一种组合环筒式导管架打旋桩基础制造技术

本实用新型专利技术属于海上基础结构技术领域，公开了一种组合环筒式导管架打旋桩基础，导管架下部连接有环筒，环筒开口向下且设有多个均布的分舱，每个分舱设置有导向筒和给排水阀门，导向筒周围设置有临时固定装置；环筒通过导向筒灌浆连接有打旋桩，多个打旋桩以环筒的轴线为中心环向均布；打旋桩包括桩身和设置于桩身外侧的打旋承载叶片，打旋承载叶片用于旋入地基中提供主要承载力。本实用新型专利技术采用打旋桩和环筒共同形成的结构体作为导管架的承载结构，一方面利用了筒型基础顶承式的受力特点，增大了基础在泥面处的承载能力，降低了对打旋桩桩长和直径的要求，间接降低了打桩难度；另一方面也利用了单桩基础的承载特点，减小了筒型基础的直径和筒。

【技术实现步骤摘要】
一种组合环筒式导管架打旋桩基础
本技术属于海上基础
，具体的说，是涉及一种多腿导管架基础。
技术介绍
海上多桩导管架基础结构在设计使用中，桩基起着至关重要的作用，导管架所受到的荷载通过桩基传递到海床中，从而稳定整个导管架平台。目前的多桩导管架基础结构及施工一般是两种形式：先进行钢管桩的打入，再安装导管架(先桩法)；先安装导管架，再将钢管桩打入各导向孔(后桩法)。这两种方法对桩身垂直度、桩顶误差和海底平整度均有一定的要求，同时导管架的水平度较难控制，产生倾斜后整体结构不易调平。同时，随着风电开发逐渐走向深远海，多桩导管架基础的钢管桩直径和深度不断增加，打桩的难度也在不断增大。
技术实现思路
本技术着力于解决现有多桩导管架基础结构桩基施工难度较大和导管架易倾斜难调平的技术问题，提供一种组合环筒式导管架打旋桩基础，可以增加基础承载能力，实现精准调平，提高施工效率。为了解决上述技术问题，本技术通过以下的技术方案予以实现：一种组合环筒式导管架打旋桩基础，包括导管架，所述导管架下部连接有环筒，所述环筒的轴线与所述导管架的中心线共线；所述环筒包括由外筒、内筒和顶盖构成下部开口的筒形结构，所述外筒和所述内筒之间设置有若干分舱板，所述分舱板将所述外筒和所述内筒之间的环形空间均匀分隔为多个分舱；每个分舱设置有导向筒，所述导向筒固定于所述顶盖；所述顶盖在所述导向筒周围设置有临时固定装置，并且所述顶盖对应于每个分舱设置有给排水阀门；所述环筒通过所述导向筒灌浆连接有打旋桩，多个所述打旋桩以所述环筒的轴线为中心环向均布；所述打旋桩包括桩身和桩身外侧设置的打旋承载叶片，所述打旋承载叶片用于旋入地基。进一步地，所述导管架包括多根主腿和若干支撑结构连接构成的桁架结构，所述主腿与所述打旋桩的数量相同；所述导管架的主腿预留有设计水位以下的注水孔。进一步地，所述导向筒的顶面高出于所述环筒的顶盖。进一步地，所述基础就位场地存在软弱土层，则基础在位状态下所述打旋桩对应于软弱土层所在位置的高度布置所述打旋承载叶片。进一步地，基础就位场地存在硬土层，则所述打旋桩底部布置所述打旋承载叶片。进一步地，所述打旋承载叶片为倾斜状，围绕桩身轴线均匀布置且倾斜方向一致，其倾斜角度为30～150°。进一步地，所述打旋承载叶片为螺旋状，围绕桩身轴线均匀布置且旋转方向一致，其螺旋角度18～360°。进一步地，所述打旋桩的桩身顶部设置有锚固叶片，所述锚固叶片用于插入所述导向筒，并与所述导向筒灌浆连接。本技术的有益效果是：本技术的一种组合环筒式导管架打旋桩基础，采用打旋桩和环筒共同形成的结构体作为导管架的承载结构，一方面利用了筒型基础顶承式的受力特点，增大了基础在泥面处的承载能力，降低了对打旋桩桩长和直径的要求，间接降低了打桩难度；另一方面也利用了单桩基础的承载特点，减小了筒型基础的直径和筒高。并且，可以将传统的导向架施工转化为吸力下沉调平作业，将传统的打桩施工转化为打旋桩入泥作业，同时利用环筒的分舱进行精准定位和水下调平，环筒自带的导桩筒作为打桩架使用，环筒的可调平特性也使得打桩过程中能够始终保证导桩筒的垂直度实现垂直打桩，并能根据桩身水平度调整导桩架的水平度，实现打桩过程中的动态调平，大大减小了施工难度；打旋桩的打旋承载叶片能够提高打旋桩的承载面积和承载能力，从而降低所需的桩身直径，环筒的锚固法兰和桩身顶部的锚固叶片保证了桩基与导管架的传力，从而实现施工方便，整体结构稳定性强等特点，具有良好的应用前景。附图说明图1是本技术所提供的组合环筒式导管架打旋桩基础的结构示意图；图2是本技术所提供的组合环筒式导管架打旋桩基础中环筒的结构示意图；图3是本技术所提供的组合环筒式导管架打旋桩基础中打旋桩的结构示意图；图4是倾斜状打旋承载叶片的结构示意图；图5是螺旋状打旋承载叶片的结构示意图；图6是本技术所提供的组合环筒式导管架打旋桩基础的运输状态示意图。上述图中：1、导管架；11、主腿；12、支撑结构；2、环筒；21、外筒；22、内筒；23、导向筒；24、分舱板；25、锚固法兰；26、临时固定装置；27、给排水阀门；3、打旋桩；31、桩身；32、打旋承载叶片；33、锚固叶片。