[发明专利]一种外置移动射流吸力式沉箱基础加固装置及加固方法

说明书

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种外置移动射流吸力式沉箱基础加固装置及加固方法。该加固装置包括伺服电机、压浆装置、压浆管、导向管、移动射流喷嘴、提拉装置、驳船；所述的驳船上装配伺服电机、压浆装置、提拉装置；导向管位于吸力式沉箱基础内；压浆装置通过压浆管与移动射流喷嘴相连通；提拉装置用于提拉压浆管，移动射流喷嘴位于导向管内。本发明提供的外置移动射流吸力式沉箱基础加固装置。侧壁布置移动射流管道，通过定位装置和提拉装置旋转提拉压浆管道，使高速浆液不断切割软黏土，并加以搅拌使吸力式沉箱基础周围形成水泥土加固体，来提高吸力式沉箱基础的水平与竖向承载力。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种外置移动射流吸力式沉箱基础加固装置及加固方法。

背景技术

全球海上风电大多数处于小于50m范围内，对于深海领域的资源开发处在探索阶段，传统的固定式风机应用深海领域的风力发电势必会造成成本造价高、施工困难等不利之处。因此，漂浮式海上风机取代传统固定式风机已成为未来风电发展的方向。

吸力式沉箱基础是深海海洋平台结构的一种新型基础形式，满足深海领域风机建设的需求。与传统的桩基础相比，吸力式沉箱基础具有运输与施工方便、工期短、可重复性使用以及造价低等优点，在海洋工程中应用越来越多。基础的稳定与否是决定海洋平台能否正常使用的关键因素，深水海洋平台中的吸力式沉箱基础主要承受风浪作用于上部结构而传递下来的拉拔荷载，所以吸力式沉箱基础竖向承载力以抗拔承载力为主。

当吸力式沉箱基础缓慢拔出时，地基内的渗流运动导致沉箱内泥沙的孔隙水压力充分消散，土体处于完全排水状态，基础发生局部剪切破坏，其抗拔承载力主要取决于沉箱筒壁与土体之间的摩擦力和基础自重。承载力较低。因此，提高承载力可从三个方面入手，1、增加沉箱尺寸；2、进行地基加固；3、提高吸力式沉箱基础自重。然而第一种与第二种不经济，且代价高耗时长，效果不明显。第三种方法提高沉箱用钢量，无疑增加成本不经济。如何有效便捷及经济的提高吸力式沉箱基础抗拔承载力是目前吸力式沉箱基础应用难题。同时如何抵抗水平承载力目前也是工程中的难题。目前后压浆技术能改善沉箱侧壁土抗力，提高桩基极限承载力，因此近年来该技术得到了广泛的应用与发展。但由于现有桩侧后压浆装置的断面间距大、压浆孔开塞率低以及浆液分布不均匀等问题，使注入的浆液不能沿桩身全范围覆盖且桩-土体系不能有效地形成一个紧密协同工作的系统；同时现有的桩端、桩侧后压浆装置相互独立，造成压浆管路复杂且易出现施工过程中压浆管路乱序、漏压等问题，从而导致后压浆往往达不到所需要的效果。所以如何解决上述问题是有效地提桩基水平与竖向承载力的关键。本发明通过在大直径钢管基础侧壁布置移动射流管道，通过旋转提拉压浆管道，使高速浆液不断切割软黏土，并加以搅拌使大直径钢管基础周围形成水泥土加固体，来提高大直径钢管基础的水平与竖向承载力。该方法可解决后压浆不均匀效果。

发明内容

本发明提供的吸力式沉箱基础侧壁布置移动射流管道，通过定位装置中定滑轮转轴旋转，提拉装置中拉力绳索在电机驱动作用下提拉升降压浆管道，使高速浆液不断切割软黏土，并加以搅拌使吸力式沉箱基础周围形成水泥土加固体，来提高吸力式沉箱基础的水平与竖向承载力。

本发明采用如下技术方案

本发明所述的一种外置移动射流吸力式沉箱基础加固装置，该加固装置包括伺服电机、压浆装置、压浆管、导向管、移动射流喷嘴、提拉装置、定位装置、驳船；

所述的驳船上装配伺服电机、压浆装置、提拉装置；导向管位于吸力式沉箱基础内；压浆装置通过压浆管与移动射流喷嘴相连通；提拉装置用于提拉压浆管，移动射流喷嘴位于导向管内。