CN210827544U - 一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，该基础包括筒型基础本体、筒型基础外侧预制法兰盘、筒型基础预制灌浆套管和桩基础；本实用新型在工作时，筒型基础在承受风机等上部结构传递而来的荷载时同样会激发“勺形”破坏模式，但筒型基础的位移会被桩基础约束，使复合基础共同承担上部荷载，因PHC管桩和钢管桩均具有良好的抗拔承载能力，因此可以很好地分担筒型基础上拔力，从而改进复合基础的承载模式，使土体和复合基础不会产生脱开，提高了基础的复合承载能力。
Description
技术领域
本实用新型属于海上工程技术领域，具体涉及一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础。
背景技术
筒型基础在外形上多为底端开口、顶端封闭的倒扣大直径圆筒，是一种大直径圆柱薄壳结构，比较适宜于软土地基，这种新型的海洋结构形式在国外广泛地应用于大型导管架海洋平台基础和深水海洋平台基础等海洋开发中，在国内开始引起关注。与传统的基础形式相比，筒型基础在节省建设成本、缩短施工周期方面具有较为显著的优点，因此，在不久的将来必然会有更为广阔的应用前景。
作为一种新型基础形式，在恶劣的海洋环境下，不仅受到结构物自身及设备所引起的竖向荷载的长期作用，而且一般往往遭受风、波浪等所产生的水平荷载及力矩等其他荷载分量作用。尤其当该类型基础用于海上风电工程时，除了承受结构自重以及波浪荷载、风荷载等循环荷载的作用外，水平向作用力与塔顶传来巨大的倾覆力矩是其承受的主要作用力，尤其是面对我国近海海岸的软弱土质时，极易造成风机的倾覆。根据已有研究成果可以得到，当筒型基础在承受水平向和力矩极限荷载时，会出现明显的“勺形”破坏模式，即基础带动部分土体发生转动，同时存在向上和向下的速度分量。根据现场试验研究，在筒型基础发生“勺形”破坏时，基础顶面和土体之间会发生部分“脱开”现象，使得基础的承载性能受到一定的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，该基础形式结合了筒型基础和桩基础的承载优势，阻止基础产生向上的位移，防止基础与土体之间产生脱开，改进筒型基础在承受水平向和力矩荷载时承载模式，提高复合基础的承载能力。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，包括筒型基础本体、筒型基础外侧预制法兰盘、筒型基础预制灌浆套管和桩基础；
所述筒型基础本体上端设置有筒型基础外侧预制法兰盘，所述筒型基础外侧预制法兰盘的直径大于所述筒型基础的直径，在筒型基础外侧预制法兰盘的表面设置有呈圆环形排布的筒型基础预制灌浆套管，所述桩基础垂直设置于所述筒型基础预制灌浆套管内。
在上述技术方案中，所述桩基础内预设有灌浆管。
在上述技术方案中，所述桩基础与所述筒型基础预制灌浆套管之间通过浇铸水硬性混凝土连接固定。
在上述技术方案中，所述筒型基础预制灌浆套管的数量为10-20个。
在上述技术方案中，所述筒型基础外侧预制法兰盘上放置有用于产生下沉力的外置配重。
在上述技术方案中，所述筒型基础外侧预制法兰盘上设置有用于吊运的吊环。
在上述技术方案中，所述桩基础的直径小于所述筒型基础预制灌浆套管的直径。
在上述技术方案中，所述桩基础为高强度混凝土管桩(PHC管桩)或小直径钢管桩。
一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础的施工方法，按照下列步骤进行：
步骤一、将筒型基础运送至预定场地后，将其沉放至预定位置和深度。
步骤二、将桩基础在预定位置处打入至预定深度。
步骤三、利用灌浆管将水硬性混凝土灌注至筒型基础上的灌浆套管，使桩基础与筒型基础预制灌浆套管之间固定连接。
在上述技术方案中，在步骤一种，所述筒型基础通过浮运或吊装运送至预定场地。
在上述技术方案中，在步骤一种，所述筒型基础通过负压贯入法沉放至预定位置和深度。
在上述技术方案中，在步骤二种，利用海吊将桩基础打入至预定深度。
本实用新型的优点和有益效果为：
本实用新型所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，该基础包括筒型基础本体、筒型基础外侧预制法兰盘、筒型基础预制灌浆套管和桩基础；本实用新型在工作时，筒型基础在承受风机等上部结构传递而来的荷载时同样会激发“勺形”破坏模式，但筒型基础的位移会被桩基础约束，使复合基础共同承担上部荷载，因PHC管桩和钢管桩均具有良好的抗拔承载能力，因此可以很好地分担筒型基础上拔力，从而改进复合基础的承载模式，使土体和复合基础不会产生脱开，提高了基础的复合承载能力。
附图说明
图1是本实用新型装置的俯视图；
图2是本实用新型装置的正视图；
图3是图1中A-A’的截面图；
图4是本实用新型装置筒型基础1的正视图；
图5是本实用新型装置筒型基础1的俯视图；