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如图1所示，本实施例公开了一种可用于海上风电的组合环筒式导管架打旋桩基础，包括导管架1、大直径的环筒2和多个相同的打旋桩3。环筒2的轴线与导管架1的中心线共线，环筒2上部连接导管架1，环筒2下部连接打旋桩3，多个打旋桩3以环筒2的轴线为中心环向均布。本实施例中，导管架1为三根相同的主腿11和若干支撑结构12连接构成的桁架结构，主腿11和支撑结构12均由圆形钢管构成，主腿11直径通常大于支撑结构12直径。主腿11的数量与打旋桩3相同，通常为3-6个。主腿11预留有注水孔，注水孔的位置设置在设计水位以下，保证导管架1在下沉就位后可以自动注水，以减小导管架1本身的浮力。如图2所示，环筒2主要由外筒21、内筒22、导向筒23、分舱板24和环形顶盖构成下部开口的筒中筒结构。内筒22和外筒21顶部分别与顶盖的内外缘焊接，外筒21和内筒22之间焊接有若干径向均布的分舱板24，分舱板24将外筒21和内筒22之间的环形空间分隔为多个分舱，分舱的数量一般也与打旋桩3的数量相同。每个分舱内设置有一个导向筒23，导向筒23插入顶盖中并与顶盖焊接，导向筒23顶面略高出顶盖，一方面便于安装打旋桩3和锚固叶片33时定位，另一方面也便于与灌浆设备连接固定，同时增大灌浆接触面积。导向筒23的内径大于打旋桩3的整体外延直径(即桩身31直径与打旋承载叶片32或锚固叶片33宽度之和)，保证打旋桩3能够顺利插入导向筒23内。环筒2的顶盖上设置有带加强结构的锚固法兰25，用于通过高强螺栓与导管架1的主腿11相连。每个导向筒23周围设置有临时固定装置26，临时固定装置26安装在顶盖上。临时固定装置26可选用电动环形抱紧装置，用于在基础制作及运输过程中将打旋桩3提起，保证打旋桩3底部始终嵌入环筒2内部，不仅在陆上施工及海上运输过程中能够较好的保护承载螺栓叶片32，避免意外碰撞，而且在下沉阶段可保证环筒2先接触泥面，从而形成打旋桩3的导桩界面。环筒2的顶盖上对应于每个分舱设置有给排水阀门27，用于通过外部连接高压抽排水泵实现各个分舱的打水和抽水操作。如图3所示，打旋桩3包括桩身31和打旋承载叶片32，打旋承载叶片32可采用倾斜状或螺旋状，用于旋入地基中。桩身31为钢制材料，入泥深度10～100m。根据不同基础就位场地土质条件，打旋承载叶片32布置在桩身31外侧的不同高度，打旋承载叶片32可设置一层或多层。打旋承载叶片32的叶片组件宽度可根据不同土层的土体强度和桩身受力沿高度方向变化，土体较弱处叶片组件宽度较宽，土体较强处叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合环筒式导管架打旋桩基础，包括导管架，其特征在于，所述导管架下部连接有环筒，所述环筒的轴线与所述导管架的中心线共线；/n所述环筒包括由外筒、内筒和顶盖构成下部开口的筒形结构，所述外筒和所述内筒之间设置有若干分舱板，所述分舱板将所述外筒和所述内筒之间的环形空间均匀分隔为多个分舱；每个分舱设置有导向筒，所述导向筒固定于所述顶盖；所述顶盖在所述导向筒周围设置有临时固定装置，并且所述顶盖对应于每个分舱设置有给排水阀门；/n所述环筒通过所述导向筒灌浆连接有打旋桩，多个所述打旋桩以所述环筒的轴线为中心环向均布；所述打旋桩包括桩身和桩身外侧设置的打旋承载叶片，所述打旋承载叶片用于旋入地基。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合环筒式导管架打旋桩基础，包括导管架，其特征在于，所述导管架下部连接有环筒，所述环筒的轴线与所述导管架的中心线共线；
所述环筒包括由外筒、内筒和顶盖构成下部开口的筒形结构，所述外筒和所述内筒之间设置有若干分舱板，所述分舱板将所述外筒和所述内筒之间的环形空间均匀分隔为多个分舱；每个分舱设置有导向筒，所述导向筒固定于所述顶盖；所述顶盖在所述导向筒周围设置有临时固定装置，并且所述顶盖对应于每个分舱设置有给排水阀门；
所述环筒通过所述导向筒灌浆连接有打旋桩，多个所述打旋桩以所述环筒的轴线为中心环向均布；所述打旋桩包括桩身和桩身外侧设置的打旋承载叶片，所述打旋承载叶片用于旋入地基。


2.根据权利要求1所述的一种组合环筒式导管架打旋桩基础，其特征在于，所述导管架包括多根主腿和若干支撑结构连接构成的桁架结构，所述主腿与所述打旋桩的数量相同；所述导管架的主腿预留有设计水位以下的注水孔。


3.根据权利要求1所述的一种组合环筒式导管架打旋桩基础，其特征在于，所述导向筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁红岩，林毅峰，张浦阳，王武斌，黄宣旭，张权，乐丛欢，
申请(专利权)人：上海易斯特海洋工程技术有限公司，丁红岩，上海勘测设计研究院有限公司，张浦阳，
类型：新型
国别省市：上海;31