CN203701127U - 一种水下重力式基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水下重力式基础，其包括重力式沉箱底座和插装于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、与所述底板一体成型的外壁和隔墙，所述外壁包围隔墙间隔围成多个內隔舱，所述重力式沉箱底座是钢质或钢筋混凝土沉箱结构，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分内隔舱之内的钢质构件。将重力式结构与轻型管柱结构有机结合，保持了重力式结构整体性好、耐久性强和稳定性高等优点，在满足基础结构一次出水的同时降低了重力式构件的高度，有效减小了传统重力式基础的材料用量，节省投资，在确保坚固耐用的同时兼顾了造价，同时把重力式结构的水深适应性进一步扩大，易于拆除和回收再利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑工程，尤其涉及一种水下重力式基础。
背景技术
海洋工程的水下基础类型主要分为髙桩式、导管架式及重力式等，髙桩式、导管架式基础的桩基适合在持力层埋深较大的区域，其水上沉桩施工较难，且结构的刚度相对较小，存在稳定性及耐久性较差等缺点；另外导管架式基础的导管架制作较为繁琐，水上安装困难，导管架沉放后还需进行水上沉桩、水下灌浆等，施工作业较难，质量难以把握，且钢质导管架的抗腐蚀性能较差；重力式基础适合在持力层埋深较浅的区域，可采用钢结构或钢筋砼结构，可在陆上进行预制，施工质量较容易控制，整体性好，抗滑、抗倾及抗拔性能好，稳定性高，且结构坚固耐用，是理想的海洋工程基础结构类型。但传统的重力式结构也存在其自身缺点，分层式结构需要水上砌筑加高而导致整体性差或安装困难；而不分层基础结构需在安装后一次出水才利于与上部结构连接，因此此类传统重力式基础一般为大型构件，其体积大、质量大，海上运输、安装困难，而且造价昂贵。
根据目前海洋工程基础的类型及其特点，可以发现存在以下不足之处：髙桩式基础的施工困难，刚度相对小，稳定性及耐久性较差，不适合在持力层埋藏较浅的区域；导管架式基础的制作工艺繁琐，导管架的水上安装及桩基的沉桩等施工较困难，水下灌浆质量不容易保证，且钢质导管架的抗腐蚀性能较差；传统重力式结构只适合在水深较小同时持力层埋深较浅的区域，且大型重力式结构的运输、安装困难，造价昂贵。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构坚固、稳定性好、施工便利、成本相对低廉、适应性更广的水下重力式基础。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种水下重力式基础，其包括重力式沉箱底座和插装于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、与所述底板一体成型的外壁和隔墙，所述外壁包围隔墙间隔围成多个內隔舱，所述重力式沉箱底座是钢质或钢筋混凝土沉箱结构，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分内隔舱之内的钢质构件。
作为本实用新型水下重力式基础的技术方案的一种改进，所述重力式沉箱底座的横截面为圆形、方形、矩形或多边形。
作为本实用新型水下重力式基础的技术方案的一种改进，所述底板延伸出外壁覆盖的区域之外构成外趾。
作为本实用新型水下重力式基础的技术方案的一种改进，其余內隔舱填充砂或碎石。
作为本实用新型水下重力式基础的技术方案的一种改进，所述管柱的周围通过浇筑钢筋砼而嵌固于所述內隔舱之中。
本实用新型的有益效果在于：将重力式结构与轻型管柱结构有机结合，保持了重力式结构整体性好、耐久性强和稳定性高等优点，在满足基础结构一次出水的同时降低了重力式构件的高度，克服了传统重力式结构体积大、质量大、造价高、安装设备要求高等缺点，有效减小了传统重力式基础的材料用量，节省投资，在确保坚固耐用的同时兼顾了造价，同时把重力式结构的水深适应性进一步扩大，易于拆除和回收再利用，所以本实用新型的水下重力式基础的结构坚固、稳定性好、施工便利、成本相对低廉、适应性更广，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的水下重力式基础的圆形单管柱实施例的立面结构示意图。
图2为图1所示水下重力式基础的平面结构示意图。
图3为本实用新型的水下重力式基础的矩形多管柱实施例的立面结构示意图。
图4为图3所示水下重力式基础的平面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
如图1-图4所示，图中展示了本实用新型的一种重力式基础，其包括重力式沉箱底座12和插装于所述重力式沉箱底座12的管柱11，重力式沉箱底座12包括底板15、与所述底板15一体成型的外壁14和隔墙17，所述外壁14包围隔墙17将底座围成多个內隔舱22，所述重力式沉箱底座12是钢质或钢筋混凝土沉箱结构，所述管柱11是嵌固于重力式沉箱底座12的部分内隔舱22之内的钢质构件。其中，钢质或钢筋混凝土沉箱结构，主要作用为结构抗倾、抗滑；上段为钢质管柱11，嵌固于下部基础结构的内隔舱22之内，主要作用为支撑上部结构及接高、传递外力。该水下重力式基础充分利用了重力式沉箱的“重又稳”优势及上段轻管柱的“轻又长”优势，结构整体性好，坚固耐用，稳定性好，解决了常规重力式不适合较大水深的问题；在陆上预制，设备要求较低，质量有保障，结构一次出水；较传统重力式结构大幅节省材料，降低造价，缩短工期。
