一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置，该装置包括减速轮胎、压重轮胎以及钢丝网；整个保护装置围绕桩基，分为内外两个环形区域；减速轮胎位于外层，由橡胶轮胎、生态袋、土工布以及塑料排水板组成，橡胶轮胎用土工布封底，内部为生态袋，下部连接着一块条形的塑料排水板插入海床；压重轮胎位于内层，由橡胶轮胎、砂石填料、土工布以及塑料排水板组成，橡胶轮胎用土工布封底，内部为砂石填料，下部连接塑料排水板插入海床；各个橡胶轮胎之间的空隙用透水性混凝土浇筑；整个结构上部覆盖着钢丝网。该装置通过减速、压重双重作用加固海床，可抵御不同程度的海流，维持桩基的长期稳定且具有环境亲和性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置
本技术涉及防护装置领域，尤其涉及一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置。
技术介绍
三角洲地区由于特殊的地理位置，该地区常会修建钻井机、海上风机等构筑物。虽然，该地区的海床强度很高能够支撑构筑物的重量,但是在较强的波浪作用下，海床会发生液化破坏,直接导致上部构筑物倾覆，造成了重大损失。因此，针对三角洲地区的海床液化现象需要采取必要的防治措施。有研究表明，三角洲地区的土层在空间上具有明显的特征，当海床表层土层的较为密实、透水性差，波浪作用下该层土会对下覆土体产生封闭作用；而其下部一定深度内土体表现着明显的粗化和成层现象，该层土体虽强度较高，但由于细小颗粒的上浮流失而凝聚力显著下降，是海床液化的关键所在。另外，三角洲地区的海床地基在波浪、潮浪作用小时，土体强度会沿深度不同程度地受到巩固与增强，这部分强度可以作为储备，用于抵御稍强的海浪，参考现有的陆地上水利工程中防止地基液化的措施(排水法、压重法等)，结合三角洲地区的海床不同深度的土层力学特性，才能经济有效地解决海床液化的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于针对三角洲地区的海床力学特性，提供一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置，其防护效益好、耐久性强、构件制作和拼装方便、生态友好且造价较低。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置，该保护装置包括减速轮胎、压重轮胎以及钢丝网；整个保护装置围绕桩基进行布置，分为内外两个环形区域；其中，外层环形区域填充若干依次固定连接的减速轮胎，内层环形区域填充若干依次固定连接的压重轮胎，所有轮胎之间的空隙用透水性混凝土进行灌注；所述钢丝网覆盖整个桩基保护装置的上部空间；所述减速轮胎由橡胶轮胎、生态袋、土工布以及塑料排水板组成，橡胶轮胎用土工布封底，内部为生态袋，下部连接着一块长条形的塑料排水板，塑料排水板插入海床；所述压重轮胎由橡胶轮胎、砂石填料、土工布以及塑料排水板组成，橡胶轮胎用土工布封底，内部为砂石填料，下部连接着塑料排水板，塑料排水板插入海床。进一步地，所述外层环形区域的减速轮胎围绕桩基横向至少布置一圈，纵向布置一层，减速轮胎的圈数可根据工程所在环境的海流情况进行确定。进一步地，所述内层环形区域的压重轮胎围绕桩基横向至少布置一圈，纵向至少布置一层，压重轮胎的圈数和层数，可根据工程所在环境的海流情况进行确定。进一步地，所有橡胶轮胎之间锚固连接。进一步地，所述生态袋中种植海草等海生植物，起到降低海流速度以及巩固海床土的作用，生态袋外包装和土工布的孔隙直径保证能够让植物根系穿过。进一步地，所述塑料排水板上附着若干透水性混凝土圆柱块，塑料排水板的长度至少穿过海床下的粗化层，透水性混凝土圆柱块在粗化层的密度为其他层密度的1.5倍。本技术的有益效果是：首先，本技术针对海床液化的关键——“缺乏凝聚力的粗化层”进行加固，插入海床的塑料排水板可提高土体的排水性能，使超孔隙水压力以最快的速度消散，其附属的透水性混凝土圆柱块能提供抗拔抗浮起的拉力，疏松多孔的表面能够为海洋微生物提供生存空间，分泌胶结物，提高海床土体(尤其使粗化层)的凝聚力；其次，减速轮胎的生态袋中，种植海草等海生植物，在装置的最外层形成降低流速的屏障，发挥“三角洲地区海床在较低流速的情况下能够巩固增强土体”的特殊性质，为抵抗较大海流提供强度储备；另外，生态袋的孔隙能够提供海草的根系生长蔓延进入海床，同样也能起到固土的作用；而且，借鉴陆地上的水利工程经验，特别在桩基周围的海床表面施加压重轮胎，其中的砂石填料孔隙比大，透水性好，重量大，可有效增大土体的有效应力而防止海床液化；最后，橡胶轮胎间的空隙用透水性混凝土灌注后，能提高整体结构的整体稳定性，能为微生物生长提供空间，使整个结构对海底环境影响降到最低。综上所述，该装置针对不同深度的土层和不同程度的海流做出不同的处理，在保证有效防治海床液化的问题的同时，将装置对海底环境的不利影响降到最低程度，具有造价低廉、环境亲和性、固土效果显著的优点。