[發(fā)明專利]一種適用于軟弱海床的樁基礎(chǔ)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及其施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310012010.6
• 申請(qǐng)日: 2023-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN116005711A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甘毅;王桂蘭;胡雪揚(yáng);陳繼泉;張金福;王宇楠;賀正興;鄭儼剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E02D27/42
• 分類號(hào): E02D27/42;E02D27/12;E02D5/28;E02D15/04;E02D15/06;E02D7/10;F03D13/25;F03D13/20
• 代理公司: 福州盈創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35226
• 代理人: 蔡超婧

本發(fā)明涉及一種適用于軟弱海床的樁基礎(chǔ)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及其施工方法，特別涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明包括鋼管樁、破土構(gòu)件、加強(qiáng)外筒、外筒頂部封板、風(fēng)機(jī)塔筒、灌漿系統(tǒng)、軟弱海床面，所述鋼管樁位于所述軟弱海床面附近的外圍焊接有所述加強(qiáng)外筒，所述加強(qiáng)外筒下方的所述鋼管樁外圍上焊接有所述破土構(gòu)件，所述鋼管樁外壁與所述加強(qiáng)外筒內(nèi)壁之間填充有加強(qiáng)灌漿材料，所述加強(qiáng)外筒的頂部上設(shè)有所述外筒頂部封板，所述外筒頂部封板上設(shè)有溢漿口，所述鋼管樁內(nèi)部設(shè)有所述灌漿系統(tǒng)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎、穩(wěn)定性好、施工方便，具有較為廣泛的推廣意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及于一種適用于軟弱海床的樁基礎(chǔ)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界能源危機(jī)日益嚴(yán)重，加快新能源開發(fā)利用無疑成為最可行的解決途徑。我國正在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，積極推進(jìn)新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中以風(fēng)能發(fā)電為突出代表。海上風(fēng)電作為一種新型可再生綠色能源已得到了世界各國的大力支持并發(fā)展迅速。

目前海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)主要采用單樁基礎(chǔ)、高樁承臺(tái)基礎(chǔ)、樁式導(dǎo)管架基礎(chǔ)、吸力樁式導(dǎo)管架基礎(chǔ)等樁基礎(chǔ)型式。隨著我國海上風(fēng)電場建設(shè)逐步向深遠(yuǎn)海推進(jìn),單機(jī)容量越來越大，風(fēng)電場工程地質(zhì)條件也由淺海硬質(zhì)海床變?yōu)檐浫鹾４玻瑔挝蝗胪灵L度內(nèi)樁基礎(chǔ)能夠提供的承載力有限。結(jié)合樁基礎(chǔ)受力特點(diǎn)以及規(guī)范要求的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)控制標(biāo)準(zhǔn)，樁基礎(chǔ)需要重點(diǎn)控制泥面附近的變形，但在上述深厚軟弱海床條件下，樁周土體水平抗力小，基礎(chǔ)水平變形過大。上述均成為樁基礎(chǔ)在軟弱海床中應(yīng)用的制約因素，是樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際施工需要著重考慮的難題之一。

發(fā)明內(nèi)容

(1)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種適用于軟弱海床的樁基礎(chǔ)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，包括鋼管樁、破土構(gòu)件、加強(qiáng)外筒、外筒頂部封板、風(fēng)機(jī)塔筒、灌漿系統(tǒng)、軟弱海床面，所述鋼管樁頂端上設(shè)有所述風(fēng)機(jī)塔筒，所述鋼管樁位于所述軟弱海床面附近的外圍焊接有所述加強(qiáng)外筒，所述加強(qiáng)外筒下方的所述鋼管樁外圍上焊接有所述破土構(gòu)件，所述鋼管樁外壁與所述加強(qiáng)外筒內(nèi)壁之間填充有加強(qiáng)灌漿材料，所述加強(qiáng)外筒的頂部上設(shè)有所述外筒頂部封板，所述外筒頂部封板上設(shè)有溢漿口，所述鋼管樁內(nèi)部設(shè)有所述灌漿系統(tǒng)，所述灌漿系統(tǒng)包括灌漿管路及固定管，所述灌漿管路與所述加強(qiáng)外筒相連通，所述灌漿管路外壁與所述鋼管樁內(nèi)壁之間通過所述固定管固定連接。

優(yōu)選地，所述破土構(gòu)件由弧形鋼板制成且設(shè)有三層，每層至少設(shè)置三瓣且繞所述鋼管樁呈環(huán)形間隔等距分布，厚度至上往下依次遞減。

優(yōu)選地，所述加強(qiáng)外筒底部呈錐形。

優(yōu)選地，所述灌漿管路包括5條灌漿管及3條回漿管，5條灌漿管及3條回漿管依次呈環(huán)形等距分布設(shè)置在所述鋼管樁內(nèi)壁上，5條所述灌漿管包括第一灌漿管、第二灌漿管、第三灌漿管、第四灌漿管及第五灌漿管，3條所述回漿管包括第一回漿管、第二回漿管及第三回漿管。

優(yōu)選地，所述灌漿管上端為灌漿管頭，每條所述灌漿管從最頂部每隔5m左右設(shè)置一個(gè)水平過渡段，水平過渡段與豎直灌漿段連接采用平緩弧度過渡。

優(yōu)選地，所述第一灌漿管、所述第四灌漿管及所述第二回漿管下端與所述加強(qiáng)外筒的下部相連通，所述第二灌漿管、所述第五灌漿管及所述第三回漿管與所述加強(qiáng)外筒的中部相連通，所述第三灌漿管及所述第一回漿管與所述加強(qiáng)外筒的上部相連通。

優(yōu)選地，所述灌漿管路從最頂部開始每隔2m采用所述固定管與所述鋼管樁連接。

優(yōu)選地，所述外筒頂部封板上的所述溢漿口處設(shè)有用于與封閉板螺栓連接的螺栓孔。

優(yōu)選地，所述的一種適用于軟弱海床的樁基礎(chǔ)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

(1)將預(yù)制好的鋼管樁運(yùn)輸?shù)綄?duì)應(yīng)的海域位置；

(2)鋼管樁采用兩點(diǎn)吊起吊后，翻身下水，進(jìn)行GPS精準(zhǔn)定位至機(jī)位中心位置；