CN211849393U - 一种适用于软土海底地基改良的筒型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，包括筒裙和筒裙顶端的筒顶盖，所述筒顶盖均布穿置有环绕顶盖圆心与外部抽水设备连接的抽水管；所述筒裙内壁等间距的固定设置有与外部灌浆设备连接的灌浆管，所述灌浆管的顶端穿出筒顶盖并与筒顶盖相封闭；所述灌浆管的顶部管口固定设置有阀门，所述灌浆管在竖直方向上等间距的开设有喷浆孔。本实用新型旨在提供一种适用于软土海底地基，可提高筒型基础承载力及稳定性的筒型装置。

Description

一种适用于软土海底地基改良的筒型装置

技术领域

本实用新型涉及海上风电基础工程领域，尤其涉及一种适用于软土海底地基改良的筒型装置。

背景技术

风能是可再生能源的重要组成部分，积极地开发风能对于改善能源系统结构、缓解能源危机、保护生态环境具有深远意义。随着风电技术逐渐由陆上延伸到海上，海上风力发电已经成为世界可再生能源发展领域的焦点。进入新世纪以来，我国海上风电发展态势迅猛，逐渐成为我国应对能源供应和能源安全问题的一项重要举措，海上风力发电已经进入了一个快速发展的阶段。

目前，由于筒型基础结构形式简单，运输安装方便，承载能力强，可实现一步式安装，在实际工程中的适应范围较广。随着海上风电规模和装机容量越来越大，传统负压筒型海上风机基础多用于软弱覆盖层较厚的海上风电场中，因此，地基稳定性对海上风电的整体结构安全尤为重要。与陆地相比，海洋环境的地质条件较差，多以淤泥、粉质沙土及有机杂质为主，地基承载力较弱。为了提高海床地基强度，增强地基承载力，工程中经常采用打桩或者换填垫层法对海床地基进行处理。其中，换填垫层法主要适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，而打桩则需要打桩船及打桩锤等大型设备，两种方法施工难度大，成本高，不适用于筒型基础且容易引起环境问题。因此，现急需一种适用于软土海底地基，可提高筒型基础承载力及稳定性的筒型装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种适用于软土海底地基，可提高筒型基础承载力及稳定性的筒型装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，包括筒裙和筒裙顶端的筒顶盖，所述筒顶盖均布穿置有环绕顶盖圆心与外部抽水设备连接的抽水管；所述筒裙内壁等间距的固定设置有与外部灌浆设备连接的灌浆管，所述灌浆管的顶端穿出筒顶盖并与筒顶盖相封闭；所述灌浆管的顶部管口固定设置有阀门，所述灌浆管在竖直方向上等间距的开设有喷浆孔。

进一步的，所述灌浆管的底部管口位于筒裙底端，灌浆管与筒裙内壁通过焊接连接为整体。

进一步的，所述灌浆管由钢管制成，灌浆管设置有8-16个。

进一步的，所述抽水管在距离筒顶盖圆心1/3-1/2半径处环向设置有6-10个。

进一步的，所述喷浆孔之间的距离为0.5m-1m，每层喷浆孔在灌浆管管壁环向开设有2-3个。

进一步的，所述阀门为单向阀。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型可适用于软土海底地基处理与筒型基础安装一体化施工，极大地降低了施工成本。将软土地基的加固剂封闭于筒型基础的筒裙内，能有效减小海洋水体环境污染，并让筒内的加固剂与海底的泥土充分混合，使筒内的海底泥土和加固剂相固结。在筒型基础筒裙内壁增设一定数量的钢管，增强了筒裙整体刚度，提高基础承载能力，尤其是在海床表层含有淤泥质的地基，本实用新型能显著提高基础竖向承载力以及整体结构稳定性，降低施工难度及施工成本，具有良好的推广应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图。

