包含注浆板结体的鱼雷锚基础及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种包含注浆板结体的鱼雷锚基础及其施工方法，包括有鱼雷锚和钢筋网片，鱼雷锚的上端连接有锚链，钢筋网片的四周分别连接有多根施工绳索，多根施工绳索的一侧分别连接有注浆管，鱼雷锚的上部和钢筋网片的外部包裹有注浆板结体，锚链从注浆板结体的上端延伸出。本发明专利技术采用鱼雷锚贯入海床、套入钢筋网片、喷射冲刷并抛骨料、注浆的施工步骤可实现所提基础的施工；鱼雷锚与注浆板结体共同形成锚泊基础，二者自重、与海床土体之间的摩阻力共同构成抗拔承载力，提高了锚泊力；钢筋网片内抛入骨料，降低了造价；注浆板结体含有钢筋网片，整体性好、强度高，不易发生破坏与失效。

【技术实现步骤摘要】
包含注浆板结体的鱼雷锚基础及其施工方法
本专利技术涉及深水网箱锚泊基础的
，具体是一种包含注浆板结体的鱼雷锚基础及其施工方法。
技术介绍
目前我国海上养殖存在近岸过度开发、而深水区域利用不足的问题。海上养殖区域主要集中在15米等深线以内的浅海内湾，该区域过于饱和，而超过20米水深的海域利用率尚不足1％，远低于美国、日本和挪威等发达国家的水平。因此发展离岸深水网箱养殖己成为我国保障食品供应和安全的长远战略，己成为拓展食物生产空间的必然选择。锚泊系统是网箱在水中的根基，其抗拔承载力直接影响网箱的安全性。在恶劣天气情况下，网箱因锚泊系统失效而被风浪损毁、击沉的案例数不胜数。我国沿海年均遭受数个超强台风的袭击，台风路径影响范围内的海水网箱损毁严重，导致海水网箱养殖产业在一定程度上处于“靠天吃饭”的状态。如海南省的深水网箱养殖业在每年的超强台风中相继遭到毁灭性的打击、损失惨重，其中大部分受灾深水网箱是因锚泊基础破坏而被吹走损毁的。虽然锚泊基础的造价占整个网箱系统总价的比重不大，但其失效后导致整个网箱系统全军覆没，具有控制网箱全局稳定的重要作用。常用的网箱锚泊基础形式有铁锚、木桩锚和水泥墩锚等，但这类锚泊基础已难以满足大型深水网箱、单点锚泊的需要。随着技术的发展，鱼雷锚也逐渐被引用至网箱的锚泊基础中。鱼雷锚是动力贯入锚的一种，锚自身的形状类似鱼雷，故得名鱼雷锚。鱼雷锚可分为有尾翼和无尾翼两种类型，有尾翼的锚身一般有4个尾鳍。鱼雷锚锚身形如圆柱状，内部中空，可以填充高密度的材料如混凝土、废金属等来增加自重和降低锚重心而维持其稳定性，下端部呈锥形状，便于贯入海床土体中，如图1所示。鱼雷锚安装快捷方便，安装时不需要借助任何外力，仅需在离海底足够高的位置将其垂直释放，使其靠自身重力下落，并在碰撞海底时，借助高加速度导致的巨大惯性力而贯穿海床至一定深度。通常释放高度在距海底30m时能达到17m/s的最终碰撞速度，贯入深度约为7m，在150m时能达到30m/s以上，贯入深度约为20m。深海浮式平台中一般采用长约15m、重达130吨的鱼雷锚。但若将鱼雷锚用于我国水深20～40m区域的网箱锚泊基础时，存在下列问题：①与深海浮式平台相比，网箱的水深相对较浅，鱼雷锚自由下落时的高度有限，势能较小，难以贯入至较深的海床中；②鱼雷锚作为网箱锚泊基础时，其体积与重量需大大减小(否则成本过高而无法推广)，而鱼雷锚重量的降低也会导致其难以贯入至较深的海床中；③若海床表层土体为深厚的淤泥质土，强度较低，虽然鱼雷锚能依靠自重贯入至较大深度的海床中，但鱼雷锚四周被淤泥质土包围，鱼雷锚与海床土体之间的摩阻力相对较小，导致鱼雷锚的锚泊力较小，难以满足需要。④若海床表层的强度相对较高，而下部存在强度相对较低的淤泥质土，即海床存在“上硬下软”的土层结构形式，浅层强度相对较高的海床土体阻止了鱼雷锚的贯入施工。若采取办法将浅层强度相对较高的海床土冲刷、破坏，虽然有助于将鱼雷锚贯入至较大深度的海床中，但鱼雷锚上部被冲刷破坏的海床土体强度较低，需要较长时间其强度才能逐渐恢复，且无法恢复到施工前的原始状态，导致摩阻力较小，鱼雷锚的总体抗拔承载力有限。本专利技术关注的问题为：在水深20～40m的海域中，海床表层土体强度相对较低(如海床表层土体为深厚的淤泥质土，或海床表层土体强度虽然相对较高但为了鱼雷锚贯入施工已被冲刷破坏而强度较低)，采用鱼雷锚作为网箱锚泊基础时，如何使鱼雷锚具有较大的抗拔承载力。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种包含注浆板结体的鱼雷锚基础及其施工方法，在鱼雷锚的上部注浆形成体积与重量较大的注浆板结体，注浆板结体内设置钢筋网片，鱼雷锚与注浆板结体的自重与摩阻力共同构成抗拔承载力，大大提高了鱼雷锚的锚泊力。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：包括有鱼雷锚和钢筋网片，所述鱼雷锚的上端连接有锚链，所述的钢筋网片呈中间低、四周高的下凹形状，且位于所述鱼雷锚的上方，钢筋网片的四周分别连接有多根施工绳索，所述多根施工绳索的一侧分别连接有注浆管，所述鱼雷锚的上部和所述钢筋网片的外部包裹有注浆板结体，所述的锚链穿越所述钢筋网片和注浆板结体，从所述注浆板结体的上端延伸出。所述的包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：所述的钢筋网片由钢筋绑扎而成，钢筋网片的底部中心设有供所述锚链穿越的孔洞。所述的包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：所述的多根施工绳索呈等间隔、对称分布，绑定在所述钢筋网片的四周。所述的包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：所述的注浆板结体包括有固结而成的骨料和浆液，所述的骨料包括有块石、砾石、碎石或建筑垃圾，骨料的粒径大于所述钢筋网片上钢筋之间的间隙。一种包含注浆板结体的鱼雷锚基础的施工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)、鱼雷锚贯入海床：将锚链系泊在鱼雷锚的上端，即系泊在鱼雷锚的尾部吊杆上，在指定海域基于锚链起吊鱼雷锚，释放锚链，让鱼雷锚在自重作用下快速下沉并贯入海床；(2)、套入钢筋网片：在提前预制好的钢筋网片的四周等间隔、对称的绑定多根施工绳索，一般不少于三根，并在各施工绳索上分别绑定注浆管，基于钢筋网片底部的孔洞套入锚链，使钢筋网片沿着锚链缓慢下沉并接触海床；(3)、喷射冲刷并抛入骨料：将各注浆管连接高压水泵，开启高压水泵，使高压水流从各注浆管的下端喷射而出，冲刷钢筋网片内外的海床土体，同时向钢筋网片内抛入骨料，即抛入块石、砾石、碎石或建筑垃圾，使钢筋网片在喷水冲刷与骨料自重的共同作用下陷入海床土体中，直至钢筋网片下沉至鱼雷锚的上端且抛入骨料的体积达到要求时，停止喷射冲刷与抛入骨料；(4)注浆：卸除高压水泵而使各注浆管与注浆系统连接，开启注浆系统使浆液从各注浆管的下端涌出，浆液逐渐填充钢筋网片的内部与外部，钢筋网片内的骨料也逐步被浆液包裹，注入浆液的体积达到设计值后，停止注浆，浆液自身固化或者粘结骨料、海床土体后板结，包裹住鱼雷锚的上部和钢筋网片，在鱼雷锚的上部形成注浆板结体，鱼雷锚与其上部的注浆板结体共同结合成整体形成锚泊基础。与现有技术相比，本专利技术具有下列优点：(1)、鱼雷锚与其上部注浆形成的注浆板结体共同形成锚泊基础，鱼雷锚与注浆板结体的自重、与海床土体之间的摩阻力共同构成抗拔承载力，大大提高了鱼雷锚的锚泊力。(2)、施工过程中基于注浆管的高压喷水冲刷作业，一方面冲刷、吹走了钢筋网片周围的软质海床土体有助于钢筋网片进一步下沉，另一方面可使后续的注浆板结体含砂(泥)量较少，整体强度较高。(3)、注浆管既是高压水流的通道，又是注浆时浆液的通道，且数量为多根(一般不少于三根)，若出现个别注浆管失效的突发事件，仍可通过其余注浆管完成注浆工作，提高了注浆的效率与安全性。(4)、钢筋网片内抛入块石、砾石或建筑垃圾等骨料，一方面利用这些骨料的自重增加后续注浆板结体的重量，另一方面还可减小浆液的用量，降低了造价。(5)、钢筋网片包含在注浆板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：包括有鱼雷锚和钢筋网片，所述鱼雷锚的上端连接有锚链，所述的钢筋网片呈中间低、四周高的下凹形状，且位于所述鱼雷锚的上方，钢筋网片的四周分别连接有多根施工绳索，所述多根施工绳索的一侧分别连接有注浆管，所述鱼雷锚的上部和所述钢筋网片的外部包裹有注浆板结体，所述的锚链穿越所述钢筋网片和注浆板结体，从所述注浆板结体的上端延伸出。/n

