一种桩承式裙边筒型组合基础及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种桩承式裙边筒型组合基础及其施工方法，所述桩承式裙边筒型组合基础包括吸力筒，吸力筒的封盖上设有排水阀门，吸力筒外壁设有能够提升竖向承载力的裙边结构，裙边结构上设有能够提升竖向和水平承载力的管桩；裙边结构为扁平的圆环结构，其上对称地开设有若干供管桩穿过的过孔；过孔位于裙边结构径向中间位置；管桩内设有注浆管和呈网状的拉筋。本发明专利技术能够显著提升吸力筒基础水平承载力和竖向抗拔承载力，同时能够有效控制成本，有利于吸力筒基础的推广应用。有利于吸力筒基础的推广应用。有利于吸力筒基础的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种桩承式裙边筒型组合基础及其施工方法


[0001]本专利技术涉及海洋基础工程，具体涉及一种桩承式裙边筒型组合基础及其施工方法。

技术介绍

[0002]吸力筒基础具有安装方便、可重复使用、能够提供较大摩阻力等优点，被广泛应用于海上风电、海上油气平台、海上桥梁码头等领域作为固定式支撑结构体系的基础，同时也是未来深水区漂浮式海洋平台的主要锚固基础形式。
[0003]吸力筒基础的水平和竖向抗拔承载性能对于海上结构的安全至关重要。目前，提高其承载性能通常只能通过扩大吸力筒的尺寸的方式，这不仅不经济，而且会增加施工的难度和成本。
[0004]鉴于此，有必要针对吸力筒基础进行优化，使其既能够抵御恶劣海况下的复杂荷载，又具备较好的经济性。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种承载力好，成本低的桩承式裙边筒型组合基础；本专利技术的第二目的是提供该桩承式裙边筒型组合基础的施工方法。
[0006]技术方案：本专利技术第一方面提供一种桩承式裙边筒型组合基础，包括吸力筒，吸力筒的封盖上设有排水阀门，吸力筒外壁设有能够提升竖向承载力的裙边结构，裙边结构上设有能够提升竖向和水平承载力的管桩。
[0007]进一步地，裙边结构为扁平的圆环结构，其上对称地开设有若干供管桩穿过的过孔。
[0008]进一步地，过孔位于裙边结构径向中间位置。
[0009]进一步地，裙边结构厚度为吸力筒筒径的1/20～1/30。
[0010]进一步地，管桩内设有注浆管和呈网状的拉筋。
[0011]进一步地，管桩直径为1.2～2.0m。
[0012]进一步地，吸力筒的筒壁高度不大于封盖直径；封盖厚度为吸力筒筒径的1/10～1/15，筒壁厚度为0.2～0.3m。
[0013]进一步地，裙边结构与封盖焊接相连，封盖与筒壁焊接相连。
[0014]进一步地，吸力筒的筒壁下端为尖角结构。
[0015]本专利技术第二方面提供一种桩承式裙边筒型组合基础的施工方法，包括：
[0016]将带有裙边结构的吸力筒沉入海床，使其依靠自重下沉一定深度；
[0017]通过排水阀门抽水，使吸力筒内产生负压，并被贯入至设计深度；
[0018]在海床上对应于过孔的位置开孔，在开孔位置将管桩打入设计埋深，最终进行管桩的灌浆封闭，完成安装。
[0019]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下显著优点：
[0020](1)本专利技术在满足承载力要求的情况下，相较于传统的吸力筒基础，筒体尺寸明显缩小，进而可有效减小下沉阻力与土塞隆起高度，以及降低海洋工程成本；
[0021](2)传统吸力筒基础的竖向抗拔承载力仅靠筒体自重与侧壁摩阻力；本专利技术利用裙边结构和管桩，增加了桩侧摩阻力以及整体的自重，从而有效提高了基础的竖向抗拔承载力；
[0022](3)传统吸力筒基础在承受水平荷载时，筒体会发生转动，导致筒侧壁与周围土体接触不足，无法提供足够的水平承载力；本专利技术通过裙边结构上的管桩增加与周围土体的接触，有效提高了基础的水平承载力。