附图标记说明：

1-抽水管，2-筒顶盖，3-筒裙，4-灌浆管，5-喷浆孔，6-阀门。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，包括筒裙3和筒裙3顶端的筒顶盖2，所述筒顶盖2均布穿置有环绕顶盖2圆心与外部抽水设备连接的抽水管1；所述筒裙3内壁等间距的固定设置有与外部灌浆设备连接的灌浆管4，所述灌浆管4的顶端穿出筒顶盖2并与筒顶盖2相封闭；所述灌浆管4的顶部管口固定设置有阀门6，所述灌浆管4在竖直方向上等间距的开设有喷浆孔5；所述灌浆管4的底部管口位于筒裙3底端，灌浆管4与筒裙3内壁通过焊接连接为整体，所述灌浆管4由钢管制成，灌浆管4设置有816个，本实施例为8个；所述抽水管1在距离筒顶盖圆心1/3-1/2半径处环向设置有6-10个，本实施例中抽水管1与筒顶盖圆心的距离为1/3的顶盖半径，共设置有6个；所述喷浆孔5之间的距离为0.5m-1m，每层喷浆孔5在灌浆管4管壁环向开设有2-3个，本实施例为2个。

其中，所述阀门6为单向阀，利于施工时在筒型基础内形成封闭环境。

本实施例的具体施工方法如下：

①将基础结构预制完成后通过船舶运送到指定安装地点。

②关闭阀门6后，通过结构自重将筒型基础下沉至海底地基，待筒型基础底部与地基稳定后通过在抽水管1外部连接抽水设备，从抽水管1缓慢向筒外排水，使筒内形成负压进而下沉，进一步让筒型基础的底端沉入海底地基形成使筒内形成封闭结构。然后继续向外抽水，使整个筒型基础均匀缓慢沉入海床至筒顶盖2与海床紧密接触。

③在阀门6外部连接灌浆设备后打开阀门，通过阀门6向灌浆管4注入由水泥砂浆制成的加固浆料，并通过加压的方式让灌浆管4的底部管口和各喷浆孔5向海底地基喷射加固浆料，让加固浆料自上而下的从多角度的喷浆孔5分散至地基中，与筒型基础与各土层充分接触。

④通过外部抽水设备，继续从抽水管1缓慢向外抽水，加快筒内各土层水体由下往上渗流，在筒内土体形成渗流场，将聚集在灌浆管4附近的加固浆料通过渗流作用的带动下，填补抽水后各土层内的缝隙，使加固浆料与各土层充分混合，保证海底地基土层较软时的固结效果。当海底土层过软，海底泥土容易随抽水管1抽出时，可在抽水管1管口设置过滤网，防止土层流失导致筒型基础随土层下陷。

⑤筒型基础施工完成后，关闭阀门6并封闭抽水管1，再对筒型基础外部的抽水设备和灌浆设备进行拆解，通过浮吊安装上部风机塔筒、机头等风电设备。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，包括筒裙和筒裙顶端的筒顶盖，其特征在于：所述筒顶盖均布穿置有环绕顶盖圆心与外部抽水设备连接的抽水管；所述筒裙内壁等间距的固定设置有与外部灌浆设备连接的灌浆管，所述灌浆管的顶端穿出筒顶盖并与筒顶盖相封闭；所述灌浆管的顶部管口固定设置有阀门，所述灌浆管在竖直方向上等间距的开设有喷浆孔。

2.根据权利要求1所述的一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，其特征在于：所述灌浆管的底部管口位于筒裙底端，灌浆管与筒裙内壁通过焊接连接为整体。

3.根据权利要求2所述的一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，其特征在于：所述灌浆管由钢管制成，灌浆管设置有8-16个。

4.根据权利要求1所述的一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，其特征在于：所述抽水管在距离筒顶盖圆心1/3-1/2半径处环向设置有6-10个。

5.根据权利要求1所述的一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，其特征在于：所述喷浆孔之间的距离为0.5m-1m，每层喷浆孔在灌浆管管壁环向开设有2-3个。

6.根据权利要求1所述的一种适用于软土海底地基改良的筒型装置，其特征在于：所述阀门为单向阀。

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