一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海洋平臺和海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)型式，具體為一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋資源開發(fā)需求的日益增大，海洋風(fēng)力發(fā)電工程的發(fā)展，海洋工程的建設(shè)也日益繁榮。吸力式桶形基礎(chǔ)作為一種新型海洋平臺結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)型式，它是伴隨著邊際油開發(fā)的需要應(yīng)運(yùn)而生的。這種新型的基礎(chǔ)型式彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的導(dǎo)管架平臺和重力式平臺等固定式淺海海洋工程結(jié)構(gòu)自重大、工程在家隨水深大幅度地增加等不足，具有造價低、可重復(fù)使用等優(yōu)勢。由于海洋平臺基礎(chǔ)承受海洋潮流、海浪等荷載的沖擊，以及海上風(fēng)電塔架同時承受巨大的風(fēng)力、海浪等荷載作用，因此增強(qiáng)海洋平臺和海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)的承載能力成為海洋工程施工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。
[0003 ]當(dāng)海洋平臺基礎(chǔ)受到水平荷載、豎向荷載、循環(huán)荷載等的作用時，傳統(tǒng)的桶形基礎(chǔ)通過基礎(chǔ)背風(fēng)一側(cè)產(chǎn)生的被動土壓力抵消上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載，其產(chǎn)生抗力部位主要為基礎(chǔ)上部背風(fēng)一側(cè)，受力面積較小，且豎向承載力小，主桶頂板底部土壓力較大，土體隆起量大，基礎(chǔ)容易放生傾斜和過度沉陷，導(dǎo)致基礎(chǔ)失效與破壞，進(jìn)而導(dǎo)致整個海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決桶形基礎(chǔ)受水平荷載、豎向荷載、循環(huán)荷載等的作用時產(chǎn)生水平位移、豎向位移和發(fā)生轉(zhuǎn)動導(dǎo)致基礎(chǔ)失效的問題，本實(shí)用新型提供了一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)通過增加裙和鋼質(zhì)側(cè)臂，增加基礎(chǔ)與產(chǎn)生被動土壓力區(qū)的接觸面積，增加基礎(chǔ)的水平及豎向承載力，減小基礎(chǔ)受荷載作用所產(chǎn)生的水平位移及豎向位移，同時對減小土體隆起量也有一定的作用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的構(gòu)造是:一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)，其中包括鋼桶、裙、鋼質(zhì)側(cè)臂、弧形臂端、鋼質(zhì)基礎(chǔ)底座、排水孔、溢水孔。其特點(diǎn)是:大直徑鋼桶與裙螺栓連接，裙寬與鋼桶直徑相同，裙高與裙寬之比為1/2，裙上設(shè)置4個溢水孔。并在大直徑鋼桶外壁焊接鋼質(zhì)側(cè)臂，焊接位置在鋼桶橫截面內(nèi)切三角形的三個角點(diǎn)處，分別沿著桶形基礎(chǔ)外壁交錯設(shè)置兩層階疊式側(cè)臂，共有六個側(cè)臂，其中桶底部位的三個側(cè)臂形狀及尺寸相同，桶外壁轉(zhuǎn)動點(diǎn)區(qū)域的三個側(cè)臂形狀及尺寸相同，側(cè)臂垂直于鋼桶外壁，側(cè)臂長寬比為2，弧形臂端垂直于側(cè)臂，弧形面與鋼桶外壁圓面平行，弧形臂端弧長與寬度比約為2，桶底側(cè)臂臂長為桶高的1/2，轉(zhuǎn)動點(diǎn)區(qū)域側(cè)臂臂長為桶底臂長的1/2，轉(zhuǎn)動點(diǎn)一般位于主桶體高度的0.45?0.7之間。鋼桶上部按等邊三角形三角點(diǎn)位置設(shè)置3個排水孔。
