一种桶形基础辅助沉贯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种桶形基础辅助沉贯装置，包括待沉贯桶形基础上端面安装的竖向辅助导管架，辅助导管架上端安装有横向的主加载桁架，主加载桁架两端对称安装有与之垂直的次加载桁架，每个次加载桁架两端正下方设有桶形基础，四个桶形基础以主加载桁架中心轴两两对称，每个桶形基础上端与次加载桁架下端面通过钢缆相连接，钢缆上设有钢缆张紧器，通过张紧器使加载桁架受到下拉荷载，这些下拉荷载最终传递给待沉贯桶形基础，从而协助待沉贯桶形基础贯入海床。本实用新型专利技术结构设计合理，施工简单、方便，无需大型设备，沉贯荷载大、效率高，不产生对下沉无帮助的水平分量，具有良好的经济性与实用性。

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及海洋工程
，尤其涉及一种桶形基础辅助沉贯装置。
技术介绍
：桶形基础是一种底端开口、顶端封闭的倒扣大直径钢制圆桶，安装时，首先在预定海域依靠桶体自重使其部分插入土中以形成密闭空间，然后抽出桶内和土体之间的气体或液体，从而使桶体内外形成压力差，逐步压入至海床内预定深度完成安装。若桶形基础的桶壁与海床之间的摩擦阻力越大时，沉贯所需的桶体内外压力差更大。但当桶形基础在沉贯中抽取负压过大时，桶内地基土的泥沙颗粒在负压作用下会失去部分重量，形成由下向上的膨胀隆起状态，即所谓的“土塞”现象，其将阻碍桶形基础的下沉，使得桶形基础难以沉贯至设计深度。为了防止土塞现象的产生，桶形基础的内外压力差不宜过大。一般地，若地质条件复杂或桶形基础的长径比太大，沉贯过程中容易产生土塞现象，桶形基础依靠内外压力差已难以沉贯到位。此时，需要外部的辅助设备与辅助力量协助桶形基础的完成沉贯作业。特别地，桶形基础的构型逐渐演化形成多种多样的新型式，如中国专利授权公告号CN101761091A公布的一种带承力环的桶形基础、CN205152951U公布的一种新型裙式桶形基础、CN103741711A公布的一种高低桶盖双壁桶形基础、CN205134358U公布的一种倾斜式裙式桶形基础、CN103132521B公布的一种带锚枝的桶形基础、CN204940320U公布的一种锥形桶形基础。这些形态各异的桶形基础，其复杂的造型都不同程度上增加了桶形基础的沉贯阻力。因此，亟待发展协助桶形基础沉贯的辅助装置及安装方法。
技术实现思路
：为了弥补现有技术问题的不足，本技术的目的是提供一种桶形基础辅助沉贯装置，结构设计合理，其施工操作简单方便。本技术的技术方案如下：桶形基础辅助沉贯装置，其特征在于，包括待沉贯桶形基础上端面安装的竖向辅助导管架，辅助导管架上端安装有横向的主加载桁架，主加载桁架两端对称安装有与之垂直的次加载桁架，每个次加载桁架两端正下方设有沉贯于海床中的、倒置的桶形基础，桶形基础上端面上设有间隔设置的吊点、进出水阀，四个桶形基础以主加载桁架中心轴两两对称，每个桶形基础上端的吊点与次加载桁架下端面通过钢缆相连接，钢缆上设有钢缆张紧器。所述的桶形基础辅助沉贯装置，其特征在于，所述的吊点设置在桶形基础桶顶中心处。所述的桶形基础辅助沉贯装置，其特征在于，所述的主加载桁架与辅助导管架的对称轴重合，辅助导管架为锥柱状，大端与桶形基础上端面相固定。本技术的优点是：1、本技术四个桶形基础对称分布于待沉贯桶形基础四周，钢缆沿竖向分布连接桶形基础与加载桁架，钢缆上竖向荷载均转变成待沉贯桶形基础的下沉荷载，其不会产生对待沉贯桶形基础下沉无帮助的水平分量，沉贯荷载大、效率高。2、本技术施工简单、方便，无需大型设备，具有经济性与实用性。附图说明：图1为本技术桶形基础辅助沉贯装置的主视图。图2为本技术桶形基础辅助沉贯装置的俯视图。图3为本技术桶形基础沉贯就位示意图。图4为本技术安装主加载桁架及次加载桁架示意图。附图标记说明：1、桶形基础；2、进出水阀；3、吊点；4、钢缆；5、钢缆张紧器；6、待沉贯桶形基础；7、辅助导管架；8、主加载桁架；9、次加载桁架；A、海床面；B、海平面。具体实施方式：参见附图：桶形基础辅助沉贯装置，包括待沉贯桶形基础6上端面安装的竖向辅助导管架7，辅助导管架7上端安装有横向的主加载桁架8，主加载桁架8两端对称安装有与之垂直的次加载桁架9，每个次加载桁架9两端正下方设有沉贯于海床中的、倒置的桶形基础1，桶形基础1上端面上设有间隔设置的吊点3、进出水阀2，四个桶形基础1以主加载桁架8中心轴两两对称，每个桶形基础1上端的吊点3与次加载桁架9下端面通过钢缆4相连接，钢缆4上设有钢缆张紧器5，通过钢缆4上的钢缆张紧器5使次加载桁架9受到下拉荷载，次加载桁架9受到的下拉荷载最终传递给待沉贯桶形基础6，进而使待沉贯桶形基础6逐渐下沉，从而达到协助待沉贯桶形基础6贯入海床的目的。