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原文传递一种组合式复合筒浮箱基础结构及其施工方法

专利名称：	一种组合式复合筒浮箱基础结构及其施工方法
摘要：	本发明属于海洋工程的基础结构技术领域，公开了一种组合式复合筒浮箱基础结构及其施工方法，基础结构包括带有分舱结构的钢筒结构，钢筒结构顶部连接钢制浮箱，钢制浮箱中心开设有圆形通孔，钢制浮箱内部设置有一个中环肋板、一个内环肋板、多个径向肋板和多个连接件；钢制浮箱上部连接有过渡段塔架，过渡段塔架用于连接上部风电设备；其施工方法包括陆上预制、岸边吊装、水上拖航、自重下沉、负压下沉、抽水加固、灌浆处理等步骤。本发明兼具导管架基础、重力式基础和吸力筒型基础的特点，承载力提高的同时，运输安装方式简便，可回收再利用，施工成本大大降低。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	乐丛欢;丁红岩;张浦阳;郭耀华;魏宇墨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910573944.0
公开号：	CN110453712A
代理机构：	天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：	琪琛
分类号：	E02D27/42(2006.01);E;E02;E02D;E02D27
申请人地址：	300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区
主权项：	1.一种组合式复合筒浮箱基础结构，包括带有多个舱室的钢筒结构，多个舱室包括一个中间舱和围在中间舱周边的多个边舱；其特征在于，所述钢筒结构连接有钢制浮箱；所述钢制浮箱中心开设有通孔，所述通孔使所述钢筒结构的中间舱与外界连通；所述钢制浮箱内部设置有中环肋板、内环肋板和径向肋板，所述中环肋板、所述内环肋板和所述径向肋板将所述钢制浮箱分隔为多个区域；所述中环肋板上圆周均匀设置有第一连接件，所述所述内环肋板上圆周均匀设置有第二连接件；所述钢制浮箱上部连接有过渡段塔架，所述过渡段塔架用于连接上部风电设备；所述过渡段塔架包括多根相同的立柱，所述立柱的数量与所述第一连接件的数量相同；多根所述立柱的底部分别与所述第一连接件一一对应连接；相邻两根所述立柱之间连接有支撑杆构成桁架式钢结构；所述立柱和所述第二连接件之间连接有斜杆；每根所述立柱内部分别设置有气液管道、灌浆管道以及液面检测装置，所述气液管道由所述立柱分别延伸至所述钢筒结构的各个边舱内部，所述灌浆管道由所述立柱延伸至所述钢制浮箱的各个区域内部。 2.根据权利要求1所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构，其特征在于，所述钢筒结构的各个边舱内部设置有用于监测气压变化的气压传感器。 3.根据权利要求1所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构，其特征在于，所述钢筒结构的直径为10-50m，高度为其直径的四分之一到二分之一。 4.根据权利要求1所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构，其特征在于，所述钢制浮箱的横截面为圆形，该圆形与所述钢筒结构的直径一致；所述钢制浮箱中心开设的通孔为圆形，并且直径为所述钢制浮箱的外径的十分之一到五分之一。 5.根据权利要求1所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构，其特征在于，所述第一连接件和第二连接件均为钢制圆管，高度均为所述钢制浮箱高度的1.1-1.5倍，超出所述钢制浮箱高度的部分管径逐渐变小。 6.根据权利要求1所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构，其特征在于，多根所述立柱均由下至上以相同的角度向基础结构中心倾斜。 7.一种如权利要求1-6所述的组合式复合筒浮箱基础结构的施工方法，其特征在于，按照如下步骤进行： (1)陆上预制带有分舱结构的钢筒结构、钢制浮箱、过渡段塔架后，将所述钢筒结构与所述钢制浮箱、所述过渡段塔架进行焊接，完成组合式复合筒浮箱基础结构的组装； (2)将所述组合式复合筒浮箱基础结构吊入水中，检查气密性，根据拖航要求利用所述过渡段塔架的所述立柱内部的所述气液管道从多个所述钢筒结构的各个边舱中抽气或打气调节所述钢筒的吃水；最后所述过渡段塔架的所述立柱注水液封； (3)将所述组合式复合筒浮箱基础结构进行浮运拖航； (4)将所述组合式复合筒浮箱基础结构运到指定海域后，先利用基础自重进行自重下沉，再利用所述立柱内部的气液管道从多个所述钢筒中抽水对基础结构进行负压下沉，下沉到指定位置； (5)下沉结束继续抽水，直至对所述钢筒结构内部的土体进行加固； (6)加固处理完成后，利用所述立柱内部的灌浆管道向所述钢制浮箱内部进行灌水处理或灌浆处理； (7)灌水处理或灌浆处理处理完成后，吊装上部风电设备，进行水上安装，施工完成。 8.根据权利要求7所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构的施工方法，其特征在于，步骤(3)的浮运拖航的过程中，通过内部注水液封后的所述立柱及其内部的液面检测设备，观察各个所述立柱内部液封后液体的变化情况，初步判断基础结构是否保持平衡状态，如有偏离平衡位置的倾斜即进行调平。 9.根据权利要求7所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构的施工方法，其特征在于，步骤(4)的自重下沉的过程中，通过向所述钢制浮箱内注水或抽水来调节基础结构的下沉速率。 10.根据权利要求7所述的一种组合式复合筒浮箱基础结构的施工方法，其特征在于，步骤(4)的负压下沉的过程中，通过在上倾的所述钢筒结构的边舱增加抽水速率和/或在下倾的所述钢筒结构的边舱充气或充水，进行调平操作。
所属类别：	发明专利