CN110374129A - 一种可张开泥面板的新型桶式基础 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可张开泥面板的新型桶式基础，包括圆形桶基、第一轴承、下限位槽、下张泥面板、第二轴承、上限位槽、上张泥面板、第三轴承、控制杆等。所述的圆形桶基顶部与下限位槽底部焊接，下限位槽顶部与上限位槽底部焊接，第一轴承嵌入下限位槽底部中心位置，第二轴承嵌入下限位槽顶部与上限位槽底部之间的中心位置，第三轴承嵌入上限位槽顶部，带有扇叶的控制杆由下至上依次通过第一轴承、第二轴承、第三轴承与下限位槽、上限位槽连接，控制杆底部穿过下限位槽与圆形桶基顶部接触。通过转动控制杆可实现在基础压贯过程中张开泥面板功能，提高基础的承载能力，且利用布置在大轴承上的系泊点，可实现转向系泊。

Description

一种可张开泥面板的新型桶式基础

技术领域

本发明涉及一种新型基础，尤其涉及一种可张开泥面板的新型桶式基础，该基础形式在传统桶式基础上增加了可张开的泥面板，使其竖向及水平承载能力有较大提高。

背景技术

桶式基础形式由于其经济、可重复利用、安装方便、适用性强等特点而被广泛地利用在海上风电基础设计中，桶型基础在安装时，先吊至定位点，由于桶基的自重作用会沉贯至一定深度，使桶内形成一个封闭的空间，利用基础顶部的泵通过出水口向外抽水，使桶体内部与外部形成一个负压差，当桶内外的负压差超过土体对桶型基础的侧摩阻以及端阻时，基础可不断被压入土中，直到桶基础的顶部与土体接触。倒扣在土体中的桶型基础，能够提供较大的竖向承载力以及较稳定的水平承载力。但如果达不到设计沉贯深度或者承载力需求较大时，若利用传统的桶型基础则需要加大桶基设计半径以及高度，并不十分经济。

基于上述背景，本发明提出一种可张开泥面板的新型桶式基础，在桶基顶部设计泥面板，通过有限元计算发现，可在不改变设计半径及高度的情况下，能较大程度提高基础的竖向承载力以及水平承载力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有桶型基础的不足，提供一种可张开泥面板的新型桶式基础，包括括圆形桶基、轴承、限位槽、可张开泥面板、控制杆等部分，可较大程度提高桶型基础的竖向以及水平承载力。

本发明采取以下技术方案：

一种可张开泥面板的新型桶式基础，包括圆形桶基、第一轴承、下限位槽、下张泥面板、第二轴承、上限位槽、上张泥面板、第三轴承、控制杆，所述的圆形桶基为顶部封闭，底部开口的圆筒结构，所述的上限位槽和下限位槽结构相同，均为空心的矩形结构，且矩形结构的上下底面中心均开有圆孔，其侧壁上设有两个相对的矩形槽形成张开挡板；所述的上限位槽和下限位槽呈十字交叉放置；所述的圆形桶基顶部与下限位槽底部焊接，下限位槽顶部与上限位槽底部焊接，第一轴承嵌入下限位槽底部中心位置，第二轴承嵌入下限位槽顶部与上限位槽底部之间的中心位置，第三轴承嵌入上限位槽顶部，控制杆由下至上依次通过第一轴承、第二轴承、第三轴承与下限位槽、上限位槽连接，且控制杆底部穿过下限位槽底面中心的圆孔与圆形桶基顶部接触。所述的控制杆上还设有上下两排扇叶，上排扇叶对称设置于上限位槽内部，下排扇叶对称设置于下限位槽内部，上下两排扇叶呈十字形分布；两块下张泥面板和两块上张泥面板分别对称分布在下限位槽和上限位槽中，所述的上张泥面板和下张泥面板的端部也设有泥面端板，可对上张泥面板和下张泥面板的张开距离进行限制，且泥面端板与张开挡板位置相对；同一限位槽内，泥面板张开前扇叶和泥面板相互交错，泥面板张开后二者相互垂直。

