瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)。對于諸如海上風(fēng)電等臨水條件下單樁基礎(chǔ)，增大樁徑可提高水平承載力和基礎(chǔ)剛度，但也導(dǎo)致環(huán)境荷載進一步增大，本發(fā)明提供了一種分片安裝且能有效減小樁徑的復(fù)合單樁基礎(chǔ)。在泥面處主干樁外側(cè)連接組裝式分布組件，各分布組件似花瓣圍繞著主干樁；每個組件均由軸向傘骨主梁、環(huán)向傘骨次梁、傘面板和珠尾樁組成，組件外圍是防沖遮簾環(huán)板；主干樁外壁設(shè)有導(dǎo)向軌道和嵌固槽，軸向傘骨主梁內(nèi)端設(shè)有嵌固板，嵌固板與嵌固槽相連接；傘面板頂部設(shè)有下沉底座和定位孔，內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)向扣，均用于定位安裝與沉放。本發(fā)明的優(yōu)點是有效減小單樁直徑，改善基礎(chǔ)受力變形性態(tài)，安裝靈活方便，綜合性價比遠高于常規(guī)單樁基礎(chǔ)。
【專利說明】
瓣式傘型復(fù)合單粧基礎(chǔ)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一項瓣式可分片組裝的、外形似傘型的復(fù)合單樁基礎(chǔ)形式，適用于結(jié)構(gòu)物承受豎向和水平荷載情形下的海上風(fēng)電、港口碼頭和石油平臺等行業(yè)的基礎(chǔ)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如海上風(fēng)電等臨水狀態(tài)下的基礎(chǔ)形式經(jīng)常采用單樁基礎(chǔ)，其依靠地基土豎向和側(cè)向抗力來提供承載力，以抵御結(jié)構(gòu)物和設(shè)備荷載以及波浪、海冰、水流等環(huán)境荷載作用；其水平承載力和抗傾覆性能與淺層地基土的特性密切相關(guān)，當(dāng)淺層土土性較差時只能被動依賴于增大樁徑的措施來滿足承載力和變形要求，樁徑增大卻進一步導(dǎo)致所受環(huán)境荷載大幅增加，從而使這一措施的效果大打折扣，另一方面過大的樁徑加大了打樁施工的難度，也提高了對施工設(shè)備的要求。
[0003]一些新型的復(fù)合單樁基礎(chǔ)，如樁筒復(fù)合單樁基礎(chǔ)，在一定程度上緩解了上述矛盾，樁筒復(fù)合式基礎(chǔ)是由單樁和內(nèi)外筒-分隔肋板-頂封板復(fù)合筒組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；復(fù)合筒采用吸力式整體下沉施工，套在主單樁上下沉施工時傾斜控制難度較大，艙筒與主單樁在泥面以下連接處理較為困難，單樁受力傾斜后容易使得艙筒頂封板產(chǎn)生翹曲，艙筒只適宜提供水平輔助抗力，其對單樁傾斜控制無輔助作用，此外組成復(fù)合艙筒的隔板數(shù)量多、用鋼量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對上述存在的問題提供一種不僅施工安裝方便而且有效減小樁徑的復(fù)合單樁基礎(chǔ)形式，充分利用地基土豎向特性優(yōu)于水平特性的固有屬性，從而顯著提高單樁基礎(chǔ)的水平承載力和抗傾覆性能。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:在主干單樁泥面標高的外側(cè)連接扇形分布組件，各分布組件似花瓣圍繞著主干樁；各組件的組成和規(guī)格相同，每個組件均由軸向傘骨主梁、環(huán)向傘骨次梁、傘面板和珠尾樁組成，組件外圍是防沖遮簾環(huán)板，遮簾環(huán)板與傘面板和軸向傘骨主梁外端相連接；主干樁外壁設(shè)有導(dǎo)向軌道和嵌固槽，軸向傘骨主梁內(nèi)端設(shè)有嵌固板，嵌固板與嵌固槽相連接；每個分布組件在傘面板頂部設(shè)有一個下沉底座和兩個定位孔，每個組件內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)向扣。
[0006]所述主干樁外側(cè)設(shè)有環(huán)形布置的縱向?qū)蜍壍篮颓豆滩?，二者環(huán)形分布的中心位于主干樁軸線上，嵌固槽位于導(dǎo)向軌道的下部。
[0007]所述扇形分布組件的數(shù)量不等，全部組件最終形成一圓形，扇形分布組件的軸心位于主干樁軸線上。
