CN114164854A

CN114164854A - 复合筒结构

Info

Publication number: CN114164854A
Application number: CN202210131768.7A
Authority: CN
Inventors: 代加林; 张炜; 罗仑博; 李洲; 于光明
Original assignee: China Three Gorges Corp
Current assignee: China Three Gorges Corp
Priority date: 2022-02-14
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2022-03-11

Abstract

本发明提供了一种复合筒结构，包括：桩柱；筒体，设置在桩柱的下方；基架，基架设置有安装孔，筒体穿过安装孔，基架的上表面上设置有防冲刷结构；定位结构，设置在筒体的侧壁与安装孔之间。复合筒结构在进行施工安装时，先将筒体和设置有防冲刷结构的基架通过定位结构进行安装。然后将基架和筒体整体进行吊装运输至安装海域。最后将基架和筒体进行一体化安装，复合筒结构在自重作用下下沉至一定深度，随后对筒体进行抽真空，在负压作用下继续下沉安装，下沉到位后筒体进行注浆封闭，安装完成。上述结构装配简单，施工量小，可以实现一体化安装。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的复合筒基础存在冲刷防护施工量大的缺陷。

Description

复合筒结构

技术领域

本发明涉及水下固定物技术领域，具体涉及一种复合筒结构。

背景技术

随着我国“碳达峰”、“碳中和”目标的提出，各沿海地区纷纷提出各自海上风电建设计划，单桩复合筒基础是上海院针对广东、福建近海深水区域复杂地质环境下海上风电项目创新研发的一种新型基础。单桩复合筒整体结构为“单桩+连接件+筒体”，该种基础可解决近海深水海域水深、浪大、基岩埋深浅、施工窗口期短的工程难题。并且单桩复合筒能够实现陆上整体建造，海上快速下沉安装，无需打桩及嵌岩施工，有效提高了基础施工效率，降低工程造价。该种基础承载力主要由筒自重和筒内负压吸力提供，然而现有复合筒基础存在筒顶灌浆不充分问题，可能会降低其承载力；也存在冲刷防护范围大，冲刷防护施工量大的问题。为进一步增加复合筒基础安全性，进一步缩短施工工期，提高使用率，对现有复合筒基础进行改进十分必要。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的复合筒基础存在冲刷防护施工量大的缺陷，从而提供一种复合筒结构。

为了解决上述问题，本发明提供了一种复合筒结构，包括：桩柱；筒体，设置在桩柱的下方；基架，基架设置有安装孔，筒体穿过安装孔，基架的上表面上设置有防冲刷结构；定位结构，设置在筒体的侧壁与安装孔之间。

可选地，定位结构包括：滑轨，沿竖直方向延伸，并且滑轨设置在筒体的侧壁和安装孔中的一个上；滑轮，设置在筒体的侧壁和安装孔中的另一个上，滑轮与滑轨相配合。

可选地，安装孔的内沿设置有滑轮槽，滑轮设置在滑轮槽内。

可选地，滑轨为沿周向间隔设置的多个，滑轮为沿周向间隔设置的多个，多个滑轨和多个滑轮一一对应设置。

可选地，防冲刷结构包括以下结构中的一种或者多种：仿生草、块石和砂带。

可选地，基架上设置有定位孔，定位孔适于使锚杆穿过。

可选地，筒体的顶壁上设置有注浆孔和多个分流孔，注浆孔与筒体的外部连通，注浆孔与多个分流孔均连通，多个分流孔与筒体的内部连通。

可选地，桩柱与筒体的顶壁之间设置有加强板。

可选地，筒体内设置有多个分仓板，多个分仓板将筒体内空间分隔为多个仓室。

可选地，筒体的侧壁的内表面和/或外表面上设置有止水带。

本发明具有以下优点：

利用本发明的技术方案，复合筒结构在进行施工安装时，先将筒体和设置有防冲刷结构的基架通过定位结构进行安装。然后将基架和筒体整体进行吊装运输至安装海域。最后将基架和筒体进行一体化安装，复合筒结构在自重作用下下沉至一定深度，随后对筒体进行抽真空，在负压作用下继续下沉安装，下沉到位后筒体进行注浆封闭，安装完成。上述结构中，设置有防冲刷结构的基架和筒体之间装配简单，施工量小，可以实现一体化安装。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的复合筒基础存在冲刷防护施工量大的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1示出了本发明的复合筒结构的结构示意图；

