CN102322074B - 一种导管架基础结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导管架基础结构，包括主体结构、调平结构和干式舱灌浆结构，主体结构包括导管架结构和桩体结构，导管架结构座建在桩体结构上；调平结构包括筒体结构，筒体结构上设有中空顶盖，筒体结构顶盖上设有进/排水管；干式舱灌浆结构包括舱壁结构，舱壁结构上设有舱盖，舱盖上设有进气管和抽水管，舱壁结构的底部设有单向排水管；导管架结构的底部设有打桩导向管，打桩导向管的底端与筒体结构顶盖相连，筒体结构顶盖与舱壁结构的底端相连；舱壁结构、舱盖、筒体结构顶盖和桩体结构之间能够形成密封的舱式结构。本发明还公开了上述导管架基础结构的施工方法。本发明能够实现基础结构的调平和桩头部分的干式灌浆操作。

Description

一种导管架基础结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种导管架基础结构及施工方法，特别是涉及一种可调平的导管架基础结构及施工方法。

背景技术

目前，在海上风电工程中，基础通常包括：单桩(Mono-pile)、三脚架(Tripod)、导管架式基础(Jacket)、重力基础(Gravity based)、负压桶基(Suction Bucket)和浮动平台结构(Floating type)等几种。这些基础通常需要额外设计调平手段和方法，对于带桩基础，桩头部分还需要水下灌浆连接等操作，这些过程在海域施工时费用很高。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种导管架基础结构及施工方法，该基础及其施工方法能够明显降低基础的施工成本。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的第一技术方案是：一种导管架基础结构，包括主体结构、调平结构和干式舱灌浆结构，所述主体结构包括导管架结构和桩体结构，所述导管架结构座建在所述桩体结构上；所述调平结构包括筒体结构，所述筒体结构上设有中空顶盖，所述筒体结构顶盖上设有进/排水管；所述干式舱灌浆结构包括舱壁结构，所述舱壁结构上设有舱盖，所述舱盖上设有进气管和抽水管，所述舱壁结构的底部设有单向排水管；所述导管架结构的底部设有打桩导向管，所述打桩导向管的底端与所述筒体结构顶盖相连，所述筒体结构顶盖与所述舱壁结构的底端相连；所述舱壁结构、所述舱盖、所述筒体结构顶盖和所述桩体结构之间能够形成密封的舱式结构。

所述筒体结构内设有分舱板结构。

所述舱盖与所述舱壁结构之间通过可拆连接结构相连。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的第二技术方案是：上述导管架基础结构的施工方法，包括以下步骤：

第一步，1)将导管架结构吊装就位，所述导管架结构上连接有调平结构和舱壁结构，所述调平结构包括筒体结构，所述筒体结构上设有中空顶盖，所述筒体结构顶盖上设有进/排水管；所述舱壁结构的底部设有单向排水管；所述导管架结构的底部设有打桩导向管，所述打桩导向管的底端与所述筒体结构顶盖相连，所述筒体结构顶盖与舱壁结构的底端相连；2)通过打桩导向管进行桩体结构的施工；

第二步，通过调平结构中筒体结构顶盖上的进/排水管，对筒体内部进行压水或抽水操作，借助水体的压入或抽出实现筒内产生正压或负压，进而实现调平结构对整个基础结构的调平操作；

第三步，安装基础上部的水上设备；

第四步，测量基础结构水平度，如发生倾斜，重复第二步进行二次调平；

第五步，在舱壁结构上安装舱盖，所述舱壁结构、所述舱盖、所述筒体结构顶盖和所述桩体结构之间形成密封的舱式结构，所述舱盖上设有进气管和抽水管；通过舱盖上的进气管向舱内进行注气操作，使得舱内的水体由舱壁结构底部的单向排水管排出，然后通过舱盖上的抽水管将舱内的水抽净；

第六步，在舱内进行灌浆操作，使主体结构的打桩导向管内注满浆体，将桩体结构与导管架结构连接成为一体，整个基础施工完毕。

本发明具有的优点和积极效果是：通过采用调平结构和干式舱灌浆结构，能够实现基础结构的调平和桩头部分的干式灌浆操作。本发明施工简单、快速，所需施工设备很少，避免了昂贵的水下灌浆施工设备，施工成本低、综合造价低。

附图说明

图1为本发明导管架基础结构的施工方法第二步的示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明导管架基础结构的施工方法第六步的示意图；

图4为图3的俯视图。

图中：1、导管架结构，2、桩体结构，3、打桩导向管，4、筒体结构，5、筒体结构顶盖，6、进/排水管，7、舱壁结构，8、舱盖，9、进气管，10、抽水管，11、单向排水管，12、海上风机结构，13、浆体。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图4，一种导管架基础结构，包括主体结构、调平结构和干式舱灌浆结构。

上述主体结构包括连接成一体的重量为960t钢质管系导管架结构1和重力为600t的钢质灌芯桩体结构2，桩体结构2为直径3m、长45m的钢管桩。导管架结构1座建在桩体结构2上。导管架结构1的底部设有打桩导向管3。打桩导向管3为直径3.2m的钢管。

上述调平结构包括与主体结构打桩导向管3相连接成一体的筒体结构4，筒体结构4为直径6m、高6m的圆形钢管，外径6m的筒体结构顶盖5为中空结构，筒体结构顶盖5的内径与打桩导向管3的外径适配。筒体结构顶盖5上设有进/排水管6。筒体结构顶盖5连接在打桩导向管3的底端。

