[发明专利]应用于粉土海床中辅助吸力式桶形基础安装的反滤层装置及吸力式桶形基础安装方法有效
申请号: | 201210438384.6 | 申请日: | 2012-11-06 |
公开(公告)号: | CN102900097A | 公开(公告)日: | 2013-01-30 |
发明(设计)人: | 王立忠;余璐庆;国振;何奔;李玲玲;沈侃敏 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | E02D27/44 | 分类号: | E02D27/44;E02D23/00;E02D23/08;E02D27/52 |
代理公司: | 浙江杭州金通专利事务所有限公司 33100 | 代理人: | 刘晓春 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 应用于 海床 辅助 吸力 式桶形 基础 安装 反滤层 装置 方法 | ||
技术领域
本发明属于海上风机吸力式桶形基础安装工程技术领域,涉及到使用一种新型反滤层装置提高粉土海床上吸力式桶形基础的安装质量。
背景技术
海上风能作为一种安全、清洁、稳定的可再生能源,相比于其他能源的优势已逐渐显露。由于海上特殊而恶劣的环境,如何选择一种安全、有效、经济的基础形式是高效、低成本开发海上风能的关键。吸力式桶形基础是近年来国外发展起来的一种新颖的风机基础形式,该基础结构制造材料一般为钢或混凝土,因其顶端封闭,底部开口,外形像一只倒立的桶而得名。吸力式桶形基础具有安装简便,节约材料、可重复利用,抗倾覆能力强,对水深和海床条件适应性强等诸多优点,是今后风机基础的发展趋势。丹麦曾于2009年在Frederikshaven海域成功安装一只作为风机基础的吸力桶,该基础直径12m,裙高6m。
与其他传统海洋基础相比,吸力式桶形基础的海上安装方式比较特殊,为依靠自重作用贯入海床一定深度范围形成密封环境的压力贯入阶段,然后为通过预留在桶顶部的排水抽气口抽取桶内部的海水以形成持续作用的负压而使其缓慢贯入到指定深度的负压沉贯阶段。目前,国际上就吸力式桶形基础在软黏土或砂土海床中的负压安装技术已开展了大量研究工作,主要集中在现场原位或室内模型试验及数值分析阶段。负压安装过程中内部允许施加负压大小与土塞稳定性历来是两大关注的焦点。实际所施加的负压应介于能使桶体下沉所需的最小需求负压和最大允许负压之间。吸力式基础安装过程中,一般认为由桶壁下插所置换土体的50%以上将流入内部,甚至有可能全部流入。从大量的工程实际经验和研究结果来看,认为当负压超过最大允许负压后,会发生黏土海床上桶内土体的反向承载力破坏或砂土地基的液化失稳,产生过量土塞,严重影响基础的最终安装质量。基础沉贯过程中所受的阻力也是值得关注的一个问题,现在普遍观点都认为:对于渗透性大的砂质海床,内部负压引起桶体周围的渗流,渗流导致桶外壁摩阻力增大,而内壁摩阻力与端阻力均减小,总的影响是沉贯阻力相比于无渗流时要减小。
我国东南沿海地区在离岸10公里范围内是未来风能开发的重点领域,这些海域广泛分布着粉土。相比于黏性土与砂土,粉土是一种特殊类型的土。其渗透性介于砂性土与黏性土之间,粉土的其他物理力学指标与其颗粒组成成分有密切关系。但目前关于吸力式桶形基础在粉土海床中的安装技术研究在国内甚至是国际上都是空白。因此,开展吸力式桶形基础在粉土海床中安装技术研究势在必行。现有的少量研究结果表明:吸力式桶形基础在粉土海床中安装时,在内部持续负压作用下,在桶体周围会形成由外向内的渗流场,内部土体在向上渗流力作用下,一方面土塞密实度会变小,并形成一定的渗流通道,另一方面变松散的土体其颗粒会在渗流水作用下发生侵蚀。在负压沉贯后期,会由于被渗流水搬运到桶内空间土颗粒的不断累积和表层一定深度范围内的土体液化失稳而形成过高的土塞,阻止吸力式桶形基础进一步沉贯到预定深度。详见文献<Tran, M.N., Randolph, M.F., 2007. Installation of suction caissons in sand with silt layers. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 133 (10), 1183-1191.