本實(shí)用新型涉及海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是一種內(nèi)部自帶破土裝置的厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)。

背景技術(shù)：

海上風(fēng)能資源豐厚，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)近海的可開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源可達(dá)陸地風(fēng)能資源的3倍之多。由于海上風(fēng)能具有風(fēng)場(chǎng)流態(tài)好、不占用土地、年利用小時(shí)高等優(yōu)勢(shì)，使得近年來(lái)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)勢(shì)頭十分迅猛。不過(guò)，海洋環(huán)境條件復(fù)雜，海水對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的腐蝕與沖刷作用都十分明顯。這使得海上風(fēng)電基礎(chǔ)的技術(shù)成為了海上風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵性因素。

目前，海上風(fēng)電基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式包括重力式基礎(chǔ)、單樁基礎(chǔ)、三腳架基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、多樁承臺(tái)基礎(chǔ)、筒形基礎(chǔ)、spar浮式基礎(chǔ)及不同結(jié)構(gòu)相互組合的基礎(chǔ)等。其中，筒形基礎(chǔ)以其優(yōu)越的承載能力、輕便的結(jié)構(gòu)形式及良好的浮運(yùn)能力越來(lái)越受到廣泛的應(yīng)用。不過(guò)，現(xiàn)有的筒型基礎(chǔ)在結(jié)構(gòu)上存在一定缺陷。目前，筒型基礎(chǔ)的側(cè)壁多采用薄壁鋼板結(jié)構(gòu)，這使得筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)更加輕便，下沉工作更易開(kāi)展。不過(guò)，由于薄壁鋼板的面積較大，在下沉及運(yùn)行階段容易出現(xiàn)屈曲失穩(wěn)現(xiàn)象。為此，某些工程選用鋼筋混凝土厚壁作為筒型基礎(chǔ)的側(cè)壁。采用厚壁結(jié)構(gòu)的筒型基礎(chǔ)，其屈曲失穩(wěn)問(wèn)題確實(shí)得以解決，且承載能力也得以大幅提高。不過(guò)，由于該類(lèi)厚壁筒型基礎(chǔ)下端接觸土體的面積過(guò)大，使得基礎(chǔ)的下沉難度極大提升。因此，針對(duì)該類(lèi)工程，一些外部的破土裝置得以提出。在厚壁筒型基礎(chǔ)下沉的過(guò)程中，采用外部的破土裝置將原有土體結(jié)構(gòu)破壞，使得土體擾動(dòng)(產(chǎn)生流動(dòng)性)，最終完成下沉工作。然而，在基礎(chǔ)下沉過(guò)程中，此類(lèi)外部破土裝置不僅破壞了筒壁下方的土體，也不同程度的破壞了筒體內(nèi)外側(cè)土體。因而，使得筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體承載能力受到一定影響。為此，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N內(nèi)部自帶破土裝置的厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)采用混凝土厚壁作為基礎(chǔ)邊壁，內(nèi)部破土裝置能有效保證破土的效果，且避免筒體內(nèi)外的土體破壞，從而使得基礎(chǔ)既保證了下沉效率又保證了承載能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述存在問(wèn)題，提出一種內(nèi)部自帶破土裝置的厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)，該結(jié)構(gòu)的厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)可保證下沉過(guò)程中筒體內(nèi)外土體的完整性，且保證下沉過(guò)程中筒體平衡的可調(diào)性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：

一種內(nèi)部自帶破土裝置的厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)，由筒形基礎(chǔ)、過(guò)渡段、破土壁、分倉(cāng)板、破土倉(cāng)、破土管、高壓水槍、排水管及抽排裝置構(gòu)成，筒形基礎(chǔ)為厚壁型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，筒形基礎(chǔ)與過(guò)渡段連接構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)，過(guò)渡段通過(guò)法蘭與風(fēng)機(jī)塔筒相連；筒形基礎(chǔ)邊壁下端設(shè)置內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)狀破土壁并分別置于筒形基礎(chǔ)邊壁下端的內(nèi)、外兩側(cè)，破土壁為薄壁筒狀鋼板結(jié)構(gòu)，其頂部埋設(shè)于筒形基礎(chǔ)邊壁下端并與筒形基礎(chǔ)邊壁底面構(gòu)成環(huán)狀倉(cāng)體結(jié)構(gòu)；筒形基礎(chǔ)邊壁下端放射狀均布設(shè)置6-10個(gè)薄壁鋼板制成的分倉(cāng)板并將內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)狀破土壁之間的環(huán)狀空間分隔成6-10個(gè)相同的隔艙，筒形基礎(chǔ)邊壁底面、破土壁和分倉(cāng)板共同構(gòu)成放射狀分布的6-10個(gè)破土倉(cāng)；筒形基礎(chǔ)的混凝土邊壁底端內(nèi)部預(yù)埋破土管與排水管并間隔設(shè)置，破土管與排水管均為鋼管，破土管和排水管的底部分別通向破土倉(cāng)，頂部分別通向筒形基礎(chǔ)的上部，破土管頂部連接高壓水槍?zhuān)潘茼敳颗c抽排裝置連接；每個(gè)破土倉(cāng)內(nèi)環(huán)向設(shè)置3-5個(gè)破土管，每個(gè)破土倉(cāng)內(nèi)的排水管數(shù)量為2個(gè)并均勻分布在破土倉(cāng)兩側(cè)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

該厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)，采用混凝土厚壁結(jié)構(gòu)作為筒形基礎(chǔ)側(cè)壁，增加了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，避免了鋼材壁面的屈曲現(xiàn)象；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的破土倉(cāng)，保障了倉(cāng)外土體結(jié)構(gòu)不受到破壞，確保了運(yùn)行過(guò)程中的土體結(jié)構(gòu)的承載能力；破土倉(cāng)內(nèi)的多點(diǎn)破土結(jié)構(gòu)及抽排水管，保證了倉(cāng)內(nèi)破土的效果與破土速度；而多個(gè)破土倉(cāng)則保證了下沉過(guò)程中基礎(chǔ)平衡的可調(diào)節(jié)能力。

附圖說(shuō)明

圖1為該厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為該厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)底部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為該厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)底部仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1、筒形基礎(chǔ)；2、過(guò)渡段；3、破土壁；4、分倉(cāng)板；5、破土倉(cāng)；6、破土管；7、高壓水槍?zhuān)?、排水管；9、抽排裝置。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

一種內(nèi)部自帶破土裝置的厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)，如圖1-3所示，由筒形基礎(chǔ)1、過(guò)渡段2、破土壁3、分倉(cāng)板4、破土倉(cāng)5、破土管6、高壓水槍7、排水管8和抽排裝置9構(gòu)成，筒形基礎(chǔ)1為厚壁型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，筒形基礎(chǔ)1與過(guò)渡段2連接構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)，過(guò)渡段2通過(guò)法蘭與風(fēng)機(jī)塔筒相連；筒形基礎(chǔ)1邊壁下端設(shè)置內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)狀破土壁3并分別置于筒形基礎(chǔ)1邊壁下端的內(nèi)、外兩側(cè)，破土壁3為薄壁筒狀鋼板結(jié)構(gòu)，其頂部埋設(shè)于筒形基礎(chǔ)1邊壁下端并與筒形基礎(chǔ)1邊壁底面構(gòu)成環(huán)狀倉(cāng)體結(jié)構(gòu)；筒形基礎(chǔ)1邊壁下端放射狀均布設(shè)置8個(gè)薄壁鋼板制成的分倉(cāng)板4并將內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)狀破土壁3之間的環(huán)狀空間分隔成8個(gè)相同的隔艙，筒形基礎(chǔ)1邊壁底面、破土壁3和分倉(cāng)板4共同構(gòu)成放射狀分布的8個(gè)破土倉(cāng)5；筒形基礎(chǔ)1的混凝土邊壁底端內(nèi)部預(yù)埋破土管6與排水管8并間隔設(shè)置，破土管6與排水管8均為鋼管，破土管6和排水管8的底部分別通向破土倉(cāng)5，頂部分別通向筒形基礎(chǔ)1的上部，破土管6頂部連接高壓水槍7，排水管8頂部與抽排裝置9連接；每個(gè)破土倉(cāng)5內(nèi)環(huán)向設(shè)置3個(gè)破土管6，每個(gè)破土倉(cāng)5內(nèi)的排水管數(shù)量為2個(gè)并均勻分布在破土倉(cāng)5兩側(cè)。

該實(shí)施例中，筒形基礎(chǔ)1外徑20m、頂蓋厚0.7m、壁厚1m，壁高6m；過(guò)渡段2頂部外徑6m、壁厚0.6m、高度10m；破土壁3高度2m、厚度0.02m；破土管6及其支管內(nèi)徑均為10cm；排水管內(nèi)徑20cm。

該厚壁復(fù)合筒型基礎(chǔ)的下沉方法，步驟如下：

1)破土壁3與分倉(cāng)板4先接觸土體，隨后土體進(jìn)入各個(gè)破土倉(cāng)5內(nèi)；

2)打開(kāi)高壓水槍7與排水管8頂部的抽排裝置9；

3)高壓水體會(huì)迫使破土倉(cāng)5內(nèi)土體強(qiáng)烈擾動(dòng)，產(chǎn)生流動(dòng)性，并隨排水管8排出破土倉(cāng)5；

4)隨著已有土體的排出，筒形基礎(chǔ)1繼續(xù)下沉，從而使得下層的土體逐步進(jìn)入破土倉(cāng)5內(nèi)；

5)同理，下層土體也會(huì)因高壓水體的擾動(dòng)最終隨排水管8排出結(jié)構(gòu)，從而使得基礎(chǔ)繼續(xù)下沉，直至下沉完成；

6)下沉過(guò)程中可通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)破土倉(cāng)5內(nèi)高壓水槍7的噴射壓力及排水管8的抽排速度以控制各個(gè)分倉(cāng)的下沉速度，從而實(shí)現(xiàn)下沉過(guò)程中的調(diào)平工作。