附图说明图1是本技术的侧视图；图2是本技术的俯视图；图3是减速轮胎的示意图；图4是压重轮胎的示意图；图5是排水板的结构示意图；其中，减速轮胎1、压重轮胎2、橡胶轮胎3、生态袋4、土工布5、塑料排水板6、透水性混凝土圆柱块7、砂石填料8、钢丝网9、海生植物10、桩基11、粗化层12。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1所示，本技术提供的一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置，该保护装置包括减速轮胎1、压重轮胎2以及钢丝网9；所述钢丝网9覆盖整个桩基保护装置的上部空间。如图2所示，整个保护装置围绕桩基11进行布置，分为内外两个环形区域；其中，外层环形区域填充若干依次固定连接的减速轮胎1，内层环形区域填充若干依次固定连接的压重轮胎2，所有轮胎之间的空隙用透水性混凝土进行灌注。如图1-3所示，所述减速轮胎1由橡胶轮胎3、生态袋4、土工布5以及塑料排水板6组成，橡胶轮胎3用土工布5封底，内部为生态袋4，下部连接着一块长条形的塑料排水板6，塑料排水板6插入海床。减速轮胎1围绕桩基横向至少布置一圈，纵向布置一层，减速轮胎1的圈数可根据工程所在环境的海流情况进行确定，图2中以一圈为例。所述生态袋4中种植海草等海生植物10，起到降低海流速度以及巩固海床土的作用，生态袋4外包装和土工布5的孔隙直径保证能够让植物根系穿过。如图1、2、4所示，所述压重轮胎2由橡胶轮胎3、砂石填料8、土工布5以及塑料排水板6组成，橡胶轮胎3用土工布5封底，内部为砂石填料8，下部连接着塑料排水板6，塑料排水板6插入海床。压重轮胎2围绕桩基横向至少布置一圈，纵向至少布置一层，压重轮胎2的圈数和层数，可根据工程所在环境的海流情况进行确定，图2中以一圈为例。如图5所示，塑料排水板6上附着若干透水性混凝土圆柱块7，塑料排水板6的长度至少穿过海床下的粗化层，透水性混凝土圆柱块7在粗化层的密度为其他层密度的1.5倍。装置工作时，侵袭而来的海流首先通过最外层的减速轮胎1，生态袋4上形成的海草帷幕通过摆动的紊流作用可有效降低海流速度，内层的桩周土体在较缓和的海流作用下能增强土体的强度，作为抵抗较湍急的海流的储备。海流来袭时会导致土体内的超孔隙水压力上升，从橡胶轮胎3下打入海床的塑料排水板6可提高排水速度，使孔压消散避免出现海床液化的作用。另外，海流会对橡胶轮胎3有上浮的作用，塑料排水板6附着的透水性混凝土圆柱块7能够增加摩擦力，提供抗拔力，使压重轮胎2和减速轮胎1发挥类似锚杆的功能。灌注在橡胶轮胎3之间的透水性混凝土增强结构的整体性，其疏松多孔的表面附着微生物，随着时间的推移，能与海底的生态环境融合，稳固海床的同时减少对环境的影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置，其特征在于，包括减速轮胎（1）、压重轮胎（2）以及钢丝网（9）；整个保护装置围绕桩基（11）进行布置，分为内外两个环形区域；其中，外层环形区域填充若干依次固定连接的减速轮胎（1），内层环形区域填充若干依次固定连接的压重轮胎（2），所有轮胎之间的空隙用透水性混凝土进行灌注；所述钢丝网（9）覆盖整个桩基保护装置的上部空间；所述减速轮胎（1）由橡胶轮胎（3）、生态袋（4）、土工布（5）以及塑料排水板（6）组成，橡胶轮胎（3）用土工布（5）封底，内部为生态袋（4），下部连接着一块长条形的塑料排水板（6），塑料排水板（6）插入海床；所述压重轮胎（2）由橡胶轮胎（3）、砂石填料（8）、土工布（5）以及塑料排水板（6）组成，橡胶轮胎（3）用土工布（5）封底，内部为砂石填料（8），下部连接着塑料排水板（6），塑料排水板（6）插入海床。

【技术特征摘要】
1.一种适用于三角洲地区海床的复合型防液化装置，其特征在于，包括减速轮胎（1）、压重轮胎（2）以及钢丝网（9）；整个保护装置围绕桩基（11）进行布置，分为内外两个环形区域；其中，外层环形区域填充若干依次固定连接的减速轮胎（1），内层环形区域填充若干依次固定连接的压重轮胎（2），所有轮胎之间的空隙用透水性混凝土进行灌注；所述钢丝网（9）覆盖整个桩基保护装置的上部空间；所述减速轮胎（1）由橡胶轮胎（3）、生态袋（4）、土工布（5）以及塑料排水板（6）组成，橡胶轮胎（3）用土工布（5）封底，内部为生态袋（4），下部连接着一块长条形的塑料排水板（6），塑料排水板（6）插入海床；所述压重轮胎（2）由橡胶轮胎（3）、砂石填料（8）、土工布（5）以及塑料排水板（6）组成，橡胶轮胎（3）用土工布（5）封底...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡钿钿，江淇熙，李奖，凌道盛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33