>和文献< Yang, S.L., Grande, L.O., Qi, J.F., et al., 2003. Excessive Soil Plug and Anti-failure Mechanism of Bucket Foundation During Penetration by Suction. In: Proceedings of the 13th International Offshore and Polar Engineering Conference. Hawaii. p. 659-664. >。尽管在吸力桶内部负压作用下,粉土海床桶体周围会形成渗流场,可以减小桶体沉贯阻力。但由沉贯后期内部土体因渗流失稳破坏所造成的过高土塞(在欧洲北海和美国墨西哥湾几个吸力式基础实际安装工程中曾报道过已发现的土塞最高高度可达桶体最终贯入深度的15%之高)对基础最终安装质量的影响已远远超过了渗流减小安装阻力所带来的有利的一面。过高的内部土塞往往使得基础不能沉贯到预定的深度,在风机服役期间会加速基础周围的冲刷,严重影响基础及整个上部结构的安全和稳定性。工程上遇到土塞影响基础继续贯入时,一般要先取出土塞再继续完成沉贯,这将大大增加海上作业时间。然而由于海上特殊的环境,增加海上作业时间是非常不经济的选择。目前工程上还没有非常有效的安装措施,可以有效抑制吸力式基础安装过程中的内部土塞的发展。
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- 本发明公开了转动设备安装调整座浆法,解决现有技术费时费工,使用大量钢材增加辅材成本及人力成本的问题。本发明主要为画出座浆位置及V型麻面,清除座浆位置处所有杂物并在V型麻面上涂一层薄水泥浆,现场称料配制搅拌混凝土,放置好模盒并往其内灌入混凝土,座浆墩表面混凝土稍干后将垫板放置其上,用水准仪测定垫板标高并控制标高误差在±1mm内,混凝土浇筑三小时后浇水养护,混凝土初凝后在座浆墩四周侧面划出2㎜深的交叉刀痕,养护结束后即可安装转动设备。本发明在安装调整设备时不仅可有效缩短施工工期,而且还能大量节约调整设备需要的钢材,节省垫铁的机械加工时间和人工研磨时间,减少辅材及人工成本,能够带来较高的经济收益。
- 混凝土结构的模板结构及其施工方法-201910445016.6
- 贺宇中;李瑞海;刘衡裕;刘相涛;王小沛;吕玉玲 - 中国建筑第八工程局有限公司
- 2019-05-27 - 2019-09-20 - E02D27/44
- 本发明提供了一种混凝土结构的模板结构及其施工方法,该模板结构包括:筒形外模板;支承横梁,安装于所述筒形外模板的上筒口上;以及吊模本体,包括设置于所述筒形外模板内的底板和侧板,所述侧板沿所述底板的外缘设置,所述侧板的上端连接于所述支承横梁,所述侧板的下端连接于所述底板,所述底板、所述侧板与所述筒形外模板之间形成用于浇筑混凝土结构的浇筑空间。本发明解决了高防水要求的高精密仪器设备基础,采用传统的施工方式存在渗水隐患的问题。
- 一种超长、超宽精炼机组基础底板定位施工方法-201910492078.2
- 刘中培;陈辉;李宝玲;崔立锦;王凌博;张翔飞 - 中国化学工程第十一建设有限公司
- 2019-06-06 - 2019-09-20 - E02D27/44
- 本发明涉及一种超长、超宽精炼机组基础底板定位施工方法,先后进行施工准备、确定中心基准线、基础立柱验收、基础立柱处理、加工基础底板、基础底板深加工、安装基础底板、基础底板调正、基础底板调平、复检基础底板标高、基础底板灌浆、养护、清理基础底板表面,本发明通过制模、灌浆能够在基础底板与基础立柱之间形成灌浆层,保证基础底板的稳固,为后续精炼机组的安装提供平整、稳固的基础。
- 一种坑下卸载站桥架的整体浇筑方法-201910522185.5
- 刘扬;唐燕林;张亚锋 - 铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司
- 2019-06-17 - 2019-09-20 - E02D27/44
- 本发明公开了一种坑下卸载站桥架的整体浇筑方法,包括以下步骤:浇灌混凝土至地脚螺栓底部标高;根据桥架重量,通过计算选择合适型号的工字钢制作桥架支撑梁;根据图纸设计图纸进行放样,找出桥架位置,安装桥架支撑梁,用水准仪对桥架支撑梁校平,校平后安装桥架并焊接固定;将桥架通过手动葫芦或电动葫芦置于桥架支撑梁上,调整至图纸设计位置并校平,之后将桥架与桥架支撑梁焊接紧固;在桥架上的螺栓孔内插入地脚螺栓,地脚螺栓安装要与桥架面垂直,之后紧固螺母保证地脚螺栓的固定,绑扎钢筋后立模,之后整体浇筑混凝土;当混凝土强度达到拆模要求后,对所立的模板进行拆除,按覆盖塑料薄膜或洒水进行养护,养护若干天后再次进行螺栓紧固。
