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原文传递一种可固结土体的桩靴及其安装方法

专利名称：	一种可固结土体的桩靴及其安装方法
摘要：	本发明公开了一种可固结土体的桩靴基础及其安装方法，属于海洋工程技术研究领域。其包括桩靴外壳、靴尖、抽水管、隔断肋板、储水仓等；本发明的桩靴为纺锤形钢制外壳，内部设有隔断肋板以增加其整体刚度；桩靴外侧设置有横向和竖向的沟槽及排水孔，排水孔将桩靴外部与内部储水仓连通；使用高透水性纱布包裹，防止沟槽及排水孔堵塞；桩靴贯入结束后，通过抽出储水舱内的水，降低仓内的压力，周围土体内的孔隙水在桩靴内、外压差的作用下，经排水孔流入内部储水仓，使周围土体快速排水固结，可大大提高桩靴基础的承载力和稳定性；在桩靴回收时可通过向储水舱内注入高压水体，使桩靴与土体之间形成一层水膜，起润滑作用，可减小桩靴上拔时的阻力。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国石油大学(华东);山东科技大学
发明人：	吴宇旗;王召龙;李大勇;张雨坤;崔腾岳;林紫馨
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-23T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-15T00:00:00+0800
申请号：	CN202111587745.9
公开号：	CN114182728A
分类号：	E02D5/72;E;E02;E02D;E02D5;E02D5/72
申请人地址：	266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号;
主权项：	1.一种可固结土体的桩靴基础，其包括桩靴外壳(2)、靴尖(12)、抽水管(8)、隔断肋板(10)、储水仓(6)和透水纱布(5)，其特征在于：所述的桩靴外壳(2)上设有环向沟槽(14)和竖向沟槽(15)，所述的环向沟槽(14)和竖向沟槽(15)交点处设置排水孔(4)，所述的排水孔(4)贯穿桩靴外壳与储水仓(6)连通；桩靴外侧包裹一层高强度透水纱布(5)，以此防止桩靴周围土体堵塞环向沟槽(14)和竖向沟槽(15)以及排水孔(4)；所述的顶板(7)为钻有圆孔的钢制圆板；所述的圆孔，其内部插入抽水管(8)；所述的隔断肋板(10)为开有圆孔(11)的钢板，与桩靴上外壳(3)和下外壳(1)通过焊接连接，均匀的分布在桩靴内部，其与桩靴外壳(2)形成的空腔即为储水仓(6)；所述的靴尖(12)，为钢制圆锥体，焊接在底板(11)的底部。 2.根据权利要求1所述的可固结土体的桩靴基础，其特征在于：所述的桩靴外壳(2)外部设置环向沟槽(14)和竖向沟槽(15)，所述的环向沟槽(14)沿桩靴长度方向等间距设置；所述的竖向沟槽(15)沿桩靴环向等角度布置；所述的环向沟槽(14)和竖向沟槽(15)的交点处设置排水孔(4)，与内部储水仓(6)连通。 3.根据权利要求1所述的可固结土体的桩靴基础，其特征在于：桩靴外侧包裹一层透水纱布(5)；所述的透水纱布(5)具有较高的透水性和抗拉强度，可以阻挡桩靴周围土体颗粒进入环向沟槽(14)和竖向沟槽(15)。 4.根据权利要求1所述的可固结土体的桩靴基础，其特征在于：所述的抽水管(8)上端与真空泵连接，下端连接储水仓(6) 。 5.根据权利要求1～4所述的一种可固结土体的桩靴基础的安装方法，其特征在于，依次包括以下步骤：第一步、安装所述的一种可固结土体的桩靴基础，包括以下子步骤：首先，根据设计要求，将桩靴基础的外壳(1)和(3)组装在一起，将透水纱布(5)包裹在桩靴外壳(2)上；然后，将自升式海洋平台拖航至指定位置，下放桩腿(9)，使桩靴基础贯入海床指定贯入深度；最后，将抽水管(8)连接抽水泵，将储水仓(6)内部的水抽出，此时储水仓(6)内部压力降低，桩靴内、外产生压力差(水头差)，桩靴周围土体内部的水在压力差的作用下，穿过透水纱布(5)，通过环形沟槽(14)和竖向沟槽(15)汇集到排水孔(4)，再进入储水仓(6)；在此过程中桩靴周围土体快速排水固结，可使土体抗剪强度增加，桩靴抗拉拔能力、承载力和稳定性大大提升。第二步、当自升式海洋平台服役结束后，回收桩靴；使用高压注水泵连接抽水管(8)，将高压水体泵入桩靴内部储水仓(6)，此时桩靴内部的高压水会通过排水孔(4)排出桩靴外，在桩靴外壳(2)和土体之间形成高压水膜，起到润滑的作用，有效减少桩靴在上拔时的阻力。
所属类别：	发明专利