[发明专利]一种底板带压浆装置的吸力式沉箱基础

说明书

一种底板带压浆装置的吸力式沉箱基础，包括负压筒和压浆装置，负压筒的下端开口，负压筒的上端设有封盖，封盖上设有导缆孔、排水阀与引线孔，排水阀、引线孔与负压筒的内腔连通；负压筒内设置有若干层十字钢板，十字钢板处设有交叉式压浆管道；交叉式压浆管与竖向压浆管连接，竖向压浆管上部穿过引线孔与压浆装置相连，底层竖向压浆管道沿负压筒外壁对称布置，其他各层竖向压浆管道沿负压筒内壁对称布置，且内外竖向压浆管道设有保护性钢管；竖向压浆管道不开设注浆孔洞，交叉式压浆管道开设多个压浆孔洞。本发明可以通过筒内筒底的注浆加固作用，使浆液与十字板固结成整体，增加负压筒内土体的重量及端阻力，从而提高了吸力式沉箱基础的承载力。

技术领域

本发明涉及漂浮式海上风机锚固技术领域，特别是涉及一种底板带压浆装置的吸力式沉箱基础。

背景技术

吸力式沉箱基础是深海海洋平台结构的一种新型基础形式，与传统的桩基础相比，吸力式沉箱基础具有运输与施工方便、工期短、可重复性使用以及造价低等优点，在海洋工程中应用越来越多。基础的稳定与否是决定海洋平台能否正常使用的关键因素，深水海洋平台中的吸力式沉箱基础主要承受风浪作用于上部结构而传递下来的拉拔荷载，所以吸力式沉箱基础竖向承载力以抗拔承载力为主。

基于吸力式沉箱基础较其他传统基础形式的优点，国内外诸多学者通过大量的室内试验、理论分析以及数值模拟等方法，对该类基础形式的工作原理、施工方法、适用范围以及基础承载特性等一系列问题进行了研究。同时，我国在海洋平台、桥梁、海上风电等多个领域应用吸力式沉箱基础，针对理论与实践方面的研究也积累了丰富的经验。

依据荷载的加载速率以及不同排水条件下的孔隙水压力消散情况，吸力式沉箱基础的竖向上拔破坏形式可分为局部剪切破坏、底部张力破坏与整体破坏三种形式。

当吸力式沉箱基础缓慢拔出时，地基内的渗流运动导致沉箱内泥沙的孔隙水压力充分消散，土体处于完全排水状态，基础发生局部剪切破坏，其抗拔承载力主要取决于沉箱筒壁与土体之间的摩擦力和基础自重；当吸力式沉箱基础的拔出速度增加时，由于负压存在，造成基础内的土体形成土塞与沉箱一起拔出，沉箱内的土体处于部分排水状态，基础发生底部张力破坏，其抗拔承载力取决于基础的底部阻拔力、沉箱与土塞的自重；当吸力式沉箱基础快速拔出时，基础内的负孔隙水压力来不及消散，土体处于完全不排水状态，基础发生整体破坏，其抗拔承载力取决于沉箱和土塞自重、沉箱内外侧摩阻力以及底部反向地基承载力。

因此，考虑到吸力式沉箱基础的破坏形式，本发明依据注浆加固原理，对负压筒内的泥沙进行加固处理，增加基础自重、侧摩阻力以及底部端阻力，从而达到提高吸力式沉箱基础竖向抗拔承载力的效果。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种底板带压浆装置的吸力式沉箱基础，可以通过筒内筒底的注浆加固作用，使浆液与十字板固结成整体，增加负压筒内土体的重量及端阻力，从而提高了吸力式沉箱基础的承载力，为达此目的，本发明提供一种底板带压浆装置的吸力式沉箱基础，包括负压筒和压浆装置，所述压浆装置在负压筒上方，所述负压筒的上端设有封盖，所述封盖上设有导缆孔、排水阀与引线孔，所述排水阀、引线孔与负压筒的内腔连通，所述负压筒内设置有至少2层固定钢板，所述固定钢板四端与负压筒焊接牢固，所述固定钢板设有交叉式压浆管道，并与固定钢板焊接固定，所述交叉式压浆管与竖向压浆管道连接，底层竖向压浆管道沿负压筒外壁对称布置，其他各层竖向压浆管道沿负压筒内壁对称布置，外部竖向压浆管上部穿过引线孔与压浆装置相连，内部竖向压浆管上部与压浆装置直接相连，所述交叉式压浆管道开设一排压浆孔洞。

本发明的进一步改进，所述固定钢板为十字钢板或X型的固定钢板，本发明主要使用十字板固定交叉式压浆管道，也可以采用其他形式如X型的固定钢板。