[0008]所述傘面板為扇形板，傘面板的底面與軸向傘骨主梁和環(huán)向傘骨次梁連接,扇形傘面板的軸心位于主干樁軸線上。
[0009]所述環(huán)向傘骨次梁的環(huán)向中心位于主干樁軸線上，軸線垂直相交于主干樁軸線，環(huán)向傘骨次梁的兩端與軸向傘骨主梁連接，頂面與傘面板相連接。
[0010]所述軸向傘骨主梁軸心位于主干樁軸線上，軸向傘骨主梁通過內(nèi)側(cè)端部的嵌固板與主干樁的嵌固槽連接，嵌固板與軸向傘骨主梁一一對應(yīng)，通過嵌固板與嵌固槽的連接節(jié)點將扇形分布組件與主干樁固定。
[0011]所述珠尾樁為一短樁，其頂部位于軸向傘骨主梁外端的底面，并與軸向傘骨主梁一一對應(yīng)的連接，珠尾樁環(huán)形分布，環(huán)形分布的中心位于主干樁軸線上；特殊情況下也可不設(shè)珠尾樁。
[0012]所述防沖遮簾環(huán)板的環(huán)形中心位于主干樁軸線上，遮簾環(huán)板具有一定的豎向深度，并與傘面板外側(cè)和軸線傘骨主梁外側(cè)相連接。
[0013]所述下沉底座與各分布組件一一對應(yīng)，并位于中心位置處軸向傘骨主梁或環(huán)向傘骨次梁頂部的傘面板上。
[0014]所述導(dǎo)向扣位于分布組件的內(nèi)側(cè)，并與主干樁上的導(dǎo)向軌道相對應(yīng)，導(dǎo)向扣和導(dǎo)向軌道環(huán)形分布的中心均位于主干樁軸線上。
[0015]復(fù)合式單樁基礎(chǔ)的施工方法，其特征在于步驟如下:
[0016]I)在陸上預(yù)制場中，將主干樁上預(yù)先安裝導(dǎo)向軌道和嵌固槽，并將各分布組件預(yù)加工和分片組裝完畢。
[0017]2)通過駁船或安裝船將主干樁和各分布組件運輸?shù)筋A(yù)定場地，采用錘擊或靜壓等方式將主干樁沉至設(shè)計標高。
[0018]3)吊起分布組件，將臨時施工導(dǎo)向桿插入分布組件的定位孔中，分布組件沿導(dǎo)向桿逐步下放，當(dāng)珠尾樁接觸到泥面時，分布組件的導(dǎo)向扣卡入主干樁的導(dǎo)向軌道，拔除導(dǎo)向桿并將臨時輔助沉樁放置到分布組件的下沉底座上，采用錘擊輔助沉樁頂部的方式將分布組件沉至設(shè)計標高，此時分布組件的嵌固板嵌入主干樁的嵌固槽中，然后拔起輔助沉樁，該分布組件安裝完畢。
[0019]4)按照上述步驟依次施工其余分布組件。
[0020]本發(fā)明中由主干樁和組合式分布組件構(gòu)成了復(fù)合式單樁基礎(chǔ)，由于各分布組件相互獨立，因此施工靈活方便，一方面通過分布組件底面與地基土間的摩擦力和珠尾樁的水平抗力有效增強了單樁基礎(chǔ)的水平承載力，另一方面通過分布組件下面的地基土豎向抗力和珠尾樁的豎向承載力有效增強了單樁基礎(chǔ)的抗傾覆性能。
【附圖說明】
[0021]圖1是實施例的縱向結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0022]圖2是單一分布組件組成示意圖。
[0023]圖3是實施例的分布組件組合示意圖。
[0024]圖4是實施例的俯視圖。
[0025]圖中，I為主干樁；2為分布組件；3為導(dǎo)向軌道；4為嵌固槽；5為軸向傘骨主梁；6為環(huán)向傘骨次梁；7為傘面板；8為珠尾樁；9為防沖遮簾環(huán)板；10為定位孔；11為導(dǎo)向扣；12為下沉底座；13為嵌固板。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0027]如圖1所示，瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)包括主干樁I和位于主干樁外圍的分布組件2，所述主干樁I外側(cè)包括環(huán)形布置的導(dǎo)向軌道3和位于導(dǎo)向軌道3下部的嵌固槽4，導(dǎo)向軌道3和嵌固槽4與主干樁I相連接。
[0028]如圖1和圖2所示，所述分布組件2為一結(jié)構(gòu)組合體，它包括軸向傘骨主梁5、環(huán)向傘骨次梁6、傘面板7、珠尾樁8和防沖遮簾環(huán)板9 ;環(huán)向傘骨次梁6連接于軸向傘骨主梁5，傘面板7連接于軸向傘骨主梁5和環(huán)向傘骨次梁6的頂面，防沖遮簾環(huán)板9連接于軸向傘骨主梁5和傘面板7的外端，珠尾樁8頂部連接于軸向傘骨主梁5的底面。
[0029]所述分布組件2的定位裝置包括定位孔10和導(dǎo)向扣11，定位孔10位于傘面板7內(nèi)端兩側(cè)，導(dǎo)向扣11位于分布組件2的內(nèi)側(cè)，通過傘面板7頂部的下沉底座12可進行分布組件2的沉放安裝。
