一種水下重力式基礎的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水下重力式基礎，其包括重力式沉箱底座和插裝于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、與所述底板一體成型的外壁和隔墻，所述外壁包圍隔墻間隔圍成多個內(nèi)隔艙，所述重力式沉箱底座是鋼質(zhì)或鋼筋混凝土沉箱結(jié)構(gòu)，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分內(nèi)隔艙之內(nèi)的鋼質(zhì)構(gòu)件。將重力式結(jié)構(gòu)與輕型管柱結(jié)構(gòu)有機結(jié)合，保持了重力式結(jié)構(gòu)整體性好、耐久性強和穩(wěn)定性高等優(yōu)點，在滿足基礎結(jié)構(gòu)一次出水的同時降低了重力式構(gòu)件的高度，有效減小了傳統(tǒng)重力式基礎的材料用量，節(jié)省投資，在確保堅固耐用的同時兼顧了造價，同時把重力式結(jié)構(gòu)的水深適應性進一步擴大，易于拆除和回收再利用。
【專利說明】一種水下重力式基礎
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及建筑工程，尤其涉及一種水下重力式基礎。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋工程的水下基礎類型主要分為髙樁式、導管架式及重力式等，髙樁式、導管架式基礎的樁基適合在持力層埋深較大的區(qū)域，其水上沉樁施工較難，且結(jié)構(gòu)的剛度相對較小，存在穩(wěn)定性及耐久性較差等缺點；另外導管架式基礎的導管架制作較為繁瑣，水上安裝困難，導管架沉放后還需進行水上沉樁、水下灌漿等，施工作業(yè)較難，質(zhì)量難以把握，且鋼質(zhì)導管架的抗腐蝕性能較差；重力式基礎適合在持力層埋深較淺的區(qū)域，可采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋砼結(jié)構(gòu)，可在陸上進行預制，施工質(zhì)量較容易控制，整體性好，抗滑、抗傾及抗拔性能好，穩(wěn)定性高，且結(jié)構(gòu)堅固耐用，是理想的海洋工程基礎結(jié)構(gòu)類型。但傳統(tǒng)的重力式結(jié)構(gòu)也存在其自身缺點，分層式結(jié)構(gòu)需要水上砌筑加高而導致整體性差或安裝困難；而不分層基礎結(jié)構(gòu)需在安裝后一次出水才利于與上部結(jié)構(gòu)連接，因此此類傳統(tǒng)重力式基礎一般為大型構(gòu)件，其體積大、質(zhì)量大，海上運輸、安裝困難，而且造價昂貴。[0003]根據(jù)目前海洋工程基礎的類型及其特點，可以發(fā)現(xiàn)存在以下不足之處:髙樁式基礎的施工困難，剛度相對小，穩(wěn)定性及耐久性較差，不適合在持力層埋藏較淺的區(qū)域；導管架式基礎的制作工藝繁瑣，導管架的水上安裝及樁基的沉樁等施工較困難，水下灌漿質(zhì)量不容易保證，且鋼質(zhì)導管架的抗腐蝕性能較差；傳統(tǒng)重力式結(jié)構(gòu)只適合在水深較小同時持力層埋深較淺的區(qū)域，且大型重力式結(jié)構(gòu)的運輸、安裝困難，造價昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)堅固、穩(wěn)定性好、施工便利、成本相對低廉、適應性更廣的水下重力式基礎。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種水下重力式基礎，其包括重力式沉箱底座和插裝于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、與所述底板一體成型的外壁和隔墻，所述外壁包圍隔墻間隔圍成多個內(nèi)隔艙，所述重力式沉箱底座是鋼質(zhì)或鋼筋混凝土沉箱結(jié)構(gòu)，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分內(nèi)隔艙之內(nèi)的鋼質(zhì)構(gòu)件。
[0006]作為本實用新型水下重力式基礎的技術(shù)方案的一種改進，所述重力式沉箱底座的橫截面為圓形、方形、矩形或多邊形。
[0007]作為本實用新型水下重力式基礎的技術(shù)方案的一種改進，所述底板延伸出外壁覆蓋的區(qū)域之外構(gòu)成外趾。
[0008]作為本實用新型水下重力式基礎的技術(shù)方案的一種改進，其余內(nèi)隔艙填充砂或碎
