[發明專利]一種加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構

在審

• 申請號: 202011302664.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112323839A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李小軍;王露;宣廬峻;陳達;高加云;俞梅欣;王懌之;趙亞洲;濮文菁;洪德序
• 申請（專利權）人: 中船第九設計研究院工程有限公司
• 主分類號: E02D27/20
• 分類號: E02D27/20;E02D27/52
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 肖愛華

本發明提供一種加固型負壓桶?單樁復合式海工基礎結構，包括：負壓桶以及單樁，其中，負壓桶包括內桶壁、外桶壁、連接內桶壁與外桶壁的環形頂板，內桶壁、外桶壁、環形頂板三者形成一個下方開口的空腔；空腔內設置有若干隔板，將空腔分隔為多個隔艙；環形頂板在對應每個隔艙的位置處分別開設有排水孔；環形頂板的外圓直徑大于外桶壁的外徑，使得環形頂板的外圓邊沿突出于外桶壁的部分形成環形翼結構；內桶壁的上端部超出環形頂板的上表面；環形頂板上設置有支撐板；內桶壁的下端部超出外桶壁的下端口；隔板的下邊緣與內桶壁的下端口齊平；單樁插接在內桶壁中且與內桶壁固定連接。該復合式海工基礎結構具有良好的抗傾、抗拉拔以及抗滑移能力。

技術領域

本發明屬于海上工程基礎的技術領域，特別涉及一種加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構。

背景技術

隨著海洋資源的大力開發，涌現了越來越多的海洋結構物，包括離岸深水碼頭、海上風機、海上機場、海上采油平臺和跨海大橋等。這些海上結構物在建造時都需要構建穩固的結構基礎，以保障海上結構物的正常運營及安全。

目前，較為普遍的海工基礎形式是樁基礎或桶形基礎。為了滿足近年來海洋工程呈現深海化、集成化、大型化的發展趨勢，對地基承載力要求更高，如果采用樁基礎形式，則需要采用更大直徑的單樁基礎或由斜樁組成的群樁基礎，然而，有些海域地質條件很復雜，這些海域覆蓋層土體通常由淤泥、淤泥質黏土、粉細砂、粉砂等組成，地基承載力較差，這使得施工難度和費用大大增加。同樣，如果采用桶形基礎，其直徑和高度必須加大，這對于工廠加工預制、海上拖航及施工能力提出了更高的要求。此外，海上工程基礎處于復雜的海洋環境中，除了承受豎向荷載，還承受著較大的水平力和傾覆力矩，因此海工基礎需要有較強的抗傾和抗滑移能力。

鑒于上述情況，目前需要一種結構更為合理、施工方便、具有更高抗傾和抗滑移能力的海工基礎結構。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構。

本發明提供的加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構，其特征在于，包括：負壓桶以及單樁，其中，負壓桶包括位于中央位置處的內桶壁、位于內桶壁的外周的外桶壁、連接內桶壁與外桶壁的環形頂板，內桶壁、外桶壁、環形頂板三者形成一個下方開口的空腔；空腔內設置有若干隔板，若干隔板將空腔分隔為多個隔艙；環形頂板在對應每個隔艙的位置處分別開設有排水孔；環形頂板的外圓直徑大于外桶壁的外徑，使得環形頂板的外圓邊沿突出于外桶壁的部分形成環形翼結構；內桶壁的上端部超出環形頂板的上表面；環形頂板上設置有支撐板，支撐板與內桶壁及環形頂板固定連接；內桶壁的下端部超出外桶壁的下端口；隔板的下邊緣與內桶壁的下端口齊平；單樁插接在內桶壁中且與內桶壁固定連接。

進一步地，在本發明提供的加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構中，還具有這樣的特征：其中，支撐板為直角三角形板，支撐板的一直角邊的尺寸與環形頂板的環寬尺寸相匹配，支撐板的另一直角邊的尺寸與內桶壁超出環形頂板的超出部分的高度尺寸相匹配。

進一步地，在本發明提供的加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構中，還具有這樣的特征：其中，支撐板的數量為至少三個，所有支撐板在環形頂板上呈環形陣列均布設置。

進一步地，在本發明提供的加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構中，還具有這樣的特征：其中，隔板的上端為矩形部分，矩形部分的高度尺寸與外桶壁的高度尺寸一致，矩形部分位于空腔內；隔板的下端部分為梯形或三角形，隔板的下端部分暴露在空腔外。

進一步地，在本發明提供的加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構中，還具有這樣的特征：其中，所述隔板的數量為至少三個，所有隔板在所述空腔內呈環形陣列均布設置。

進一步地，在本發明提供的加固型負壓桶-單樁復合式海工基礎結構中，還具有這樣的特征：其中，單樁為實心混凝土圓樁或鋼管樁；單樁的樁尖呈錐形。