图2示出了图1中A处放大示意图；

图3示出了图1中复合筒结构的俯视示意图；以及

图4示出了图3中B处放大示意图。

附图标记说明：

10、桩柱；20、筒体；21、侧壁；22、顶壁；221、注浆孔；222、分流孔；23、分仓板；30、基架；31、安装孔；32、定位孔；40、定位结构；41、滑轨；42、滑轮；43、滑轮槽；50、防冲刷结构；60、加强板；70、止水带；100、锚杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和图2所示，本实施例的复合筒结构包括桩柱10、筒体20、基架30以及定位结构40。其中，筒体20设置在桩柱10的下方。基架30设置有安装孔31，筒体20穿过安装孔31，基架30的上表面上设置有防冲刷结构50。定位结构40设置在筒体20的侧壁21与安装孔31之间。

利用本实施例的技术方案，复合筒结构在进行施工安装时，先将筒体20和设置有防冲刷结构50的基架30通过定位结构40进行安装。然后将基架30和筒体20整体进行吊装运输至安装海域。最后将基架30和筒体20进行一体化安装，复合筒结构在自重作用下下沉至一定深度，随后对筒体20进行抽真空，在负压作用下继续下沉安装，下沉到位后筒体20进行注浆封闭，安装完成。上述结构中，设置有防冲刷结构的基架30和筒体20之间装配简单，施工量小，可以实现一体化安装。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的复合筒基础存在冲刷防护施工量大的缺陷。

需要说明的是，复合筒结构各组成构件材料为钢材。复合筒结构上部为桩柱10，桩柱10为薄壁钢管结构，外部涂有防腐材料，桩柱10分三段，上细下粗，上下为非变截面段，以及中间为变截面过渡段。

需要说明的是，复合筒结构的下部结构为筒体20。筒体20包括侧壁21和顶壁22，并且筒体20的下端开口。侧壁21和顶壁22由多块钢板焊接而成，侧壁21和顶壁22的厚度在2至3cm左右。

如图2至图4所示，在本实施例的技术方案中，定位结构40包括滑轨41和滑轮42。其中，滑轨41沿竖直方向延伸，并且滑轨41设置在筒体20的侧壁21和安装孔31中的一个上。滑轮42设置在筒体20的侧壁21和安装孔31中的另一个上，滑轮42与滑轨41相配合。

在进行装配时，使得筒体20穿过安装孔31，进而使得滑轮42嵌入至滑轨41内。由于滑轨41是沿着竖直方向延伸的，因此使得筒体20和基架30之间能够沿着上下方向进行滑动。

如图2和图4所示，在本实施例的技术方案中，安装孔31的内沿设置有滑轮槽43，滑轮42设置在滑轮槽43内。相应地，滑轨41设置在筒体20的侧壁21的外侧面上。

优选地，滑轮槽43可以是通过焊接连接在安装孔31的内侧。

当然，滑轮42和滑轨41的设置位置可以相互对调。

优选地，滑轨41为沿周向间隔设置的多个，滑轮42为沿周向间隔设置的多个，多个滑轨41和多个滑轮42一一对应设置。多个滑轨41和多个滑轮42可以保证筒体20和基架30之间的相对运动的稳定。

如图1所示，防冲刷结构50包括以下结构中的一种或者多种：仿生草、块石和砂带。

具体而言，基架30由钢条焊接成，结构包括内外钢圈和辐射钢条。基架30上可铺设仿生草或块石、砂袋等防冲刷材料。块石砂袋等可用网袋包裹固定。网袋或所述仿生草底部通过挂环与基架30连接固定。

如图2所述，在本实施例的技术方案中，基架30上设置有定位孔32，定位孔32适于使锚杆100穿过。定位孔32位多个，多个定位孔32均布，定位孔32可打入锚杆100，并将基架30固定于地基土上。

