CN110106907A - 一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，本发明包括吸力式沉箱基础，吸力式沉箱基础内部与外部设有水泥土搅拌桩加固体，所述吸力式沉箱基础包括筒体，所述筒体下端开口，所述筒体的上端设置有封盖，所述封盖上设置有导缆孔以及排水阀，所述排水阀与筒体内腔相连通；本发明通过吸力式沉箱基础下沉前的地基处理，使吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩形成整体，达到提高吸力式沉箱基础的竖向与水平承载能力。

Description

一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体
技术领域
本发明涉及一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，属于漂浮式海上平台以及海上漂浮式风机锚固基础领域。
背景技术
吸力式沉箱基础是海上风电基础以及海上平台常用的基础形式。由于浅层土体多以淤泥、粉砂土为主，土质相对较差，吸力式沉箱基础承载特性受浅层土体影响较大。同时在复杂海洋环境下，受风、浪、流等因素的影响，以及长期的上拔荷载作用，吸力式沉箱基础产生较大的水平与竖向承载力和变位，威胁上部结构安全。
吸力式沉箱基础作为一种新型的漂浮式海上风机基础形式，满足深海领域风机建设的需求。该类基础形式具有造价低、结构简单、施工周期短等特点，其施工方法为沉箱基础在自重及负压作用使基础预先达到一定的深度，当吸力式沉箱基础受竖向荷载作用时，其抗拔承载力主要取决于沉箱筒壁与土体之间的摩擦力和基础自重，承载力较低。
发明内容
本发明针对吸力式沉箱基础抗拔承载力较低的问题，提供了一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，大大提高的提高了吸力式沉箱基础的竖向抗拔承载力。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，包括吸力式沉箱基础，吸力式沉箱基础内部与外部设有水泥土搅拌桩加固体，所述吸力式沉箱基础包括筒体，所述筒体下端开口，所述筒体的上端设置有封盖，所述封盖上设置有导缆孔以及排水阀，所述排水阀与筒体内腔相连通。
作为本发明的一种改进，所述水泥土搅拌桩加固体的外侧为矩形式。
作为本发明的一种改进，所述水泥土搅拌桩加固体横截面的长度为吸力式沉箱基础直径的1.0-2.0倍。
作为本发明的一种改进，所述水泥土搅拌桩加固体横截面的宽度为吸力式沉箱基础直径的1.0-2.0倍。
作为本发明的一种改进，所述水泥土搅拌桩加固体为圆柱形式。
作为本发明的一种改进，所述水泥土搅拌桩加固体横截面的直径为吸力式沉箱基础直径的1.0-2.0倍。
作为本发明的一种改进，所述水泥土搅拌桩加固体的长度不小于吸力式沉箱基础的长度。
作为本发明的一种改进，所述施工方法如下：（1）水泥土搅拌桩加固体进行基础施工；（2）在水泥土搅拌桩加固体施工完成后，在水泥土搅拌桩加固体范围内进行吸力式沉箱基础安装，吸力式沉箱基础通过负压下沉方式进行安装，当吸力式沉箱基础下沉完成，吸力式沉箱基础与周围的水泥土形成一体后开始承受荷载。
考虑到吸力式沉箱基础抗拔承载力较低，本发明依据地基加固原理，对吸力式沉箱基础周围土体进行水泥土搅拌桩加固处理，通过水泥土搅拌桩加固的土体与吸力式沉箱基础结合成一体，吸力式沉箱基础抗拔承载力不在是沉箱筒壁与土体之间的摩擦力和基础自重组成。而由沉箱与地基加固联合体自重与加固体与土体之间摩擦力组成，大大的提高了吸力式沉箱基础的承载能力。
由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：
本发明公开了一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，水泥土搅拌桩与吸力式沉箱联合作用，提高吸力式沉箱基础水平承载力于竖向承载力，减小吸力式沉箱基础水平变形与竖向变形；本发明能够降低海上风电工程成本，提高工程效率，确保风机结构整体稳定性。
附图说明
图1是一种吸力式沉箱基础与矩形式水泥土搅拌桩加固联合体的结构示意图；
图2是一种吸力式沉箱基础与圆柱形式水泥土搅拌桩加固联合体的结构示意图；
图中：1、吸力式沉箱基础，2、水泥土搅拌桩加固体，3、筒体，4、封盖，5、排水阀，6、导缆孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。
结合附图可见，一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，包括吸力式沉箱基础1，吸力式沉箱基础1内部设有水泥土搅拌桩加固体2，所述吸力式沉箱基础1包括筒体3，所述筒体3下端开口，所述筒体3的上端设置有封盖4，所述封盖4上设置有导缆孔6以及排水阀5，所述排水阀5与筒体3内腔相连通。
所述水泥土搅拌桩加固体2的外侧为矩形式；所述水泥土搅拌桩加固体2横截面的长度为吸力式沉箱基础1直径的1.0-2.0倍；所述水泥土搅拌桩加固体2横截面的宽度为吸力式沉箱基础1直径的1.0-2.0倍。
所述水泥土搅拌桩加固体2的外侧为圆柱形式；所述水泥土搅拌桩加固体2横截面的直径为吸力式沉箱基础1直径的1.0-2.0倍。所述水泥土搅拌桩加固体2的长度不小于吸力式沉箱基础1的长度。
所述施工方法如下：
（1）水泥土搅拌桩加固体2进行基础施工；（2）在水泥土搅拌桩加固体2施工完成后，在水泥土搅拌桩加固体2范围内进行吸力式沉箱基础1安装，吸力式沉箱基础1通过抽水泵将筒体3内的海水和空气抽出，筒体3内外形成压强差，进而利用海水的压力将筒体3压入海床。当吸力式沉箱基础1下沉完成，使沉箱与周围的水泥土形成一体后开始承受荷载。
上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：包括吸力式沉箱基础，吸力式沉箱基础内部与外部设有水泥土搅拌桩加固体，所述吸力式沉箱基础包括筒体，所述筒体下端开口，所述筒体的上端设置有封盖，所述封盖上设置有导缆孔以及排水阀，所述排水阀与筒体内腔相连通。
2.根据权利要求1所述的一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：所述水泥土搅拌桩加固体的外侧为矩形式。
3.根据权利要求2所述的一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：所述水泥土搅拌桩加固体横截面的长度为吸力式沉箱基础直径的1.0-2.0倍。
4.根据权利要求2所述的一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：所述水泥土搅拌桩加固体横截面的宽度为吸力式沉箱基础直径的1.0-2.0倍。
5.根据权利要求1所述的一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：所述水泥土搅拌桩加固体为圆柱形式。
6.根据权利要求5所述的一种圆柱形吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：所述水泥土搅拌桩加固体横截面的直径为吸力式沉箱基础直径的1.0-2.0倍。
7.根据权利要求5所述的一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：所述水泥土搅拌桩加固体的长度不小于吸力式沉箱基础的长度。
8.根据权利要求1-7所述的一种吸力式沉箱基础与水泥土搅拌桩加固联合体，其特征在于：所述施工方法如下：（1）水泥土搅拌桩加固体进行基础施工；（2）在水泥土搅拌桩加固体施工完成后，在水泥土搅拌桩加固体范围内进行吸力式沉箱基础安装，吸力式沉箱基础通过负压下沉方式进行安装，当吸力式沉箱基础下沉完成，吸力式沉箱基础与周围的水泥土形成一体后开始承受荷载。
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