[0023]因此，本专利技术能够显著提升吸力筒基础水平承载力和竖向抗拔承载力，同时能够有效控制成本，有利于吸力筒基础更大规模的推广和应用，对于我国海洋工程事业的发展具有重要的意义。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本申请实施例提供的一种桩承式裙边筒型组合基础的结构示意图；
[0026]图2是图1的仰视图；
[0027]附图标记：1，吸力筒；10，封盖；11，排水阀门；12，筒壁；2，裙边结构；20，过孔；3，管桩；30，注浆管；31，拉筋。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0029]如图1和图2所示，为本申请实施例提供的一种桩承式裙边筒型组合基础，该组合基础包括吸力筒1、裙边结构2和管桩3。
[0030]吸力筒1下端设有开口，上端设有封盖10，封盖10上设有排水阀门11，该排水阀门11与吸力筒1内腔相连通。本实施例中，封盖10为钢制圆形结构，厚度为吸力筒1筒径的1/10～1/15。吸力筒1的筒壁12厚度为0.2～0.3m，高度不大于封盖10直径。封盖10与筒壁12焊接紧密，以确保吸力筒1内腔上部的气密性。为保证基础沉贯顺利，吸力筒1的筒壁12下端采用尖角结构。
[0031]裙边结构2为扁平的圆环结构，裙边结构2上开设有过孔20，过孔20略大于管桩3直径，便于管桩3穿过。为了抵御不规则的海洋荷载，过孔20的开设位置应保证裙边结构中心对称。本实施例中，裙边结构2上沿周向均匀开设有四个过孔20，且过孔20位于裙边结构2径向中间位置。裙边结构2的外圈直径大小应根据工程需求和吸力筒1的直径来确定，一般比吸力筒1直径大2～3m，以便覆盖周围吸力筒1周围的土层。裙边结构2厚度不宜过大，本实施例中，裙边结构2厚度为吸力筒1筒径的1/20～1/30，与封盖10沿周向焊接紧密。
[0032]管桩3为钢制管状结构，内部设有注浆管30和网状的拉筋31，其中注浆管30沿管桩
3内侧竖向布置，用以注浆提升管桩3的承载力和稳定性。拉筋31安装在管桩3内的侧面或底部，用来提升管桩3的承载能力和抗弯能力。本实施例中，管桩3直径应按工程需求，通常为1.2～2.0m。
[0033]以下介绍本实施例所述桩承式裙边筒型组合基础的施工方法。
[0034]将裙边吸力筒在自重作用下沉入海床，静置待其下沉一定深度；通过排水阀门11抽水，使吸力筒1内产生负压，裙边吸力筒被贯入至设计深度；利用水下钻机等设备在过孔20下的海床开孔，在开孔处安装管桩3，利用打桩设备将管桩3打入设计埋深，最后进行管桩3的灌浆封闭，即完成安装。
[0035]以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换方案，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桩承式裙边筒型组合基础，包括吸力筒(1)，其特征在于，吸力筒(1)的封盖(10)上设有排水阀门(11)，吸力筒(1)外壁设有能够提升竖向承载力的裙边结构(2)，裙边结构(2)上设有能够提升竖向和水平承载力的管桩(3)。2.根据权利要求1所述的桩承式裙边筒型组合基础，其特征在于，裙边结构(2)为扁平的圆环结构，其上对称地开设有若干供管桩(3)穿过的过孔(20)。3.根据权利要求2所述的桩承式裙边筒型组合基础，其特征在于，过孔(20)位于裙边结构(2)径向中间位置。4.根据权利要求1所述的桩承式裙边筒型组合基础，其特征在于，裙边结构(2)厚度为吸力筒(1)筒径的1/20～1/30。5.根据权利要求1所述的桩承式裙边筒型组合基础，其特征在于，管桩(3)内设有注浆管(30)和呈网状的拉筋(31)。6.根据权利要求1所述的桩承式裙边筒型组合基础，其特征在于，管桩(3)直径为1....

【专利技术属性】
技术研发人员：竺明星，王腾飞，李小娟，陈杰，刘静，凌晨，刘宏远，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：