吊点3设置在桶形基础1桶顶中心处，供钢缆4穿越与系缚。桶形基础1与待沉贯桶形基础6的顶部设有进出水阀2，供连接外部管道抽负压使用。主加载桁架8与辅助导管架9的对称轴重合，辅助导管架9为锥柱状，大端与桶形基础1上端面相固定。待沉贯桶形基础6的桶顶应焊接有辅助构件，能够简便安装辅助导管架7，使辅助导管架7与待沉贯桶形基础6之间形成固定连接，并具有足够的强度与刚度。主加载桁架8的中点与辅助导管架7的对称轴重合；次加载桁架9以主加载桁架8的中点为对称点安装于主加载桁架8的两端；四个桶形基础1以主加载桁架8为对称轴轴安装于海床中。主加载桁架8与次加载桁架9应有足够的强度与刚度，能够承受钢缆4传递过来的轴力、剪力与弯矩，并具有足够的安全储备。次加载桁架9上与钢缆4接触的部位、主加载桁架8与次加载桁架9相互接触部位，应采用加筋钢板强化，防止应力集中而发生杆件局部屈服变形。使用辅助板材、螺栓连接或其它办法，使次加载桁架9、主加载桁架8与辅助导管架7连接成整体，能形成稳定的平衡体系，确保加载过程中整体稳定。钢缆4的上部连接有钢缆张紧器5，其能使钢缆4张紧，且能提供所需的足够拉力。本技术具体实施步骤详细描述如下：1）、待沉贯桶形基础定位与辅助桶形基础沉贯：在岸上或船上，将辅助导管架7与待沉贯桶形基础6之间实现固定连接。在指定的海域施工点，使用设备起吊将待沉贯桶形基础6竖直地下沉并接触海床，打开连接待沉贯桶形基础6上的进出水阀2抽真空使其沉入海床土体中一定的深度。初步就位的待沉贯桶形基础6应能保持自身的垂直度、且能承受一定的竖向荷载而不发生不均匀沉降；再根据设计方位尺寸，在待沉贯桶形基础6四周对称地将四个桶形基础1下沉接触海床，通过桶形基础1的进出水阀2抽取真空使其沉入海床土体中达到设计深度。2）、安装主加载桁架及次加载桁架：将主加载桁架8与辅助导管架7顶部相互固定连接，两个次加载桁架9分别对称地安装在主加载桁架8的两端。主加载桁架8的中点与辅助导管架7的对称轴重合；次加载桁架9以主加载桁架8的中点为对称点安装于主加载桁架8的两端；次加载桁架9、主加载桁架8与辅助导管架7连接成整体结构，能形成稳定的自平衡体系，确保加载过程中整体稳定。3）、安装钢缆，并实施均匀加载作业：对四个桶形基础1，使钢缆4竖直的连接桶形基础1上的吊点3与次加载桁架9，通过初步张紧钢缆张紧器5使桶形基础1的钢缆4拉紧次加载桁架9；通过待沉贯桶形基础6上的进出水阀2抽真空使其贯入海床的同时，逐渐张紧四个桶形基础1上方的钢缆张紧器5，使各钢缆4的拉力变成待沉贯桶形基础6的下沉荷载，逐渐把待沉贯桶形基础6贯入海床中；通过张紧钢缆张紧器5加载过程中，应保持次加载桁架9与主加载桁架8的水平度。若发现次加载桁架9或主加载桁架8产生倾斜，应通过调整不同位置钢缆4上的拉力，使其重回水平状态；待沉贯桶形基础6下沉达到预定值、经过检测其铅锤度满足要求后，沉贯施工即完成。沉贯过程中，应在充分利用四个桶形基础1提供的下拉荷载的基础上，再部分使用待沉贯桶形基础6的内外压力差，待沉贯桶形基础6的内外压力差不宜过大；因为四个桶形基础1是临时辅助装置，其变形过大、产生倾斜也无大碍；而待沉贯桶形基础6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桶形基础辅助沉贯装置，其特征在于，包括待沉贯桶形基础上端面安装的竖向辅助导管架，辅助导管架上端安装有横向的主加载桁架，主加载桁架两端对称安装有与之垂直的次加载桁架，每个次加载桁架两端正下方设有沉贯于海床中的、倒置的桶形基础，桶形基础上端面上设有间隔设置的吊点、进出水阀，四个桶形基础以主加载桁架中心轴两两对称，每个桶形基础上端的吊点与次加载桁架下端面通过钢缆相连接，钢缆上设有钢缆张紧器。

【技术特征摘要】
1.一种桶形基础辅助沉贯装置，其特征在于，包括待沉贯桶形基础上端面安装的竖向辅助导管架，辅助导管架上端安装有横向的主加载桁架，主加载桁架两端对称安装有与之垂直的次加载桁架，每个次加载桁架两端正下方设有沉贯于海床中的、倒置的桶形基础，桶形基础上端面上设有间隔设置的吊点、进出水阀，四个桶形基础以主加载桁架中心轴两两对称，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金龙，刘洁群，唐超，高玲玲，肖连军，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：新型
国别省市：安徽;34