[發明專利]一種適用于中等水深的注漿式重力錨樁基礎

有效

• 申請號: 201910354014.6
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110080265B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 黃挺;侯利軍;譚慧明;趙旭;張璟泓;李聰山
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D27/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種適用于中等水深的注漿式重力錨樁基礎，包括重力室和鋼管樁，所述的重力室位于海床泥面上，重力室的底面上設有樁盤，所述的鋼管樁貫穿整個重力室和樁盤，并插入海床深處，其中，位于重力室內部的鋼管樁上設有若干排沿鋼管樁周向分布的剪力鍵，重力室的底部設有若干裙板，所述的裙板插入海床內，重力室內設有注漿內管，所述的注漿內管與壓漿機連接。本發明的重力室可以形成明顯額外自重段，通過結合注漿技術，可進一步增大打設完成后錨樁基礎的自重，從而有效加大了豎向抗拔承載力，形成全角度抵抗系泊纜荷載的能力，底部裙板設置則進一步提升水平承載性能，且本發明裝置可整體預制，便于施工。

技術領域

本發明涉及海洋工程基礎設施建造領域，尤其涉及一種適用于中等水深的注漿式重力錨樁基礎。

背景技術

近年來，新能源產業、海上油氣開發工業蓬勃迅速。為了獲取更多的能源，工程建設的范圍逐漸由淺海轉移到中等水深海洋，海洋工程結構物的基座(基礎)也由固定式轉變為由系泊纜、錨固基礎構成的漂浮式。隨著工程實踐日益增加，浮式基礎在工程設計、建設、應用中存在一些問題逐漸被相關領域的專家重視并尋求可行的解決方案。傳統的錨樁多為長徑比較小的鋼管樁，由于施工經驗成熟，被廣泛地用于浮式結構的錨定基礎。

浮式結構遭受的風及水動力荷載經由系泊纜傳遞至錨固基礎。根據系泊方式的不同，系泊纜與水平面夾角可能在0度～90度之間，系泊纜夾角的變化也決定作用在錨固基礎的上拔荷載方向。針對錨樁基礎的科研發現，由于承載破壞模式的差別，錨樁基礎抵抗水平拉拔荷載能力遠大于抵抗豎向拉拔荷載能力，甚至可以達到5倍以上。為了滿足豎向抗拔承載性能的需求，勢必大大增加錨樁樁長，從而給施工、工程造價帶來巨大的不利影響。因此，有必要在控制樁長的情況下，研發一種新型的錨樁基礎，可以滿足豎向抗拔的需求，避免樁長增加帶來的負面影響。

發明內容

發明目的：本發明目的是提供一種適用于中等水深的注漿式重力錨樁基礎，可進一步增大打設完成后錨樁基礎的自重，從而有效實現了錨樁基礎豎向抗拔承載力的有效提升，相比傳統錨樁基礎具有更優越的全角度抗拔性能。

技術方案：本發明包括重力室和鋼管樁，所述的重力室位于海床泥面上，重力室的底面上設有樁盤，所述的鋼管樁貫穿整個重力室和樁盤，并插入海床深處，其中，位于重力室內部的鋼管樁上設有若干排沿鋼管樁周向分布的剪力鍵，重力室的底部設有環形裙板，所述的裙板插入海床內，重力室內設有注漿內管，所述的注漿內管與壓漿機連接。

所述的樁盤與鋼管樁之間設有加強板，加強板內側壁連接鋼管樁外壁，底面連接樁盤，樁盤可以在重力室的內部注漿液凝固后，使鋼管樁與重力室聯合承載受力。

所述的重力室包括頂板、側壁和底板，所述的底板位于海床泥面上，其上表面設有樁盤，底部設有裙板。

所述的鋼管樁穿過頂板、樁盤和底板。

所述的重力室內部沿周向布置有厚立板，所述的厚立板間隔90°布置，厚立板之間分布有若干薄立板。

所述的注漿內管沿重力室的側壁、底板與樁盤布置，其內部開口靠近樁盤與鋼管樁的連接處。

所述的注漿內管通過注漿軟管、轉換盤、輸漿管與壓漿機連接，所述的壓漿機上連接有壓力表，注漿液在壓漿機壓力作用下經由輸漿管、轉換盤、注漿軟管、連接栓以及布置在重力室內部的注漿內管，充注整個重力室。

所述重力室頂板的上表面沿周向分布有泄壓閥、連接栓和吊環，所述的連接栓連接注漿內管和注漿軟管，泄壓閥可以在注漿液注入重力室后釋放出超出預定壓強的重力室內空氣，吊環可用于本發明裝置的整體吊裝作業。

所述鋼管樁的頂部設有樁帽，樁帽的頂部設有系泊環，所述系泊環連接系泊纜。