【技术特征摘要】
1.一种包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：包括有鱼雷锚和钢筋网片，所述鱼雷锚的上端连接有锚链，所述的钢筋网片呈中间低、四周高的下凹形状，且位于所述鱼雷锚的上方，钢筋网片的四周分别连接有多根施工绳索，所述多根施工绳索的一侧分别连接有注浆管，所述鱼雷锚的上部和所述钢筋网片的外部包裹有注浆板结体，所述的锚链穿越所述钢筋网片和注浆板结体，从所述注浆板结体的上端延伸出。


2.根据权利要求1所述的包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：所述的钢筋网片由钢筋绑扎而成，钢筋网片的底部中心设有供所述锚链穿越的孔洞。


3.根据权利要求1所述的包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：所述的多根施工绳索呈等间隔、对称分布，绑定在所述钢筋网片的四周。


4.根据权利要求1所述的包含注浆板结体的鱼雷锚基础，其特征在于：所述的注浆板结体包括有固结而成的骨料和浆液，所述的骨料包括有块石、砾石、碎石或建筑垃圾，骨料的粒径大于所述钢筋网片上钢筋之间的间隙。


5.一种基于权利要求1-4任意一项所述包含注浆板结体的鱼雷锚基础的施工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)、鱼雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁群，李国斌，肖连军，孙欣欣，何立新，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34