[發(fā)明專利]一種防液化的吸力式筒型基礎(chǔ)裝置

有效

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• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107675721B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白勇;章麗莎;魏驍;李瑩;黃智勇;安松;張宗政;劉暢
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/44;E02D27/52
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發(fā)明公開了一種防液化的吸力式筒型基礎(chǔ)裝置，包括內(nèi)筒、外筒、周向均布于所述內(nèi)筒和外筒之間間隙內(nèi)的多個連接筋、以及排水板及膨脹填充體；所述外筒的筒壁周向貫穿均布有多個通孔，所述內(nèi)筒的上端口設(shè)置有頂蓋，所述頂蓋貫穿設(shè)置有排水口或注水口，所述內(nèi)筒和外筒的下端口的邊緣一體傾斜設(shè)置有刃腳。依此結(jié)構(gòu)設(shè)計的吸力式筒型基礎(chǔ)裝置，膨脹填充體遇水后會膨脹，繼而可使得排水板與外筒的內(nèi)壁緊密貼合，從而有效防止海床土顆粒進(jìn)入吸力內(nèi)筒的腔室內(nèi)，繼而能夠有效地向海水中釋放海床內(nèi)累積的超靜孔隙水壓力，使得海床中的孔隙水壓力保持靜水壓力的水平，從而有效地防止吸力式筒型基礎(chǔ)周圍土體的液化，保證海洋工程的基礎(chǔ)安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防液化的吸力式筒型基礎(chǔ)裝置。

背景技術(shù)

單個吸力式筒型基礎(chǔ)，及多個吸力式筒型基礎(chǔ)組成的導(dǎo)管架是常見的海洋工程基礎(chǔ)形式，被廣泛應(yīng)用于石油開采平臺、風(fēng)電塔等海上工程的基礎(chǔ)建設(shè)中。海洋建筑物或構(gòu)筑物的基礎(chǔ)在長期運營過程中常面臨波浪荷載、結(jié)構(gòu)振動、地震等的影響。波浪荷載、結(jié)構(gòu)本身振動等在基礎(chǔ)周圍的海床中可能形成超靜孔隙水壓力累積，或地震剪切波作用在基礎(chǔ)周圍的海床中將直接產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，都可能引起海床液化的海洋工程地質(zhì)災(zāi)害。海床液化將導(dǎo)致海洋工程基礎(chǔ)發(fā)生滑移或沉陷，甚至導(dǎo)致其上部結(jié)構(gòu)發(fā)生整體傾覆破壞，從而可能造成人員傷亡并帶來巨大的財產(chǎn)損失。

陸上基礎(chǔ)工程中治理液化的方法較為全面有效且技術(shù)成熟，但不能直接應(yīng)用與海洋工程中。目前，常見的針對海洋工程基礎(chǔ)周圍的海床液化治理方法主要是：向液化區(qū)域土體插入排水管，采用自排水或者抽水的方式，降低液化區(qū)域的超靜孔隙水壓力，從而緩減或消除海床液化。但該方法有如下不足：1、不能準(zhǔn)確及時地預(yù)防海洋工程基礎(chǔ)周圍的海床液化，一般待海床液化發(fā)生后才采取本方法進(jìn)行海床液化治理；2、本方法不適用于復(fù)雜環(huán)境的海域或深海區(qū)域，此類區(qū)域不容易進(jìn)行排水管的安裝及抽水作業(yè)。

因此，為預(yù)防和治理海床液化對海洋工程基礎(chǔ)的危害，急需一種施工簡單、且全面有效的適用于海上結(jié)構(gòu)物吸力式筒型基礎(chǔ)基礎(chǔ)的海床液化防治方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止海床液化的吸力式筒型基礎(chǔ)裝置。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種防液化的吸力式筒型基礎(chǔ)裝置，包括內(nèi)筒、外筒、周向均布于所述內(nèi)筒和外筒之間間隙內(nèi)的多個連接筋、以及由外向內(nèi)設(shè)置于相鄰連接筋之間腔體內(nèi)的排水板及膨脹填充體；所述外筒的筒壁周向貫穿均布有多個通孔，所述內(nèi)筒的上端口設(shè)置有頂蓋，所述頂蓋貫穿設(shè)置有排水口或注水口，所述內(nèi)筒和外筒的下端口的邊緣一體傾斜設(shè)置有刃腳。

其中，所述頂蓋上表面的邊緣設(shè)置有固定環(huán)，所述排水板及膨脹填充體均與所述固定環(huán)緊固。

其中，多個所述排水板依次首尾間隔組合后呈圓形設(shè)置。

其中，所述內(nèi)筒設(shè)置為鋼筒，所述外筒由多個弧形鋼板依次焊接組合而成。

其中，所述膨脹填充體設(shè)置為膨脹橡膠體。

其中，所述外筒的上端面高于所述內(nèi)筒的上端面，且所述外筒的上端面與所述固定環(huán)的上端面平齊。

其中，周向均布于所述外筒的筒壁的多個通孔呈縱橫交錯均布。

其中，所述排水板呈弧狀設(shè)置，且外表面與所述外筒的內(nèi)側(cè)壁相貼合。

其中，所述排水口或注水口為垂直緊固于所述頂蓋上表面的管體，所述管體與所述內(nèi)筒的腔體貫通設(shè)置。

其中，所述連接筋包括上下貫通設(shè)置于所述內(nèi)筒和外筒之間間隙內(nèi)的主連接筋，以及對稱設(shè)置于所述主連接筋兩側(cè)的副連接筋，所述副連接筋的外弧面低于所述主連接筋的外弧面。