上述干式舱灌浆结构包括与筒体结构顶盖5相连成一体的舱壁结构7和舱盖8，舱壁结构7为直径6m、高8m的圆形钢管，舱盖8为直径6m、厚100mm的圆形钢板，舱盖8上设有进气管9和抽水管10，舱壁结构7底部设有单向排水管11，舱壁结构7的底端连接在筒体结构顶盖5上，舱壁结构7、舱盖8、筒体结构顶盖5和桩体结构2之间能够形成密封的舱式结构。

上述桩体结构也可以为预应力管桩、不灌芯的钢管桩。

上述调平结构中的筒体结构内部也可以设有将筒内结构分舱的分舱板结构。

上述舱壁结构的横截面可以为圆形，也可以为方形或多边形。

上述导管架基础结构的施工方法，包括以下步骤：

第一步，通过浮吊等安装设备安装导管架结构1，然后通过导管架结构的四个打桩导向管3进行桩体结构2的打桩操作；导管架结构1在吊装前，已经完成了调平结构和舱壁结构7的连接，调平结构包括筒体结构4，筒体结构4上设有中空顶盖，筒体结构顶盖5上设有进/排水管6；舱壁结构7的底部设有单向排水管11；导管架结构1的底部设有打桩导向管3，打桩导向管3的底端与筒体结构顶盖5相连，筒体结构顶盖5与舱壁结构7的底端相连。

第二步，通过调平结构中筒体结构顶盖5上的进/排水管6对筒体内部进行压水或抽水操作，借助水体的压入或抽出实现筒内产生正压或负压，进而实现调平结构***对整个结构的调平操作；

第三步，安装基础上部的海上风机结构12；

第四步，测量基础结构水平度，如发生倾斜，重复第二步进行二次调平；

第五步，安装舱盖8，使舱壁结构7、舱盖8、筒体结构顶盖5和桩体结构2之间形成密封的舱式结构；舱盖8上设有进气管9和抽水管10，通过舱盖8上的进气管9进行注气操作，使得舱内的水体由舱壁结构7底部的单向排水管11排出；然后通过舱盖上的抽水管10将舱内可能的残余水统统抽出。

第六步，在舱内进行灌浆操作，使主体结构的打桩导向管3内注满浆体13，通过浆体13将桩体结构2与导管架结构1的打桩导向管3连接成为一体，整个基础施工完毕。

上述新型导管架基础结构不仅可以用于海上风机结构12，还可以用于其它水上设备，例如：海上测风塔等。

为了进一步降低成本，上述舱盖8与舱壁结构7之间可通过可拆连接结构相连。使舱盖8在整个基础施工完毕后可以拆除，重复循环使用。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种导管架基础结构，其特征在于，包括主体结构、调平结构和干式舱灌浆结构，所述主体结构包括导管架结构和桩体结构，所述导管架结构座建在所述桩体结构上；所述调平结构包括筒体结构，所述筒体结构上设有中空顶盖，所述筒体结构顶盖上设有进/排水管；所述干式舱灌浆结构包括舱壁结构，所述舱壁结构上设有舱盖，所述舱盖上设有进气管和抽水管，所述舱壁结构的底部设有单向排水管；所述导管架结构的底部设有打桩导向管，所述打桩导向管的底端与所述筒体结构顶盖相连，所述筒体结构顶盖与所述舱壁结构的底端相连；所述舱壁结构、所述舱盖、所述筒体结构顶盖和所述桩体结构之间能够形成密封的舱式结构。

2.根据权利要求1所述的导管架基础结构，其特征在于，所述筒体结构内设有分舱板结构。

3.根据权利要求1所述的导管架基础结构，其特征在于，所述舱盖与所述舱壁结构之间通过可拆连接结构相连。

4.如权利要求1所述的导管架基础结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，1)将导管架结构吊装就位，所述导管架结构上连接有调平结构和舱壁结构，所述调平结构包括筒体结构，所述筒体结构上设有中空顶盖，所述筒体结构顶盖上设有进/排水管；所述舱壁结构的底部设有单向排水管；所述导管架结构的底部设有打桩导向管，所述打桩导向管的底端与所述筒体结构顶盖相连，所述筒体结构顶盖与舱壁结构的底端相连；2)通过打桩导向管进行桩体结构的施工；

第二步，通过调平结构中筒体结构顶盖上的进/排水管，对筒体内部进行压水或抽水操作，借助水体的压入或抽出实现筒内产生正压或负压，进而实现调平结构对整个基础结构的调平操作；

第三步，安装基础上部的设备；

第四步，测量基础结构水平度，如发生倾斜，重复第二步进行二次调平；

第五步，在舱壁结构上安装舱盖，所述舱壁结构、所述舱盖、所述筒体结构顶盖和所述桩体结构之间形成密封的舱式结构，所述舱盖上设有进气管和抽水管；通过舱盖上的进气管向舱内进行注气操作，使得舱内的水体由舱壁结构底部的单向排水管排出，然后通过舱盖上的抽水管将舱内的水抽净；

第六步，在舱内进行灌浆操作，使主体结构的打桩导向管内注满浆体，将桩体结构与导管架结构连接成为一体，整个基础施工完毕。

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