将重力式结构与轻型管柱结构有机结合，保持了重力式结构整体性好、耐久性强和稳定性高等优点，在满足基础结构一次出水的同时降低了重力式构件的高度，克服了传统重力式结构体积大、质量大、造价高、安装设备要求高等缺点，有效减小了重力式基础的材料用量，节省投资，在确保坚固耐用的同时兼顾了造价，同时把重力式结构的水深适应性进一步扩大，易于拆除或回收再利用。
更佳地，所述重力式沉箱底座12的横截面为圆形、方形、矩形或多边形。圆形底座可以在中心位置设置管柱，也可以在周边均匀分布几个管柱11。
更佳地，所述底板15延伸出外壁覆盖的区域之外构成外趾16，增加了底部支撑掌的面积，降低基底压力，同时增强抗倾稳定性。
更佳地，其余內隔舱22填充用于增加结构自重的砂或碎石，增加底座的重力，使水下重力式基础更稳固地“坐”于海底，提高所插接的管柱11的稳定性，在海上结构生命周期结束之后可清除隔舱内的回填砂或碎石，然后可以将该结构重新吊起拆除甚至可以再次利用。
更佳地，所述管柱11的周围通过浇筑钢筋砼而嵌固于所述內隔舱22之中，使得管柱11与重力式沉箱底座12连接更加牢固可靠。管柱11一般为沉箱预制时预埋固定，也可二次浇注固定。
下面举例说明实施本实用新型的具体方式。
如附图1、2所示的本实用新型实施例1是一种用于海洋工程的圆形单管柱重力式基础。该重力式基础由重力式沉箱底座12和管柱11组成，重力式沉箱底座12由外壁14、隔墙17、底板15和外趾16构成。先在陆上分别制作重力式沉箱底座12和管柱11，然后将管柱11放于重力式沉箱底座12的内隔舱22，在内隔舱22的空隙浇筑钢筋砼填缝18，使重力式沉箱底座12和管柱11连成整体，当然也可在预制重力式沉箱底座12时预埋管柱11一次性制作整个重力式基础。接着对地基进行处理，施工基床33，然后沉放该圆形单管柱重力式基础，而后在其余空的内隔舱内回填砂或块石。
如附图3、4所示的本实用新型实施例2是一种用于海洋工程的矩形多管柱重力式基础。该重力式基础由重力式沉箱底座12和管柱11组成，重力式沉箱底座12由外壁14、隔墙17、底板15和外趾16构成。先在陆上分别制作重力式沉箱底座12和管柱11，然后将管柱11放于重力式沉箱底座12的内隔舱22，在内隔舱22的空隙浇筑钢筋砼填缝18，使重力式沉箱底座12和管柱11连成整体，同样也可预埋管柱11整体浇筑制作本重力式基础。对地基进行处理，施工基床33，然后沉放该矩形多管柱重力式基础，而后在其余空隔舱内回填砂或块石。
若在具体工程中实施本实用新型，宜满足如下条件：地质条件较好，表层软土层较薄，持力层埋深较浅；该重力式基础适用水深约为10~30m，水深过浅时可直接采用传统的重力式结构，水深过深时则宜采用髙桩或导管架结构基础；该重力式基础的实施需要大型预制场及水上起重设备。需要拆除或回收再利用时应在隔舱内回填砂，若回填块石则不利于拆除或回收利用。
本实用新型将重力式结构和管柱结构结合起来，在基础下部采用重力式结构，有利于提高基础的整体稳定性，基础上部采用管柱，这样就可以使重力式结构埋藏在水中，不必延伸出水面，基础与上部结构的连接用嵌固于重力式沉箱底座的管柱来完成，从而大幅度减少基础的材料用量，节省投资。同时基础结构采用岸上整体预制或陆上整体组装，施工设备要求相对较低，结构的整体性好，制作质量能得到有效保障。本实用新型在保持了重力式结构整体性好、耐久性强和稳定性高等优点的前提下，有效减小了沉箱基础的材料用量，节省投资，确保结构坚固耐用同时兼顾工程造价，其施工较为便利，造价相对低廉，实用性高，同时把重力式结构的水深适应性进一步扩大，且该结构易于拆除及回收利用，在海洋工程中具有非常广泛的应用前景。
以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种水下重力式基础，其特征在于：包括重力式沉箱底座和插装于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、与所述底板一体成型的外壁和隔墙，所述外壁包围隔墙间隔围成多个內隔舱，所述重力式沉箱底座是钢质或钢筋混凝土沉箱结构，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分内隔舱之内的钢质构件。
2.根据权利要求1所述的水下重力式基础，其特征在于：所述重力式沉箱底座的横截面为圆形、方形、矩形或多边形。
3.根据权利要求1所述的水下重力式基础，其特征在于：所述底板延伸出外壁覆盖的区域之外构成外趾。
4.根据权利要求1所述的水下重力式基础，其特征在于：其余內隔舱填充砂或碎石。
5.根据权利要求1所述的水下重力式基础，其特征在于：所述管柱的周围通过浇筑钢筋砼而嵌固于所述內隔舱之中。
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