CN205857236U

CN205857236U - 一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础

Info

Publication number: CN205857236U
Application number: CN201620821376.3U
Authority: CN
Inventors: 练继建; 刘润; 燕翔
Original assignee: Frontier Technology Research Institute of Tianjin University Co Ltd
Current assignee: Frontier Technology Research Institute of Tianjin University Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2026-07-27

Abstract

一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础，由筒形基础、过渡段、破土壁、分仓板、破土仓、破土管、高压水枪、排水管及抽排装置构成，筒形基础与过渡段构成一体结构，过渡段通过法兰与风机塔筒相连；筒形基础边壁下端设置内、外两个环状破土壁；筒形基础边壁下端均布分仓板并构成破土仓；筒形基础的混凝土边壁底端预埋破土管与排水管，破土管和排水管的底部分别通向破土仓，破土管顶部连接高压水枪，排水管顶部与抽排装置连接。本实用新型的优点是：该筒型基础采用混凝土厚壁结构作为筒形基础侧壁，增加了基础稳定性；破土仓保障仓外土体结构不受到破坏，确保了运行过程中土体结构的承载能力，而多个破土仓则保证了下沉过程中基础平衡的可调节能力。

Description

一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础

技术领域

本实用新型涉及海上风电基础结构，是一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础。

背景技术

海上风能资源丰厚，据统计我国近海的可开发风能资源可达陆地风能资源的3倍之多。由于海上风能具有风场流态好、不占用土地、年利用小时高等优势，使得近年来海上风电开发势头十分迅猛。不过，海洋环境条件复杂，海水对基础结构的腐蚀与冲刷作用都十分明显。这使得海上风电基础的技术成为了海上风电发展的关键性因素。

目前，海上风电基础的结构形式包括重力式基础、单桩基础、三脚架基础、导管架基础、多桩承台基础、筒形基础、spar浮式基础及不同结构相互组合的基础等。其中，筒形基础以其优越的承载能力、轻便的结构形式及良好的浮运能力越来越受到广泛的应用。不过，现有的筒型基础在结构上存在一定缺陷。目前，筒型基础的侧壁多采用薄壁钢板结构，这使得筒型基础结构更加轻便，下沉工作更易开展。不过，由于薄壁钢板的面积较大，在下沉及运行阶段容易出现屈曲失稳现象。为此，某些工程选用钢筋混凝土厚壁作为筒型基础的侧壁。采用厚壁结构的筒型基础，其屈曲失稳问题确实得以解决，且承载能力也得以大幅提高。不过，由于该类厚壁筒型基础下端接触土体的面积过大，使得基础的下沉难度极大提升。因此，针对该类工程，一些外部的破土装置得以提出。在厚壁筒型基础下沉的过程中，采用外部的破土装置将原有土体结构破坏，使得土体扰动(产生流动性)，最终完成下沉工作。然而，在基础下沉过程中，此类外部破土装置不仅破坏了筒壁下方的土体，也不同程度的破坏了筒体内外侧土体。因而，使得筒型基础结构的整体承载能力受到一定影响。为此，本申请提出了一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础，该基础采用混凝土厚壁作为基础边壁，内部破土装置能有效保证破土的效果，且避免筒体内外的土体破坏，从而使得基础既保证了下沉效率又保证了承载能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述存在问题，提出一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础，该结构的厚壁复合筒型基础可保证下沉过程中筒体内外土体的完整性，且保证下沉过程中筒体平衡的可调性。

本实用新型的技术方案：

一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础，由筒形基础、过渡段、破土壁、分仓板、破土仓、破土管、高压水枪、排水管及抽排装置构成，筒形基础为厚壁型钢筋混凝土结构，筒形基础与过渡段连接构成一体结构，过渡段通过法兰与风机塔筒相连；筒形基础边壁下端设置内、外两个环状破土壁并分别置于筒形基础边壁下端的内、外两侧，破土壁为薄壁筒状钢板结构，其顶部埋设于筒形基础边壁下端并与筒形基础边壁底面构成环状仓体结构；筒形基础边壁下端放射状均布设置6-10个薄壁钢板制成的分仓板并将内、外两个环状破土壁之间的环状空间分隔成6-10个相同的隔舱，筒形基础边壁底面、破土壁和分仓板共同构成放射状分布的6-10个破土仓；筒形基础的混凝土边壁底端内部预埋破土管与排水管并间隔设置，破土管与排水管均为钢管，破土管和排水管的底部分别通向破土仓，顶部分别通向筒形基础的上部，破土管顶部连接高压水枪，排水管顶部与抽排装置连接；每个破土仓内环向设置3-5个破土管，每个破土仓内的排水管数量为2个并均匀分布在破土仓两侧。

