[实用新型]用于岩基海床软弱覆盖层的单桩基础

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于岩基海床软弱覆盖层的单桩基础。

背景技术

风能资源是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，受到国家的高度重视。目前国内海上风电事业正进入一个快速发展时期，对弥补常规能源资源不足将起到重要作用。其中，福建省海域广阔，海岸线长，特别是闽江口以南至厦门湾的台湾海峡中部海域受台湾海峡“狭管效应”的影响，其年平均风速大（超过8.0m/s），风向稳定，是全国风能资源最丰富的地区。

结合目前海上风电发展情况，单桩基础以其结构简单，施工快捷等优势在国内外海上风电工程中得到了广泛的应用。对于福建等岩基海床海域，单桩基础以强风化或弱风化花岗岩作为持力层。鉴于部分机位岩层埋藏深度较浅，桩身入土深度较短，存在无法稳定等不利情况；同时地勘资料显示，上述区域往往上覆盖淤泥、粘土等软弱覆盖层，结合基础受力特点以及规范要求的基础结构控制标准，单桩基础需要重点控制泥面附近的变形，但在上述软弱覆盖层条件下，桩周土体水平抗力小，基础水平变形过大。上述均成为单桩基础在岩基海床中应用的制约因素，是单桩基础结构设计和实际施工需要着重考虑的难题之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构新颖、稳定性好的用于岩基海床软弱覆盖层的单桩基础。

本实用新型采用以下方案实现：一种用于岩基海床软弱覆盖层的单桩基础，包括穿过软弱覆盖层并插入岩层中的钢管桩；钢管桩外围套设有位于软弱覆盖层的钢护筒，钢护筒与钢管桩之间填充有土体。

进一步的，所述钢护筒高度与软弱覆盖层的厚度一致，钢护筒上端面与海床面表面平齐；钢护筒的直径是钢管桩直径的2~3倍。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型用于岩基海床软弱覆盖层的单桩基础通过增强钢管桩周部土体的水平抗力，减小单桩基础在泥面附近的变形，并保证钢管桩在岩层埋深较浅时也可稳桩，使得施工难度减小、成本降低；同时，由于钢管桩周部土体水平抗力提高，可减少钢管桩桩端嵌入基岩的深度或取消嵌岩，有效缩减了海上基础施工作业时间，在岩基海床软弱覆盖层条件下具有广阔的应用前景。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例构造示意图；

图2是图1中I-I剖面图；

图3是本实用新型实施例施工过程步骤（3）示意图；

图中标号说明：1-钢管连接段、2-高强灌浆体、3-牛腿、4-钢管桩、5-钢护筒、6-土体。

具体实施方式

如图1~2所示，一种用于岩基海床软弱覆盖层的单桩基础，包括穿过软弱覆盖层并插入岩层中的钢管桩4，钢管桩4上端安装有钢管连接段1，位于钢管连接段1顶端安装有风机塔筒；钢管桩4外围套设有位于软弱覆盖层的钢护筒，钢护筒与钢管桩之间填充有土体6，所述土体6就是软弱覆盖层本身的泥土，在将钢护筒打入软弱覆盖层时所形成的，采用合理的措施使得钢护筒内部土体产生一定的固结度并提高钢护筒内部土体的强度，从而增强钢管桩周部土体的水平抗力，减小单桩基础在泥面附近的变形，并保证钢管桩在岩层埋深较浅时也可稳桩。同时，由于钢管桩周部土体水平抗力提高，可减少钢管桩桩端嵌入基岩的深度或取消嵌岩，有效缩减了海上基础施工作业时间。

在本实施例中，钢管连接段1与钢管桩4之间的内部连接部位灌注有高强灌浆体2，钢管桩4上端部具有用以支撑钢管连接段1的牛腿3。

在本实施例中，所述钢护筒5高度与软弱覆盖层的厚度一致，钢护筒5上端面与海床面表面平齐；钢护筒5的直径是钢管桩4的2~3倍，[a1] 。

该用于岩基海床软弱覆盖层的单桩基础的施工过程：（1）进行钢管桩稳定性分析，确定钢护筒高度、直径等参数；（2）在工厂预制钢管桩和钢护筒，运输至指定地点；（3）采用打桩设备将钢护筒打入软弱覆盖层至指定深度；（4）待钢护筒内部土体达到一定的固结度，土体具备足够的强度后，开展钢管桩沉桩等后续施工。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。