[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮多方面因素，可重復(fù)利用，安裝便捷，極大地增大了基礎(chǔ)與海洋地基的接觸面積，增大了桶形基礎(chǔ)的水平及豎向承載力，減小了桶形基礎(chǔ)的受水平荷載、豎向荷載及循環(huán)荷載等荷載作用下產(chǎn)生的水平位移、豎向位移及轉(zhuǎn)動幅度。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)剖面圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)正視圖；
[0009]圖3為本實(shí)用新型一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)俯視圖。
[0010]圖例說明:1-排水孔;2-鋼質(zhì)基礎(chǔ)底座;3-溢水孔;4-裙;5-鋼桶;6-弧形臂端;7-鋼制側(cè)臂。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0012]如圖1所示，一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)，其中包括其中包括鋼桶5、裙4、鋼制側(cè)臂7、弧形臂端6、鋼質(zhì)基礎(chǔ)底座2、排水孔1、溢水孔3。其特征是:大直徑鋼桶5與裙4螺栓連接，裙寬與鋼桶直徑相同，裙高與裙寬之比為1/2，裙4上設(shè)置4個溢水孔3。并在大直徑鋼桶5外壁焊接鋼質(zhì)側(cè)臂，分別沿著桶形基礎(chǔ)外壁交錯設(shè)置兩層階疊式側(cè)臂，共有六個側(cè)臂7，其中桶底部位的三個側(cè)臂形狀及尺寸相同，桶外壁轉(zhuǎn)動點(diǎn)區(qū)域的三個側(cè)臂形狀及尺寸相同，側(cè)臂垂直于鋼桶5外壁，側(cè)臂長寬比為2，弧形臂端6垂直于側(cè)臂，弧形面與鋼桶外壁圓面平行，弧形臂端弧長與寬度比約為2，桶底側(cè)臂臂長為桶高的1/2，轉(zhuǎn)動點(diǎn)區(qū)域側(cè)臂臂長為桶底臂長的1/2，轉(zhuǎn)動點(diǎn)一般位于主桶體高度的0.45?0.7之間。鋼桶上部設(shè)置3個排水孔I。
[0013]本實(shí)用新型的使用方法:在吸力基礎(chǔ)沉貫安裝前，先整平海床地基平面，根據(jù)基礎(chǔ)的沉貫位置放置桶形基礎(chǔ)，利用抽水栗通過排水孔對基礎(chǔ)內(nèi)部進(jìn)行緩慢抽水，使鋼桶內(nèi)部水壓下降，即對基礎(chǔ)進(jìn)行負(fù)壓沉貫，使基礎(chǔ)平穩(wěn)的垂直下陷，直至鋼桶頂面與海床頂面平齊，即完成新型吸力基礎(chǔ)的沉貫。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)，其中包括鋼桶、裙、鋼質(zhì)側(cè)臂、弧形臂端、鋼質(zhì)基礎(chǔ)底座、排水孔、溢水孔;其特征是:在鋼桶外壁設(shè)置裙，焊接6個鋼質(zhì)側(cè)臂，每個側(cè)臂垂直于鋼桶，側(cè)臂長寬比為2，弧形臂端垂直于側(cè)臂，弧形面與鋼桶外壁圓面平行，弧形臂端弧長與寬度之比約為2，鋼桶上部設(shè)置3個排水孔，裙上設(shè)置4個溢水孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶交錯階疊式側(cè)臂裙式吸力基礎(chǔ)，其中包括鋼桶、裙、鋼質(zhì)側(cè)臂、弧形臂端、鋼質(zhì)基礎(chǔ)底座、排水孔、溢水孔；其特征是：在鋼桶外壁設(shè)置裙，焊接6個鋼質(zhì)側(cè)臂，每個側(cè)臂垂直于鋼桶，側(cè)臂長寬比為2，弧形臂端垂直于側(cè)臂，弧形面與鋼桶外壁圓面平行，弧形臂端弧長與寬度之比約為2，鋼桶上部設(shè)置3個排水孔，裙上設(shè)置4個溢水孔。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)桶形基礎(chǔ)相比，增加了裙和鋼質(zhì)側(cè)臂，增大了基礎(chǔ)與地基的接觸面積和基礎(chǔ)的水平及豎向承載力，減小了基礎(chǔ)在水平及豎向荷載作用下的產(chǎn)生的水平位移、豎向位移及轉(zhuǎn)動位移，有效地提高了基礎(chǔ)的水平及豎向承載力。
【IPC分類】E02D27/52, E02D27/42
【公開號】CN205205852
【申請?zhí)枴緾N201521040222
【發(fā)明人】牛冰艷, 吳宇旗, 劉慶松
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月15日