如图2和图4所示，在本实施例的技术方案中，筒体20的顶壁22上设置有注浆孔221和多个分流孔222，注浆孔221与筒体20的外部连通，注浆孔221与多个分流孔222均连通，多个分流孔222与筒体20的内部连通。

优选地，本实施例中的分流孔222为三个，三个分流孔222与注浆孔221均连通。上述结构形成了分散式注浆结构，与传统的单一注浆结构相比，上述结构可保障注浆过程中，浆液充分填充至筒体20与土壤之间的缝隙，进一步保障筒土间吸力（筒承载力）充分发挥。

如图1和图3所示，在本实施例的技术方案中，桩柱10与筒体20的顶壁22之间设置有加强板60。具体而言，筒体20的顶壁22上的注浆孔221的附近设置有一定数量加强板60。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，筒体20内设置有多个分仓板23，多个分仓板23将筒体20内空间分隔为多个仓室。分仓板的厚度与分仓型式、分布位置相关。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，筒体20的侧壁21的内表面和/或外表面上设置有止水带70。优选地，侧壁21的内外侧表面均设置有止水带70，止水带70为遇水膨胀橡胶材料，并且止水带70分布在侧壁21不同高度位置处。

根据上述描述，本发明通过增设冲刷防护铺设结构，用于固定安装冲刷防护材料，实现复合筒和冲刷防护一体化安装，增加复合筒一体化工效，冲刷防护无需额外施工，经济易行。本发明在筒体的侧壁增设止水带，止水带遇水膨胀，可有效增大筒土间接触面积，从而增强复合筒承载性能，增加孔隙水渗流路径，保障负压吸力不失效。本发明改进复筒体的筒顶注浆结构，实现同一仓室顶部有多个注浆分流孔，可保障注浆过程浆液可充分填充至筒土间缝隙，进一步保障筒土间吸力（筒承载力）充分发挥。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种复合筒结构，其特征在于，包括：

桩柱（10）；

筒体（20），设置在所述桩柱（10）的下方；

基架（30），所述基架（30）设置有安装孔（31），所述筒体（20）穿过所述安装孔（31），所述基架（30）的上表面上设置有防冲刷结构（50）；

定位结构（40），设置在所述筒体（20）的侧壁（21）与所述安装孔（31）之间。

2.根据权利要求1所述的复合筒结构，其特征在于，所述定位结构（40）包括：

滑轨（41），沿竖直方向延伸，并且所述滑轨（41）设置在所述筒体（20）的侧壁（21）和所述安装孔（31）中的一个上；

滑轮（42），设置在所述筒体（20）的侧壁（21）和所述安装孔（31）中的另一个上，

所述滑轮（42）与所述滑轨（41）相配合。

3.根据权利要求2所述的复合筒结构，其特征在于，所述安装孔（31）的内沿设置有滑轮槽（43），所述滑轮（42）设置在所述滑轮槽（43）内。

4.根据权利要求2所述的复合筒结构，其特征在于，所述滑轨（41）为沿周向间隔设置的多个，所述滑轮（42）为沿周向间隔设置的多个，多个所述滑轨（41）和多个所述滑轮（42）一一对应设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合筒结构，其特征在于，所述防冲刷结构（50）包括以下结构中的一种或者多种：

仿生草、块石和砂带。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的复合筒结构，其特征在于，所述基架（30）上设置有定位孔（32），所述定位孔（32）适于使锚杆（100）穿过。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的复合筒结构，其特征在于，所述筒体（20）的顶壁（22）上设置有注浆孔（221）和多个分流孔（222），所述注浆孔（221）与所述筒体（20）的外部连通，所述注浆孔（221）与多个所述分流孔（222）均连通，多个所述分流孔（222）与所述筒体（20）的内部连通。

8.根据权利要求7所述的复合筒结构，其特征在于，所述桩柱（10）与所述筒体（20）的顶壁（22）之间设置有加强板（60）。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的复合筒结构，其特征在于，所述筒体（20）内设置有多个分仓板（23），多个所述分仓板（23）将所述筒体（20）内空间分隔为多个仓室。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的复合筒结构，所述筒体（20）的侧壁（21）的内表面和/或外表面上设置有止水带（70）。