- 设备垫铁精密灌浆施工方法-201910548618.4
- 谢文阵;彭金蒙;黄立兵 - 中国二十二冶集团有限公司
- 2019-06-24 - 2019-09-20 - E02D27/44
- 本发明提供一种设备垫铁精密灌浆施工方法:设备基础浇筑时上部预留一定高度混凝土不浇筑;根据设备底面形状和尺寸布置垫铁,垫铁的设计位置预计在安装后露出设备底板外缘10‑30mm,并画线标记;垫铁的侧边焊接支耳、加工支撑杆,支撑杆上制丝扣,支撑杆穿入支耳,并用螺栓将支撑杆与垫铁连接;将支撑杆与垫铁固定位置周围的预埋钢筋焊接牢固;调节支耳上下的螺母位置调整垫铁上表面标高,检验垫铁上表面水平度及标高;在基础侧面支模,用流体灌浆料灌至淹没垫铁底面且未至铁底顶面高度,灌浆时不允许振捣,在灌浆料凝固过程中持续监测垫铁的水平度,此方法可大量节约钢板用量,节省人力、物力,简化了设备垫铁施工。
- 一种用于预埋钢板伸缩缝的胶套-201910561081.5
- 聂楚飞;陈锦鹏;王铁柱;高士森;郑文新;黎舟洋;王文超;刘焕辉;孙永斌;魏昌东;李文泽;刘延伟 - 广东电网有限责任公司;广东电网有限责任公司惠州供电局
- 2019-06-26 - 2019-09-20 - E02D27/44
- 本发明实施例公开了一种用于预埋钢板伸缩缝的胶套,用于解决预埋镀锌钢板在浇筑混凝土时往往未采取任何措施,使得钢板与混凝土直接触,混凝土硬化后,需消耗人力对钢板表面的混凝土进行清理,且容易破坏钢板表面的镀锌层的技术问题。本发明实施例包括保护膜和与钢板尺寸相匹配的胶套本体;胶套本体用于套紧钢板的四周,且为中空结构,胶套本体设置于保护膜的底面上,保护膜与胶套本体可拆卸连接。本实施例中的胶套本体将预埋钢板套紧,保护膜以保护预埋钢板在混凝土基础中的裸露部分不受混凝土的污染,待设备焊接时可将该保护膜撕下,减少了采用铲刀或砂纸打磨将钢板表面的混凝土清理干净的二次工艺,节省人力物力。
- 一种减振降噪换热站设备基础及其制造方法-201910644168.9
- 吕翔;许征;李光辉 - 青岛能源设计研究院有限公司
- 2019-07-17 - 2019-09-20 - E02D27/44
- 本发明公开了一种减振降噪换热站设备基础,包括地面上设置的亚黏土层,亚黏土层上面设置有下混凝土基础,下混凝土基础的上面四周铺设有圈梁,圈梁通过膨胀螺栓与下混凝土基础之间固定连接,所述下混凝土基础上且位于圈梁内设置有填沙层,填沙层上面设置有聚苯板,聚苯板上面设置有橡胶板,橡胶板上面设置有上混凝土基础,上混凝土基础、橡胶板、聚苯板、填沙层、下混凝土基础、亚粘土层与地面之间从上至下依次叠压在一起,所述上混凝土基础上面设置有设备基础。本发明的优点:具有结构简单,使用方便,能够隔离设备与建筑物,不传递振动,降低噪音的对外传播,得到良好、安静的供热环境,减少换热站对周围居民的噪音影响等优点。
- 一种用于大型精密冲击试验的抗冲击减震基础结构-201910665410.0
- 高伟亮;孙桂娟;刘瑞朝;王幸;周松柏;杨建超;郑国良;杨洪涛 - 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所
- 2019-07-23 - 2019-09-20 - E02D27/44
- 本发明涉及一种用于大型精密冲击试验的抗冲击减震基础结构,包括由钢筋混凝土制成的基础本体,所述的基础本体由固为一体的长方体A和长方体B构成,长方体A的长度和宽度小于长方体B的长度和宽度,长方体A位于长方体B的底面中部并且长方体A长轴方向的一端面与长方体B长轴方向的一端面平齐;所述的长方体B其上端面的中部设置轴向通槽,通槽的底壁中部间隔设置有平行于通槽长轴的承力地坪,每个承力地坪的两端分别与长方体A长轴方向的两端平齐。本发明能够承受大型冲击试验的巨大冲量而不被破坏,可以有效避免冲击试验产生的振动对周边环境的影响,可以保证上部试验系统能够重复使用。
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