[發(fā)明專利]一種外置移動射流吸力式沉箱基礎(chǔ)加固裝置及加固方法

在審

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• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115434311A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱文波;戴國亮;程丹蓮;龔維明
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: E02D5/64
• 分類號: E02D5/64;E02D27/18;E02D27/52;E02D15/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李想

本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，尤其涉及一種外置移動射流吸力式沉箱基礎(chǔ)加固裝置及加固方法。該加固裝置包括伺服電機、壓漿裝置、壓漿管、導(dǎo)向管、移動射流噴嘴、提拉裝置、駁船；所述的駁船上裝配伺服電機、壓漿裝置、提拉裝置；導(dǎo)向管位于吸力式沉箱基礎(chǔ)內(nèi)；壓漿裝置通過壓漿管與移動射流噴嘴相連通；提拉裝置用于提拉壓漿管，移動射流噴嘴位于導(dǎo)向管內(nèi)。本發(fā)明提供的外置移動射流吸力式沉箱基礎(chǔ)加固裝置。側(cè)壁布置移動射流管道，通過定位裝置和提拉裝置旋轉(zhuǎn)提拉壓漿管道，使高速漿液不斷切割軟黏土，并加以攪拌使吸力式沉箱基礎(chǔ)周圍形成水泥土加固體，來提高吸力式沉箱基礎(chǔ)的水平與豎向承載力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，尤其涉及一種外置移動射流吸力式沉箱基礎(chǔ)加固裝置及加固方法。

背景技術(shù)

全球海上風(fēng)電大多數(shù)處于小于50m范圍內(nèi)，對于深海領(lǐng)域的資源開發(fā)處在探索階段，傳統(tǒng)的固定式風(fēng)機應(yīng)用深海領(lǐng)域的風(fēng)力發(fā)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(fēng)機取代傳統(tǒng)固定式風(fēng)機已成為未來風(fēng)電發(fā)展的方向。

吸力式沉箱基礎(chǔ)是深海海洋平臺結(jié)構(gòu)的一種新型基礎(chǔ)形式，滿足深海領(lǐng)域風(fēng)機建設(shè)的需求。與傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)相比，吸力式沉箱基礎(chǔ)具有運輸與施工方便、工期短、可重復(fù)性使用以及造價低等優(yōu)點，在海洋工程中應(yīng)用越來越多。基礎(chǔ)的穩(wěn)定與否是決定海洋平臺能否正常使用的關(guān)鍵因素，深水海洋平臺中的吸力式沉箱基礎(chǔ)主要承受風(fēng)浪作用于上部結(jié)構(gòu)而傳遞下來的拉拔荷載，所以吸力式沉箱基礎(chǔ)豎向承載力以抗拔承載力為主。

當(dāng)吸力式沉箱基礎(chǔ)緩慢拔出時，地基內(nèi)的滲流運動導(dǎo)致沉箱內(nèi)泥沙的孔隙水壓力充分消散，土體處于完全排水狀態(tài)，基礎(chǔ)發(fā)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(chǔ)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(chǔ)自重。然而第一種與第二種不經(jīng)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(jīng)濟。如何有效便捷及經(jīng)濟的提高吸力式沉箱基礎(chǔ)抗拔承載力是目前吸力式沉箱基礎(chǔ)應(yīng)用難題。同時如何抵抗水平承載力目前也是工程中的難題。目前后壓漿技術(shù)能改善沉箱側(cè)壁土抗力，提高樁基極限承載力，因此近年來該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。但由于現(xiàn)有樁側(cè)后壓漿裝置的斷面間距大、壓漿孔開塞率低以及漿液分布不均勻等問題，使注入的漿液不能沿樁身全范圍覆蓋且樁-土體系不能有效地形成一個緊密協(xié)同工作的系統(tǒng)；同時現(xiàn)有的樁端、樁側(cè)后壓漿裝置相互獨立，造成壓漿管路復(fù)雜且易出現(xiàn)施工過程中壓漿管路亂序、漏壓等問題，從而導(dǎo)致后壓漿往往達不到所需要的效果。所以如何解決上述問題是有效地提樁基水平與豎向承載力的關(guān)鍵。本發(fā)明通過在大直徑鋼管基礎(chǔ)側(cè)壁布置移動射流管道，通過旋轉(zhuǎn)提拉壓漿管道，使高速漿液不斷切割軟黏土，并加以攪拌使大直徑鋼管基礎(chǔ)周圍形成水泥土加固體，來提高大直徑鋼管基礎(chǔ)的水平與豎向承載力。該方法可解決后壓漿不均勻效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的吸力式沉箱基礎(chǔ)側(cè)壁布置移動射流管道，通過定位裝置中定滑輪轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，提拉裝置中拉力繩索在電機驅(qū)動作用下提拉升降壓漿管道，使高速漿液不斷切割軟黏土，并加以攪拌使吸力式沉箱基礎(chǔ)周圍形成水泥土加固體，來提高吸力式沉箱基礎(chǔ)的水平與豎向承載力。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案

本發(fā)明所述的一種外置移動射流吸力式沉箱基礎(chǔ)加固裝置，該加固裝置包括伺服電機、壓漿裝置、壓漿管、導(dǎo)向管、移動射流噴嘴、提拉裝置、定位裝置、駁船；

所述的駁船上裝配伺服電機、壓漿裝置、提拉裝置；導(dǎo)向管位于吸力式沉箱基礎(chǔ)內(nèi)；壓漿裝置通過壓漿管與移動射流噴嘴相連通；提拉裝置用于提拉壓漿管，移動射流噴嘴位于導(dǎo)向管內(nèi)。