上述技术方案中，进一步地，所述的圆形桶基底部沿四周均匀开有倒三角形齿，便于基础安装时圆形桶基入泥。

进一步地，所述的控制杆顶部穿过上限位槽且设有正六边形螺母，可在圆形桶基贯入土体之后，利用相应螺栓旋转控制杆，通过扇叶分别将可张泥面板顶开至预定距离。

进一步地，上限位槽顶部焊有圆台，第三轴承贯穿上限位槽顶部及整个圆台，确保控制杆的垂直度，保证上张泥面板和下张泥面板的精确张开。

进一步地，所述的扇叶形状为“S”型，通过扇叶可使控制杆的环向位移转化为上张泥面板和下张泥面板的的水平位移。

进一步地，所述的圆形桶基顶部设有轴承，所述的轴承外部还设有系泊点，可通过轴承实现转向系泊。

本发明的一种可张开泥面板的新型桶式基础的安装过程为：

先将基础吊装定位，通过贯入设备将圆形桶基压贯至一定深度，然后通过旋转控制杆顶部的螺母，带动扇叶旋转，使得扇叶与泥面板的接触点由原来位于扇叶外侧凸起处滑动至扇叶尖端，从而使上下泥面板张开至设定距离，继续通过贯入设备压贯，直至上泥面板与土体接触，即可系泊服役。

本发明具有以下优点：

本发明基于传统桶型基础，增设可张开泥面板，能大幅提高基础的水平承载力和竖向承载力，装置简单，安装方便。

附图说明

图1是未张泥面板正视图；

图2是未张泥面板侧视图；

图3是未张泥面板俯视图；

图4是张开泥面板正视图；

图5是张开泥面板侧视图；

图6是张开泥面板俯视图；

图7是限位槽剖面图；

图8是泥面板三维图；

图9是控制杆细部图；

图10扇叶俯视图；

图11泥面板张开过程示意图；

其中，1为圆形桶基、2为第一轴承、3为下限位槽、4为下张泥面板、5为第二轴承、6为上限位槽、7为上张泥面板、8为第三轴承、9为控制杆、10为倒三角齿、11为扇叶、12为正六边形螺母、13为张开挡板、14为泥面端板、15为圆台、16为轴承、17为系泊点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1-10所示，本发明的可张开泥面板的新型桶式基础，包括圆形桶基1、第一轴承2、下限位槽3、下张泥面板4、第二轴承5、上限位槽6、上张泥面板7、第三轴承8、控制杆9，所述的圆形桶基1为顶部封闭，底部开口的圆筒结构，所述的上限位槽6和下限位槽3结构相同，均为空心的矩形结构，且矩形结构的上下底面中心均开有圆孔，其侧壁上设有两个相对的矩形槽形成张开挡板13；所述的上限位槽6和下限位槽3呈十字交叉放置；所述的圆形桶基1顶部与下限位槽3底部焊接，下限位槽3顶部与上限位槽6底部焊接，第一轴承2嵌入下限位槽3底部中心位置，第二轴承5嵌入下限位槽3顶部与上限位槽6底部中心位置，第三轴承8嵌入上限位槽6顶部，带有扇叶11的控制杆9由下至上依次通过第一轴承2、第二轴承5、第三轴承8与下限位槽3、上限位槽6连接，控制杆9底部穿透下限位槽3与圆形桶基1顶部接触；控制杆9上下布置有两排扇叶11，每排对称布置有两片扇叶，上下两排扇叶呈十字型分布，上排扇叶置于上限位槽6内部，下排扇叶置于下限位槽3内部；两块下张泥面板4对称分布在下限位槽3中，泥面端板14可限制泥面板最大张开距离，两块上张泥面板7对称分布在上限位槽6中，泥面端板14可限制泥面板最大张开距离。如图11所示，同一限位槽内，泥面板张开前扇叶和泥面板相互交错，泥面板张开后二者相互垂直，且泥面端板14与张开挡板13位置相对。