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[0009]作為本實用新型水下重力式基礎的技術(shù)方案的一種改進，所述管柱的周圍通過澆筑鋼筋砼而嵌固于所述內(nèi)隔艙之中。[0010]本實用新型的有益效果在于:將重力式結(jié)構(gòu)與輕型管柱結(jié)構(gòu)有機結(jié)合，保持了重力式結(jié)構(gòu)整體性好、耐久性強和穩(wěn)定性高等優(yōu)點，在滿足基礎結(jié)構(gòu)一次出水的同時降低了重力式構(gòu)件的高度，克服了傳統(tǒng)重力式結(jié)構(gòu)體積大、質(zhì)量大、造價高、安裝設備要求高等缺點，有效減小了傳統(tǒng)重力式基礎的材料用量，節(jié)省投資，在確保堅固耐用的同時兼顧了造價，同時把重力式結(jié)構(gòu)的水深適應性進一步擴大，易于拆除和回收再利用，所以本實用新型的水下重力式基礎的結(jié)構(gòu)堅固、穩(wěn)定性好、施工便利、成本相對低廉、適應性更廣，具有廣泛的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的水下重力式基礎的圓形單管柱實施例的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1所示水下重力式基礎的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為本實用新型的水下重力式基礎的矩形多管柱實施例的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為圖3所示水下重力式基礎的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖來進一步說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0016]如圖1-圖4所示，圖中展示了本實用新型的一種重力式基礎，其包括重力式沉箱底座12和插裝于所述重力式沉箱底座12的管柱11，重力式沉箱底座12包括底板15、與所述底板15 —體成型的外壁14和隔墻17，所述外壁14包圍隔墻17將底座圍成多個內(nèi)隔艙22，所述重力式沉箱底座12是鋼質(zhì)或鋼筋混凝土沉箱結(jié)構(gòu)，所述管柱11是嵌固于重力式沉箱底座12的部分內(nèi)隔艙22之內(nèi)的鋼質(zhì)構(gòu)件。其中，鋼質(zhì)或鋼筋混凝土沉箱結(jié)構(gòu)，主要作用為結(jié)構(gòu)抗傾、抗滑；上段為鋼質(zhì)管柱11，嵌固于下部基礎結(jié)構(gòu)的內(nèi)隔艙22之內(nèi)，主要作用為支撐上部結(jié)構(gòu)及接高、傳遞外力。該水下重力式基礎充分利用了重力式沉箱的“重又穩(wěn)”優(yōu)勢及上段輕管柱的“輕又長”優(yōu)勢，結(jié)構(gòu)整體性好，堅固耐用，穩(wěn)定性好，解決了常規(guī)重力式不適合較大水深的問題；在陸上預制，設備要求較低，質(zhì)量有保障，結(jié)構(gòu)一次出水；較傳統(tǒng)重力式結(jié)構(gòu)大幅節(jié)省材料，降低造價，縮短工期。
[0017]將重力式結(jié)構(gòu)與輕型管柱結(jié)構(gòu)有機結(jié)合，保持了重力式結(jié)構(gòu)整體性好、耐久性強和穩(wěn)定性高等優(yōu)點，在滿足基礎結(jié)構(gòu)一次出水的同時降低了重力式構(gòu)件的高度，克服了傳統(tǒng)重力式結(jié)構(gòu)體積大、質(zhì)量大、造價高、安裝設備要求高等缺點，有效減小了重力式基礎的材料用量，節(jié)省投資，在確保堅固耐用的同時兼顧了造價，同時把重力式結(jié)構(gòu)的水深適應性進一步擴大，易于拆除或回收再利用。
[0018]更佳地，所述重力式沉箱底座12的橫截面為圓形、方形、矩形或多邊形。圓形底座可以在中心位置設置管柱，也可以在周邊均勻分布幾個管柱11。
[0019]更佳地，所述底板15延伸出外壁覆蓋的區(qū)域之外構(gòu)成外趾16，增加了底部支撐掌的面積，降低基底壓力，同時增強抗傾穩(wěn)定性。
[0020]更佳地，其余內(nèi)隔艙22填充用于增加結(jié)構(gòu)自重的砂或碎石，增加底座的重力，使水下重力式基礎更穩(wěn)固地“坐”于海底，提高所插接的管柱11的穩(wěn)定性，在海上結(jié)構(gòu)生命周期結(jié)束之后可清除隔艙內(nèi)的回填砂或碎石，然后可以將該結(jié)構(gòu)重新吊起拆除甚至可以再次利用。[0021]更佳地，所述管柱11的周圍通過澆筑鋼筋砼而嵌固于所述內(nèi)隔艙22之中，使得管柱11與重力式沉箱底座12連接更加牢固可靠。管柱11 一般為沉箱預制時預埋固定，也可二次澆注固定。
