[发明专利]一种防土塞堵孔、反向注浆的分舱吸力桶形基础

说明书

本发明公开了一种防土塞堵孔、反向注浆的分舱吸力桶形基础，包括吸力桶和抽水安装设备，吸力桶包括固定连接的吸力桶顶板、外桶壁、内桶壁与隔舱肋板，内桶壁与隔舱肋板分别将吸力桶分隔为一个内侧分舱和多个外侧分舱；还包括土塞挡板、土塞探测装置、通水孔与土工滤网：该基础内部设置了过滤网，防止贯入过程可能出现的堵孔现象；内部设置土塞挡板和探测装置，可以实时监测桶内土塞高度是否超过限制，当土塞高度整体达到土塞挡板处时，施工人员可以根据监测数据，停止进一步吸力贯入，然后进行反向注浆充填空隙。桶内注入的浆体可以保证吸力桶的顶盖和土体完全接触，从而提高吸力桶的安装质量，进而保证吸力桶的承载能力和桶顶板结构的安全性。

技术领域

本发明属于海上风电工程技术领域，具体涉及一种防土塞堵孔、反向注浆的分舱吸力桶形基础。

背景技术

近年来，我国大力开发可再生清洁能源，海上风能资源一直是备受关注的焦点。海上风力发电技术的是目前海上风能资源开发的最重要途径，海上风电基础占海上风电总投资的30％以上。目前常规采用的海上风机基础为单桩基础和导管架基础，但随着海上风电开发范围的扩展和环境条件的复杂化，新型的吸力桶形基础逐渐推广使用。吸力桶形基础使用负压沉贯，通过抽取桶内的水体从而在桶体的内外表面形成水压差，在水压差的作用下桶体被逐渐压入土层中进而完成安装。在安装完成后通过密封抽水口，可以有效保证服役期间桶体内部的被动负压仍可发挥。因此吸力桶基础施工具有无需重型打桩设备、安装快捷，不受水深影响等众多优势，逐渐受到海上风电行业的青睐。

用于海上风电的吸力桶形基础一般是一种宽浅式基础，为了便于安装和调平，一般也会对其进行分舱，通过控制不同舱室的压力在安装过程中可以及时纠偏，保证安装倾斜度的要求。

吸力桶在负压沉贯过程中，桶底土体向桶内涌入，土塞高度不断增加，但是由于桶壁摩擦的影响，土塞的高度发展并不均匀，在吸力的作用下极有可能造成部分土塞堵塞排水口处，进而影响桶体继续沉贯。该结果也可能造成工程人员误判，认为桶体已经安装到位而停止后续纠正措施。但由于土塞的不均匀发展，在桶的内部出现多处空腔，空腔处的土体与吸力桶顶板并未接触。这种情况下，一方面桶体的整体承载会显著降低，另一方面桶顶板在外荷载作用下局部受力而造成显著的应力集中，直接危害基础结构的安全。

基于上述情况，本发明提出了一种防土塞堵孔、反向注浆的分舱吸力桶形基础，可有效解决以上问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种防土塞堵孔、反向注浆的分舱吸力桶形基础。该基础内部设置了过滤网，防止贯入过程可能出现的堵孔现象；内部设置土塞挡板和探测装置，可以实时监测桶内土塞高度是否超过限制，当土塞高度整体达到土塞挡板处时，施工人员可以根据监测数据，停止进一步吸力贯入，然后进行反向注浆充填空隙。桶内注入的浆体可以保证吸力桶的顶盖和土体完全接触，从而提高吸力桶的安装质量，进而保证吸力桶的承载能力和桶顶板结构的安全性。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一种防土塞堵孔、反向注浆的分舱吸力桶形基础，包括吸力桶和抽水安装设备，所述吸力桶包括固定连接的吸力桶顶板、外桶壁、内桶壁与隔舱肋板，所述内桶壁与隔舱肋板分别将吸力桶分隔为一个内侧分舱和多个外侧分舱；还包括：

土塞挡板，其包括与所述内侧分舱对应设置的内侧挡板以及与所述外侧分舱对应设置的外侧挡板，均设置于所述吸力桶顶板的下表面，并均与所述吸力桶顶板之间留有间隙；

土塞探测装置，其包括设置于所述土塞挡板下表面的应变片和薄膜土压计，分别用于探测土塞挡板结构变形和表面土压力；

通水孔，开设于所述土塞挡板上，作为水流的通道；所述通水孔上覆盖有土工滤网，用于防止颗粒被带走而引起堵塞。