一种海上风电的桩箱桶复合基础及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111945773A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010879369.X(22)申请日2020.08.27(71)申请人中交第三航务工程局有限公司地址200032上海市徐汇区平江路139号(72)发明人王其标李森富坤黄周泉朱卉邱松方江进冉峻名(74)专利代理机构上海湾谷知识产权代理事务所(普通合伙)31289代理人肖进(51)Int.Cl.E02D27/42(2006.01)E02D27/20(2006.01)E02D27/52(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种海上风电的桩箱桶复合基础及其施工方法(57)摘要本发明公开了一种海上风电的桩箱桶复合基础，包括单桩和桶体；桶体包括内、外桶体、负压桶顶板和若干负压桶隔板，内桶体同轴地设置在外桶体的内腔中并套设在单桩上，内桶体与单桩之间通过灌浆连接为整体；负压桶顶板封盖在内、外桶体的上部之间，使负压桶顶板的下部形成负压桶，并使上方预留一个开口箱桶，该开口箱桶内通过若干肋板分成若干压重区域；若干负压桶隔板径向均布地连接在位于负压桶内，将负压桶分成若干负压舱室；在桶体贯入海底泥土且负压桶顶板达到设计标高后，在开口箱桶的各个压重区域内装填抛石压重，形成箱形基础。本发明还公开了一种海上风电的桩箱桶复合基础的施工方法。本发明能提高抗倾覆承载能力，减少单桩埋深。CN111945773ACN111945773A权利要求书1/2页1.一种海上风电的桩箱桶复合基础，包括单桩和桶体；所述桶体包括内桶体、外桶体、负压桶顶板和若干负压桶隔板，所述内桶体同轴地设置在所述外桶体的内腔中并套设在所述单桩上；其特征在于，所述负压桶顶板封盖在内桶体的上部和外桶体的上部之间，使负压桶顶板的下部形成负压桶，并使负压桶顶板的上方预留一个开口箱桶，该开口箱桶内的内桶体和外桶体之间径向均布地连接若干肋板，将开口箱桶分成若干压重区域；若干负压桶隔板的高度与负压桶的高度相同，若干负压桶隔板径向均布地连接在位于负压桶内的内桶体和外桶体之间且顶面固定在负压桶顶板的底面上，将负压桶分成若干负压舱室；在所述桶体贯入海底泥土且负压桶顶板达到设计标高后，在开口箱桶的各个压重区域内装填抛石压重，形成箱形基础；所述内桶体的内径大于所述单桩的外径，并在内桶体与单桩之间的空隙中灌浆，使桶体与单桩连接为整体，并在灌浆完成后在内桶体的顶部与单桩之间安装封顶板。2.根据权利要求1所述的海上风电的桩箱桶复合基础，其特征在于，所述内桶体的内壁上还均布安装数列导向滑轮。3.根据权利要求1所述的海上风电的桩箱桶复合基础，其特征在于，所述负压桶顶板上对应每个负压舱室设置一个抽水孔、一个注浆孔和一个溢浆孔；所述抽水孔上配备液压阀。4.一种海上风电的桩箱桶复合基础的施工工艺，其特征在于，所述施工工艺包括以下步骤：步骤一，打桩设备就位，将预制的单桩打入海底土中至预定高度；步骤二，通过起重设备将桶体起吊至桶体底部标高超过单桩的桩顶标高，调整桶体的平面位置使桶体的轴线与单桩的轴线基本重合，通过起重设备将桶体缓慢下放，使桶体通过内桶体上的导向滑轮套设在所述单桩上；步骤三，通过调整起重设备的拉力缓慢下放桶体，使桶体入水，打开抽水孔上的液压阀排水，此时抽水孔兼做排水孔，直至桶体的底部接触海底泥面，桶体依靠自身重力穿过地基表层，此时在负压桶内形成密闭空间；步骤四，关闭液压阀，将所有的抽水孔与具有抽水泵的抽水管路连接，通过抽水泵从抽水孔中抽出各个负压舱室内的气体和水，利用负压桶内外的压力差，进一步将桶体贯入土中，直至桶体沉贯至设计标高；步骤五，桶体沉贯到位后，先在负压桶顶板与各个负压舱室内的土体之间进行桶内注浆填塞，然后在内桶体与单桩之间的空隙中进行桩桶间灌浆；步骤六，利用抛石船对负压桶顶板上部的开口箱桶的各个压重区域装填抛石压重。5.根据权利要求4所述的海上风电的桩箱桶复合基础的施工工艺，其特征在于，进行步骤二时，提前对单桩周围的海床面进行水下扫测作业，如单桩周围存在冲刷坑或碎石渣，应进行相应处理，至少确保桶体施工影响区域范围内的海床面平整。6.根据权利要求4所述的海上风电的桩箱桶复合基础的施工工艺，其特征在于，进行步骤四时，依靠定位监测系统持续监测负压桶顶板的倾斜度，调整负压桶内各个负压舱室的抽气下沉量，确保负压桶顶板水平度，直到桶体沉贯至设计标高。7.根据权利要求4所述的海上风电的桩箱桶复合基础的施工工艺，其特征在于，进行步2CN111945773A权利要求书2/2页骤五的桶内注浆填塞时，打开负压桶顶板上的注浆孔，通过注浆管从注浆孔中注入水泥砂浆，通过溢浆孔判断注浆完成情况；进行桩桶间灌浆时，先利用高压水枪清除桶体顶部以下设定范围内单桩与内桶体