图6是本实用新型装置在灌浆作业完成后，灌浆套管附近的局部结构示意图。
上述图中：1为筒型基础；1-1为筒型基础本体；1-2为筒型基础外侧预制法兰盘；1-3为筒型基础预制灌浆套管；2为桩基础；3为灌浆管；4为泥面；5为水硬性混凝土。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例1
一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，包括筒型基础1和桩基础2，在筒型基础1外侧预制法兰盘1-2，法兰盘1-2上预制灌浆套管1-3；桩基础2内预制灌浆管3，利用法兰盘1-2、灌浆套管1-3和混凝土5将筒型基础1和桩基础2进行连接，约束筒型基础1的竖向位移。桩基础2个数和尺寸可以根据筒型基础1尺寸和实际工况进行设计；桩基础2宜采用小直径预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩)或小直径钢管桩，在降低安装成本的条件下能够满足桩基础2自身的结构强度要求和复合基础的抗拔承载力要求；法兰盘1-2上的预制灌浆套管1-3直径应大于桩基础2的直径，方便现场安装定位。
实施例2
在上述实施例1中的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础在沉放时，筒型基础1通过浮运或吊装至预定场地后，通过负压贯入法将其沉放至预定位置和深度。利用海吊将桩基础2在预定位置处打入至预定深度；沉放完成后利用灌浆管3将水硬性混凝土灌注至筒型基础上的灌浆套管1-3，待混凝土产生足够的强度后，使筒型基础1和桩基础2形成整体、协同受荷，提高结构整体的复合承载能力。
实施例3
在上述实施例1中的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础在工作时，筒型基础1在承受风机等上部结构传递而来的荷载时同样会激发“勺形”破坏模式，但筒型基础1的位移会被桩基础2约束，使复合基础共同承担上部荷载，因PHC管桩和钢管桩均具有良好的抗拔承载能力，因此可以很好地分担筒型基础1上拔力，从而改进复合基础的承载模式，使土体和复合基础不会产生脱开，提高了基础的复合承载能力。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：包括筒型基础本体、筒型基础外侧预制法兰盘、筒型基础预制灌浆套管和桩基础；
所述筒型基础本体上端设置有筒型基础外侧预制法兰盘，所述筒型基础外侧预制法兰盘的直径大于所述筒型基础的直径，在筒型基础外侧预制法兰盘的表面设置有呈圆环形排布的筒型基础预制灌浆套管，所述桩基础垂直设置于所述筒型基础预制灌浆套管内。
2.根据权利要求1所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：所述桩基础内预设有灌浆管。
3.根据权利要求1所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：所述桩基础与所述筒型基础预制灌浆套管之间通过浇铸水硬性混凝土连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：所述筒型基础预制灌浆套管的数量为10-20个。
5.根据权利要求1所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：所述筒型基础外侧预制法兰盘上放置有用于产生下沉力的外置配重。
6.根据权利要求1所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：所述筒型基础外侧预制法兰盘上设置有用于吊运的吊环。
7.根据权利要求1所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：所述桩基础的直径小于所述筒型基础预制灌浆套管的直径。
8.根据权利要求1所述的一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础，其特征在于：所述桩基础为高强度混凝土管桩或小直径钢管桩。
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| CN201921661757.XU CN210827544U (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110593298A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-20 | 天津大学 | 一种利用辅助桩改进筒型基础承载性能的复合基础及其施工方法 |
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