[發明專利]一種帶有翼板的預制重力式吸力式沉箱基礎

在審

• 申請號: 201910828234.8
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110670618A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 戴國亮;朱文波;龔維明;竺明星;萬志輝
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E02D27/18
• 分類號: E02D27/18;E02D27/42;E02D31/12
• 代理公司: 32206 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 薛雨妍

本發明公開了一種帶有翼板的預制重力式吸力式沉箱基礎。本發明包括加翼吸力式沉箱基礎與其頂部混凝土重塊組成重力式吸力式沉箱基礎。其特征在于：加翼吸力式沉箱基礎的下端開口，加翼吸力式沉箱基礎的上端設置封蓋，封蓋上設置鋼柱、鋼套管、排水通道和連接鋼筋。排水通道通過鋼套管與負壓筒內腔連通；連接鋼筋與頂板焊接并埋設在混凝土內部，使混凝土與下部吸力式沉箱基礎形成一體。本發明通過在加翼吸力式沉箱基礎頂部設置混凝土重塊，利用混凝土自重大大提高吸力式沉箱基礎的豎向抗拔承載力。利用翼板大大提高吸力式沉箱基礎的水平承載力。

技術領域

本發明涉及漂浮式海上風機錨固技術領域，具體涉及一種帶有翼板的預制重力式吸力式沉箱基礎。

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。

吸力式沉箱基礎是深海海洋平臺結構的一種新型基礎形式，滿足深海領域風機建設的需求。與傳統的樁基礎相比，吸力式沉箱基礎具有運輸與施工方便、工期短、可重復性使用以及造價低等優點，在海洋工程中應用越來越多。基礎的穩定與否是決定海洋平臺能否正常使用的關鍵因素，深水海洋平臺中的吸力式沉箱基礎主要承受風浪作用于上部結構而傳遞下來的拉拔荷載，所以吸力式沉箱基礎豎向承載力以抗拔承載力為主。

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。承載力較低。因此，提高承載力可從三個方面入手，1、增加沉箱尺寸；2、進行地基加固；3、提高吸力式沉箱基礎自重。然而第一種與第二種不經濟，且代價高耗時長，效果不明顯。第三種方法提高沉箱用鋼量，無疑增加成本不經濟。如何有效便捷及經濟的提高吸力式沉箱基礎抗拔承載力是目前吸力式沉箱基礎應用難題。同時如何抵抗水平承載力目前也是工程中難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有翼板的預制重力式吸力式沉箱基礎，通過在吸力式沉箱基礎頂部增加預制混凝土重塊，使預制混凝土重塊與吸力式沉箱基礎形成一整體，可大大提高吸力式沉箱的豎向抗拔承載力。

上述的目的通過以下技術方案實現：一種帶有翼板的預制重力式吸力式沉箱基礎，包括吸力式沉箱基礎和固定在所述吸力式沉箱基礎頂部的預制混凝土重塊；所述吸力式沉箱基礎的上端設置封蓋且下端設有開口；所述封蓋上設置鋼柱、鋼套管、排水通道和連接鋼筋；所述排水通道嵌入設置在所述鋼套管內且頂部與負壓管內腔連通；連接鋼筋與封蓋焊接并埋設在預制混凝土重塊的內部，使預制混凝土重塊與下部的吸力式沉箱基礎形成一體，所述吸力式沉箱基礎的上部周邊設有環型翼緣或若干個翼板。

本發明的進一步改進在于：所述排水通道的一端與排水閥連接固定且另一端延伸至所述剛套管的內部；所述排水閥與吸力式沉箱基礎的內腔連通。

本發明的進一步改進在于：所述鋼柱的高度大于等于所述預制混凝土重塊的高度，所述鋼柱的上部與導纜孔連接。

本發明的進一步改進在于： 所述連接鋼筋的高度低于所述預制混凝土重塊的高度，其形狀或圓形或其他任意形狀，所述連接鋼筋的直徑小于所述吸力式沉箱基礎的直徑。

本發明的進一步改進在于：所述預制混凝土重塊的直徑大于等于所述吸力式沉箱基礎的直徑。

本發明的進一步改進在于：當預制混凝土重塊的直徑大于所述吸力式沉箱基礎的直徑時，在所述預制混凝土重塊的底部預制一鋼板，所述鋼板的下端與所述封蓋連接固定。

本發明的進一步改進在于：所述鋼板的上端也可以設置鋼連接筋用于固定預制混凝土重塊。

本發明的進一步改進在于：所述預制混凝土重塊采用岸上預制與吸力式沉箱基礎形成一起，并同時下沉安裝。