所述的圆形桶基1采用底部开口，顶部封闭的圆筒结构形式，倒扣在土体中，底部沿四周均匀开有倒三角形齿10，便于基础安装时圆形桶基入泥。所述的控制杆9顶部设有正六边形螺母12，可在圆形桶基1贯入土体之后，利用相应螺栓旋转控制杆9，通过扇叶11分别将可张开泥面板顶开至预定距离。上下两个限位槽内部设有张开挡板13，相应地，上、下张泥面板端部也设有泥面端板14，可对泥面板张开距离进行限制。所述的上限位槽6顶部焊有圆台15，第三轴承8贯穿上限位槽6顶部及整个圆台15，确保控制杆9的垂直度，保证两部分泥面板的精确张开。所述张开扇叶11形态为“S”型，通过扇叶11可使控制杆9的环向位移转化为上、下张泥面板的水平位移。系泊点17位于圆形桶基1顶部大型轴承16外部，可通过大型轴承16实现转向系泊。

本实施例基础的安装过程为：

先将基础吊装定位，通过贯入设备将圆形桶基1压贯至一定深度，然后通过旋转控制杆9顶部的螺母，带动扇叶11旋转，使得扇叶11与泥面板的接触点由原来位于扇叶外侧凸起处滑动至扇叶尖端，从而使上下泥面板张开至设定距离，继续通过贯入设备压贯，直至上泥面板7与土体接触，即可系泊服役。

Claims (6)

1.一种可张开泥面板的新型桶式基础，其特征在于，包括圆形桶基(1)、第一轴承(2)、下限位槽(3)、下张泥面板(4)、第二轴承(5)、上限位槽(6)、上张泥面板(7)、第三轴承(8)、控制杆(9)，所述的圆形桶基(1)为顶部封闭，底部开口的圆筒结构，所述的上限位槽(6)和下限位槽(3)结构相同，均为空心的矩形结构，且矩形结构的上下底面中心均开有圆孔，其侧壁上设有两个相对的矩形槽形成张开挡板(13)；所述的上限位槽(6)和下限位槽(3)呈十字交叉放置；所述的圆形桶基(1)顶部与下限位槽(3)底部焊接，下限位槽(3)顶部与上限位槽(6)底部焊接，第一轴承(2)嵌入下限位槽(3)底部中心位置，第二轴承(5)嵌入下限位槽(3)顶部与上限位槽(6)底部之间的中心位置，第三轴承(8)嵌入上限位槽(6)顶部；所述的控制杆(9)由下至上依次通过第一轴承(2)、第二轴承(5)、第三轴承(8)与下限位槽(3)、上限位槽(6)连接，且控制杆(9)底部穿过下限位槽(3)底面中心的圆孔与圆形桶基(1)顶部接触；所述的控制杆(9)上还设有上下两排扇叶(11)，上排扇叶对称设置于上限位槽(6)内部，下排扇叶对称设置于下限位槽(3)内部；两块下张泥面板(4)和两块上张泥面板(7)分别对称分布于下限位槽(3)和上限位槽(6)中，同一限位槽内，所述的扇叶与泥面板的位置相互交错，所述的泥面板端部均设有泥面端板(14)，且泥面端板(14)与张开挡板(13)位置相对。

2.根据权利要求1所述的一种可张开泥面板的新型桶式基础，其特征在于，所述的圆形桶基(1)底部沿四周均匀开有倒三角形齿(10)。

3.根据权利要求1所述的一种可张开泥面板的新型桶式基础，其特征在于，所述的控制杆(9)的顶部设有正六边形螺母(12)。

4.根据权利要求1所述的一种可张开泥面板的新型桶式基础，其特征在于，上限位槽(6)顶部焊有圆台(15)，第三轴承(8)贯穿上限位槽(6)顶部及整个圆台(15)，确保控制杆(9)的垂直度。

5.根据权利要求1所述的一种可张开泥面板的新型桶式基础，其特征在于，所述的扇叶(11)为“S”型，通过扇叶(11)可使控制杆(9)的环向位移转化为上张泥面板和下张泥面板的水平位移。

6.根据权利要求1所述的一种可张开泥面板的新型桶式基础，其特征在于，所述的圆形桶基顶部设有轴承(16)，所述的轴承(16)外部还设有系泊点17。