓環式壓漿管道開設有一圈注漿孔洞。

本發明的進一步改進，所述圓環式壓漿管道有n層內壁注漿管和m層外壁圓環式壓漿管道，其中n和m為正整數，本發明負壓筒內外圓環式壓漿管道可多層布置。

本發明的進一步改進，所述圓環式壓漿管道有2層，包括內壁上層圓環式壓漿管和內壁下層圓環式壓漿管，所述內壁上層圓環式壓漿管通過內壁上豎向連接管連接，所述內壁下層圓環式壓漿管道通過內壁下豎向連接管連接，所述外壁圓環式壓漿管道通過外壁豎向連接管連接，所述內壁上豎向連接管和內壁下豎向連接管上部穿過引線孔與壓漿裝置相連，所述外壁內壁上層連接管上部直接與壓漿裝置相連，以上為本發明一種最常用形態。

本發明的進一步改進，所述負壓筒接抽水泵，吸力式沉箱基礎通過抽水泵將負壓筒內的海水和空氣抽出，筒內外形成壓強差，進而利用海水的壓力將負壓筒壓入到海床。

本發明的進一步改進，所述內壁上層圓環式壓漿管、內壁下層圓環式壓漿管和外壁圓環式壓漿管道每隔一定距離開設一個壓漿孔洞，所述壓漿孔洞沿對應圓環式壓漿管道均勻布置，這樣設置壓力更為均勻。

本發明的進一步改進，所述引線孔處設有橡膠塞，設有橡膠塞可以保證筒的氣密性。

本發明提供的一種側壁帶注漿裝置的吸力式沉箱基礎通過對負壓筒內外側壁采用注漿加固措施，增加負壓筒與泥沙的摩擦阻力，進而提高吸力式沉箱基礎的豎向抗拔承載力。

附圖說明

圖1為本發明一種側壁帶注漿裝置的吸力式沉箱基礎結構示意圖；

圖示說明:

1、導纜孔；2、排水閥；3、引線孔；4、封蓋；5、負壓筒；61、內壁上層圓環式壓漿管；62、內壁下層圓環式壓漿管；7、外壁圓環式壓漿管；81、內壁上豎向連接管；82、內壁下豎向連接管；9、外壁豎向連接管；10、壓漿孔洞。

具體實施方式