本实用新型的有益效果是：

该厚壁复合筒型基础，采用混凝土厚壁结构作为筒形基础侧壁，增加了基础的稳定性，避免了钢材壁面的屈曲现象；基础结构中的破土仓，保障了仓外土体结构不受到破坏，确保了运行过程中的土体结构的承载能力；破土仓内的多点破土结构及抽排水管，保证了仓内破土的效果与破土速度；而多个破土仓则保证了下沉过程中基础平衡的可调节能力。

附图说明

图1为该厚壁复合筒型基础纵剖面结构示意图。

图2为该厚壁复合筒型基础底部俯视结构示意图。

图3为该厚壁复合筒型基础底部仰视结构示意图。

图中1、筒形基础；2、过渡段；3、破土壁；4、分仓板；5、破土仓；6、破土管；7、高压水枪；8、排水管；9、抽排装置。

具体实施方式

实施例：

一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础，如图1-3所示，由筒形基础1、过渡段2、破土壁3、分仓板4、破土仓5、破土管6、高压水枪7、排水管8和抽排装置9构成，筒形基础1为厚壁型钢筋混凝土结构，筒形基础1与过渡段2连接构成一体结构，过渡段2通过法兰与风机塔筒相连；筒形基础1边壁下端设置内、外两个环状破土壁3并分别置于筒形基础1边壁下端的内、外两侧，破土壁3为薄壁筒状钢板结构，其顶部埋设于筒形基础1边壁下端并与筒形基础1边壁底面构成环状仓体结构；筒形基础1边壁下端放射状均布设置8个薄壁钢板制成的分仓板4并将内、外两个环状破土壁3之间的环状空间分隔成8个相同的隔舱，筒形基础1边壁底面、破土壁3和分仓板4共同构成放射状分布的8个破土仓5；筒形基础1的混凝土边壁底端内部预埋破土管6与排水管8并间隔设置，破土管6与排水管8均为钢管，破土管6和排水管8的底部分别通向破土仓5，顶部分别通向筒形基础1的上部，破土管6顶部连接高压水枪7，排水管8顶部与抽排装置9连接；每个破土仓5内环向设置3个破土管6，每个破土仓5内的排水管数量为2个并均匀分布在破土仓5两侧。

该实施例中，筒形基础1外径20m、顶盖厚0.7m、壁厚1m，壁高6m；过渡段2顶部外径6m、壁厚0.6m、高度10m；破土壁3高度2m、厚度0.02m；破土管6及其支管内径均为10cm；排水管内径20cm。

该厚壁复合筒型基础的下沉方法，步骤如下：

1)破土壁3与分仓板4先接触土体，随后土体进入各个破土仓5内；

2)打开高压水枪7与排水管8顶部的抽排装置9；

3)高压水体会迫使破土仓5内土体强烈扰动，产生流动性，并随排水管8排出破土仓5；

4)随着已有土体的排出，筒形基础1继续下沉，从而使得下层的土体逐步进入破土仓5内；

5)同理，下层土体也会因高压水体的扰动最终随排水管8排出结构，从而使得基础继续下沉，直至下沉完成；

6)下沉过程中可通过调节各个破土仓5内高压水枪7的喷射压力及排水管8的抽排速度以控制各个分仓的下沉速度，从而实现下沉过程中的调平工作。

Claims

1.一种内部自带破土装置的厚壁复合筒型基础，其特征在于：由筒形基础、过渡段、破土壁、分仓板、破土仓、破土管、高压水枪、排水管及抽排装置构成，筒形基础为厚壁型钢筋混凝土结构，筒形基础与过渡段连接构成一体结构，过渡段通过法兰与风机塔筒相连；筒形基础边壁下端设置内、外两个环状破土壁并分别置于筒形基础边壁下端的内、外两侧，破土壁为薄壁筒状钢板结构，其顶部埋设于筒形基础边壁下端并与筒形基础边壁底面构成环状仓体结构；筒形基础边壁下端放射状均布设置6-10个薄壁钢板制成的分仓板并将内、外两个环状破土壁之间的环状空间分隔成6-10个相同的隔舱，筒形基础边壁底面、破土壁和分仓板共同构成放射状分布的6-10个破土仓；筒形基础的混凝土边壁底端内部预埋破土管与排水管并间隔设置，破土管与排水管均为钢管，破土管和排水管的底部分别通向破土仓，顶部分别通向筒形基础的上部，破土管顶部连接高压水枪，排水管顶部与抽排装置连接；每个破土仓内环向设置3-5个破土管，每个破土仓内的排水管数量为2个并均匀分布在破土仓两侧。