[发明专利]应用于海上风机桩桶复合基础的反滤装置及施工方法

说明书

应用于海上风机桩桶复合基础的反滤装置及施工方法，反滤装置包括桩体和双层桶体；双层桶体包括套装在桩体安装区的内桶体、设置在内桶体外部的外桶体、盖装在外桶体顶部桶口处的环形桶盖、连接内桶体和外桶体的肋板、以及反滤板；外桶体的内侧壁与内桶体的外侧壁之间具有间隙；内桶体和外桶体通过肋板固连在一起；肋板的表面设置第一锯齿状凸起；环形桶盖设有多个出水孔，每个出水孔对应连通一个灌浆腔；反滤板为由多块反滤板体拼成的圆环形反滤板；所述施工方法包括以下步骤：运输桩桶复合基础；自重沉贯；负压沉贯；注浆加固；桩体贯入。本发明的有益效果是：结构简单、施工便捷、安全可靠并能够应可避免因土塞现象导致负压贯入阻力增大。

技术领域

本发明属于海上风机桩桶复合基础安装工程技术领域，尤其涉及应用于海上风机桩桶复合基础的反滤装置及施工方法。

背景技术

近年来，随着社会的发展和科技的进步，能源问题也愈加突出。而风能作为一种可再生能源，以清洁环保的优点逐渐被世界各国广泛关注，其开发利用潜力巨大，并且是现阶段最廉价、开发利用技术最为成熟的一种新能源。并且我国海岸线曲折绵长，沿海地区风能资源丰富，因此海上风电场具有广阔的开发前景。

但是海洋环境恶劣，海上风机受到的水平荷载复杂多样。为了满足风机稳定、抗倾覆等性能要求，桩桶复合基础作为一种新型基础应运而生。

与其他传统海上风机基础相比，桩桶复合基础在施工时先对桶体进行施工，再打入桩体，最后对桩体和桶体之间的部分进行注浆操作，采用浆液填满桩体与桶体之间的空隙。其中，桶体首先依靠自重作用贯入海床一定深度，然后通过抽水泵把桶体内部的海水排出，以形成持续作用的负压而使其缓慢贯入到指定深度。但是在安装过程中，当负压超过最大允许负压后，会发生桶内土体的反向承载力破坏或砂土地基的液化失稳，产生过量土塞现象，从而严重影响基础的安装质量。因此，特别需要一种应用于海上风机桩桶复合基础的反滤装置，以解决现有施工过程中存在的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：提供一种结构简单、施工便捷、安全可靠并能够应用于海上风机桩桶复合基础的反滤装置及其安装方法，避免土塞现象导致负压贯入阻力增大，进而降低施工难度，缩短施工周期，达到提高桩桶复合基础安装质量的目的。

本发明所述的应用于海上风机桩桶复合基础的反滤装置，其特征在于：包括用于插入海床内的桩体和用于加固桩体的双层桶体，所述桩体为中空的圆柱体，在所述桩体的中部设有用于固定所述双层桶体的安装区，且桩体的桩端封闭；

所述双层桶体包括套装在所述桩体安装区的内桶体、设置在内桶体外部的外桶体、盖装在外桶体顶部桶口处的环形桶盖、连接内桶体和外桶体的肋板、以及至少一块用于过滤双层桶体内浆液的反滤板；

所述外桶体和所述内桶体均为上下敞开的圆桶结构；

所述外桶体同轴套设在所述内桶体外部，所述外桶体的内侧壁与所述内桶体的外侧壁之间具有间隙；所述间隙内设置多块沿双层桶体径向排布的肋板，所述内桶体和所述外桶体通过肋板固连在一起；所述肋板将所述间隙划分为多个用于形成负压的灌浆腔；

所述肋板为矩形板，所述肋板的表面设置若干第一锯齿状凸起，且第一锯齿状凸起在肋板上沿着肋板宽度方向排列成行，在肋板上沿肋板长度方向排列成列；同列上、下相邻两所述第一锯齿状凸起之间留有供反滤板竖向活动的活动区间；

所述环形桶盖盖装在所述外桶体顶部桶口处，所述内桶的顶部超出所述圆环桶盖的部分布设用于与桩体固连的螺栓预留孔；所述环形桶盖设有多个出水孔，每个出水孔对应连通一个灌浆腔；

所述反滤板为由多块反滤板体拼成的圆环形反滤板，所述反滤板体的边缘卡在相邻两肋板之间对应的活动区间内，用于过滤灌浆腔内的浆液。

进一步，所述反滤板体包括金属外框及金属筛网，所述金属外框围设在所述金属筛网外边沿上，其外形与所述灌浆腔的截面形状一致。