[发明专利]一种海上固定式结构物基础负压筒及安装方法

权利要求书

1.一种海上固定式结构物基础负压筒，其特征在于，包括上部基础结构架（1）和负压筒（2）；

所述上部基础结构架（1）为钢管焊接制造的桁架型结构架，所述上部基础结构架（1）顶部设置有用于与海上风机塔筒或者平台设备安装的安装底座（1.1），所述安装底座（1.1）与所述上部基础结构架（1）的立柱（1.2）顶端焊接连接；

所述负压筒（2）为采用钢板卷制组焊的底部敞开且上部水密的倒杯型结构物，所述负压筒包括支撑立柱（2.1）、筒顶（2.2）、泵撬块连接管（2.3）、筒壁（2.4）、筋板（2.5）、内喷冲管系（2.6）；

所述支撑立柱（2.1）为厚钢板卷制的钢管，所述支撑立柱（2.1）与所述立柱（1.2）外径相同，所述支撑立柱（2.1）顶端与所述立柱（1.2）底端焊接连接；

所述筒顶（2.2）为圆饼型钢结构，所述筒顶（2.2）包括上圆板、下圆板，所述上圆板与所述下圆板之间辐射型布置有竖直筋板，所述上圆板与所述下圆板外部通过环板焊接连接；所述筒顶（2.2）中央处设置有满足所述支撑立柱（2.1）插入的孔，所述支撑立柱（2.1）外侧与所述筒顶（2.2）上圆板环形焊接连接，所述支撑立柱（2.1）底端与所述筒顶（2.2）下圆板焊接连接，所述支撑立柱（2.1）位于所述筒顶（2.2）内部分的外侧与所述竖直筋板焊接连接；

所述泵撬块连接管（2.3）为顶部设置有泵撬块连接接口的钢管短节，所述泵撬块连接管（2.3）贯通所述筒顶（2.2）顶部至底部；

所述筒壁（2.4）为厚钢板卷制的钢管，所述筒壁（2.4）同轴焊接于所述筒顶（2.2）下端，所述筒壁（2.4）内部设置有所述筋板（2.5）；

所述内喷冲管系（2.6）为钢管弯曲焊接制造的环形盘网状结构，所述内喷冲管系（2.6）焊接固定于所述下圆板下部。

2.根据权利要求1所述的一种海上固定式结构物基础负压筒，其特征在于：所述筋板（2.5）为钢板加工的刀型结构，所述筋板（2.5）分别与所述下圆板下部和所述筒壁（2.4）内侧焊接连接。

3.根据权利要求1所述的一种海上固定式结构物基础负压筒，其特征在于：所述内喷冲管系（2.6）包括总管道（2.6.1）、分支管道（2.6.2）、环管（2.6.3）、喷嘴（2.6.4）；所述总管道（2.6.1）为顶部设置有泵撬块连接接口的钢管短节，所述总管道（2.6.1）贯通所述筒顶（2.2）顶部至底部；所述总管道（2.6.1）与所述分支管道（2.6.2）中心焊接连接；所述分支管道（2.6.2）为连接所述总管道（2.6.1）与所述环管（2.6.3）沿径向分布的管道；所述环管（2.6.3）为无缝钢管弯曲后焊接呈环形的管道，所述环管（2.6.3）与所述分支管道（2.6.2）组焊连接；所述分支管道（2.6.2）与所述总管道（2.6.1）、所述环管（2.6.3）内部连通；所述环管（2.6.3）圆周均布设置有所述喷嘴（2.6.4），所述喷嘴（2.6.4）为无缝钢管衬套耐磨合金制成的细孔短节。

4.一种海上固定式结构物基础负压筒安装方法，采用如权利要求1至3任一所述的一种海上固定式结构物基础负压筒，其特征在于：所述一种海上固定式结构物基础负压筒安装方法，包括以下步骤：

步骤S1：利用运输驳船将海上固定式结构物基础负压筒整体运输到施工位置，通过浮吊船安装泵撬块到所述负压筒（2）顶部，并与所述泵撬块连接管（2.3）对接，将施工船上的高压水泵管线与所述总管道（2.6.1）对接，整体吊起基础组件并在设定位置就位，缓慢放到水面上，调整所述上部基础结构架（1）的方位角度和定位位置点，待位置满足要求后缓慢下放结构组件直至所述负压筒（2）入泥，同步降低吊钩钩载，使所述负压筒（2）不断在结构组件自重下入泥，最终钩载为零后，所述负压筒（2）达到最大自重入泥深度，静止一定时间，使所述筒壁（2.4）内外的海床土壤沉降稳定，方便后续泵撬块的操作；

步骤S2：通过泵撬块的启动进行所述负压筒（2）的继续贯入，泵撬块将所述负压筒（2）内部海水排出后，外部压力作用在所述筒顶（2.2），使所述筒壁（2.4）不断插入海床深度方向，当所述负压筒（2）内部顶部距离泥面约0.5m高度时，开启高压水泵，通过所述内喷冲管系（2.6）将高压水从所述喷嘴（2.6.4）射出破碎所述负压筒（2）内部表层的土壤，形成泥水混合物，此时泵撬块的贯入排出大量的泥水，内部的淤泥被抽走形成一段没有土塞的空间，方便所述负压筒（2）的继续贯入；

步骤S3：持续进行高压水的喷冲，由于高压水的注入量比泵撬块抽走的水量小，使所述负压筒（2）始终呈贯入状态，通过持续进行高压水喷冲，将所述负压筒（2）内部的淤泥不断排出，不会形成顶住所述负压筒（2）内部顶部的土塞，所述筒壁（2.4）不断插入海床深度方向，直至所述筒顶（2.2）沉到海床以下；

步骤S4：进行必要的基础结构组件调平，控制不同位置的所述负压筒（2）贯入深度，满足所述上部基础结构架（1）与海上风机塔筒或者平台设备连接的位置安装精度要求，停止贯入并回收泵撬块以及喷射的管线等，连接所述泵撬块连接管（2.3），对所述负压筒（2）内部灌注水泥浆，进行固化，封堵所述负压筒（2）接口，进行安装设备的回收和拆卸，完成安装。