[0030]如圖3所示，分布組件2在主干樁I外側(cè)布置，在安裝過程中導(dǎo)向扣11可卡住主干樁I中的導(dǎo)向軌道3，并能沿其上下滑動；如圖3和圖4所示，分布組件2與主干樁I的連接通過軸向傘骨主梁5內(nèi)端的嵌固板13嵌入嵌固槽4來實現(xiàn)，全部分布組件2安裝完畢后形成圍繞主干樁I的封閉圓環(huán)。
[0031]瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)的施工方法包括以下步驟:
[0032]I)在陸上預(yù)制場中，將主干樁I上預(yù)先安裝導(dǎo)向軌道3和嵌固槽4，并將各分布組件2預(yù)加工和組裝完畢。
[0033]2)通過駁船或安裝船將主干樁I和各分布組件2運輸?shù)筋A(yù)定場地，采用錘擊或靜壓等方式將主干樁I沉至設(shè)計標高。
[0034]3)吊起分布組件2，將臨時施工導(dǎo)向桿插入分布組件2中的定位孔10中，分布組件2沿導(dǎo)向桿逐步下放，當(dāng)珠尾樁8接觸到泥面時，導(dǎo)向扣11卡入導(dǎo)向軌道3中，拔除導(dǎo)向桿并將臨時輔助沉樁放置到下沉底座12上，采用錘擊輔助沉樁頂部的方式將分布組件2沉至設(shè)計標高，此時分布組件2的嵌固板13嵌入主干樁I的嵌固槽4中，然后拔起輔助沉樁，該分布組件安裝完畢。
[0035]4)按照上述步驟依次施工其余分布組件從而完成整個復(fù)合單樁基礎(chǔ)的安裝。
【主權(quán)項】
1.瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)，包括主干樁和瓣式分片組裝的分布組件，其特征在于:主干樁位于中心，外側(cè)圍繞著分布組件，各分布組件順序安裝后形成一封閉圓環(huán)；所述分布組件包括傘面板，該傘面板底面連接著軸向傘骨主梁和環(huán)向傘骨次梁，內(nèi)端設(shè)有導(dǎo)向扣，外端連接著防沖遮簾環(huán)板；所述軸向傘骨主梁內(nèi)端設(shè)有嵌固板，外端底面連接著珠尾樁，外側(cè)與防沖遮簾環(huán)板相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)，其特征在于:所述主干樁外側(cè)面連接環(huán)向布置的縱向?qū)蜍壍溃隹v向?qū)蜍壍赖南旅嫜刂鞲蓸锻鈧?cè)設(shè)置環(huán)向布置的嵌固槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)，其特征在于:所述分布組件設(shè)有定位孔和輔助下沉底座，定位孔位于傘面板內(nèi)端兩側(cè)，下沉底座位于軸向傘骨主梁或環(huán)向傘骨次梁頂面的傘面板上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)，其特征在于:分布組件通過導(dǎo)向扣沿導(dǎo)向軌道滑動來定向沉放，分布組件的嵌固板與主干樁的嵌固槽相連接來實現(xiàn)復(fù)合基礎(chǔ)的組裝。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的瓣式傘型復(fù)合單樁基礎(chǔ)，其特征在于:所述分布組件的下沉通過施加外力于下沉底座來實現(xiàn)。6.瓣式傘型復(fù)合式單樁基礎(chǔ)的施工方法，其特征在于步驟如下: 1)在陸上預(yù)制場中將主干樁上預(yù)先安裝導(dǎo)向軌道和嵌固槽，并將各分布組件預(yù)加工和分片組裝完畢，將主干樁和各分布組件運輸?shù)桨惭b場地，先施工主干樁，將其沉至設(shè)計標聞; 2)吊起分布組件，將臨時施工導(dǎo)向桿插入分布組件的定位孔中，分布組件沿導(dǎo)向桿逐步下放，當(dāng)珠尾樁接觸到泥面時，分布組件的導(dǎo)向扣卡入主干樁的導(dǎo)向軌道，拔除導(dǎo)向桿并將臨時輔助沉樁放置到分布組件的下沉底座上，采用錘擊輔助沉樁頂部的方式將分布組件沉至設(shè)計標高，嵌固板相應(yīng)卡入嵌固槽中，然后拔起輔助沉樁，該分布組件安裝完畢，按照上述步驟依次施工其余分布組件。
【文檔編號】E02D27/12GK105887909SQ201410685475
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月25日
【發(fā)明人】王偉, 楊敏
【申請人】上海同濟啟明星科技發(fā)展有限公司