[0022]下面舉例說明實施本實用新型的具體方式。
[0023]如附圖1、2所示的本實用新型實施例1是一種用于海洋工程的圓形單管柱重力式基礎。該重力式基礎由重力式沉箱底座12和管柱11組成，重力式沉箱底座12由外壁14、隔墻17、底板15和外趾16構(gòu)成。先在陸上分別制作重力式沉箱底座12和管柱11，然后將管柱11放于重力式沉箱底座12的內(nèi)隔艙22，在內(nèi)隔艙22的空隙澆筑鋼筋砼填縫18，使重力式沉箱底座12和管柱11連成整體，當然也可在預制重力式沉箱底座12時預埋管柱11一次性制作整個重力式基礎。接著對地基進行處理，施工基床33，然后沉放該圓形單管柱重力式基礎，而后在其余空的內(nèi)隔艙內(nèi)回填砂或塊石。
[0024]如附圖3、4所示的本實用新型實施例2是一種用于海洋工程的矩形多管柱重力式基礎。該重力式基礎由重力式沉箱底座12和管柱11組成，重力式沉箱底座12由外壁14、隔墻17、底板15和外趾16構(gòu)成。先在陸上分別制作重力式沉箱底座12和管柱11，然后將管柱11放于重力式沉箱底座12的內(nèi)隔艙22，在內(nèi)隔艙22的空隙澆筑鋼筋砼填縫18，使重力式沉箱底座12和管柱11連成整體，同樣也可預埋管柱11整體澆筑制作本重力式基礎。對地基進行處理，施工基床33，然后沉放該矩形多管柱重力式基礎，而后在其余空隔艙內(nèi)回填砂或塊石。
[0025]若在具體工程中實施本實用新型，宜滿足如下條件:地質(zhì)條件較好，表層軟土層較薄，持力層埋深較淺；該重力式基礎適用水深約為l(T30m，水深過淺時可直接采用傳統(tǒng)的重力式結(jié)構(gòu)，水深過深時則宜采用髙樁或?qū)Ч芗芙Y(jié)構(gòu)基礎；該重力式基礎的實施需要大型預制場及水上起重設備。需要拆除或回收再利用時應在隔艙內(nèi)回填砂，若回填塊石則不利于拆除或回收利用。
[0026]本實用新型將重力式結(jié)構(gòu)和管柱結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，在基礎下部采用重力式結(jié)構(gòu)，有利于提高基礎的整體穩(wěn)定性，基礎上部采用管柱，這樣就可以使重力式結(jié)構(gòu)埋藏在水中，不必延伸出水面，基礎與上部結(jié)構(gòu)的連接用嵌固于重力式沉箱底座的管柱來完成，從而大幅度減少基礎的材料用量，節(jié)省投資。同時基礎結(jié)構(gòu)采用岸上整體預制或陸上整體組裝，施工設備要求相對較低，結(jié)構(gòu)的整體性好，制作質(zhì)量能得到有效保障。本實用新型在保持了重力式結(jié)構(gòu)整體性好、耐久性強和穩(wěn)定性高等優(yōu)點的前提下，有效減小了沉箱基礎的材料用量，節(jié)省投資，確保結(jié)構(gòu)堅固耐用同時兼顧工程造價，其施工較為便利，造價相對低廉，實用性高，同時把重力式結(jié)構(gòu)的水深適應性進一步擴大，且該結(jié)構(gòu)易于拆除及回收利用，在海洋工程中具有非常廣泛的應用前景。
[0027]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水下重力式基礎，其特征在于:包括重力式沉箱底座和插裝于所述重力式沉箱底座的管柱，重力式沉箱底座包括底板、與所述底板一體成型的外壁和隔墻，所述外壁包圍隔墻間隔圍成多個內(nèi)隔艙，所述重力式沉箱底座是鋼質(zhì)或鋼筋混凝土沉箱結(jié)構(gòu)，所述管柱是嵌固于重力式沉箱底座的部分內(nèi)隔艙之內(nèi)的鋼質(zhì)構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:所述重力式沉箱底座的橫截面為圓形、方形、矩形或多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:所述底板延伸出外壁覆蓋的區(qū)域之外構(gòu)成外趾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:其余內(nèi)隔艙填充砂或碎石。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下重力式基礎，其特征在于:所述管柱的周圍通過澆筑鋼筋砼而嵌固于所述內(nèi)隔艙之中。
【文檔編號】E02D27/52GK203701127SQ201420046161
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】熊翱, 溫文峰 申請人:熊翱