帶粧帽的空心墩臺基礎及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶粧帽的空心墩臺基礎，包括多根基粧（11)、多片箱梁（14)、塔筒基礎環(huán)(13)，基粧的頂端澆筑形成有粧帽（12)，箱梁呈放射狀地固定在塔筒基礎環(huán)周圍，每一片箱梁的外端擱置于對應的一個粧帽之上，并通過后澆的鋼筋?節(jié)點（16)與粧帽固定連接。本發(fā)明還公開了一種帶粧帽的空心墩臺基礎的施工方法。本發(fā)明與普通多腳架及髙粧墩臺基礎相比，通過在粧頂澆筑粧帽作為上部結構的支座，使墩臺對基粧偏位的適應性增大，便于上部構件的對位安裝，減小施工難度，同時工廠化程度高，適應3粧以上結構，安裝簡便，整體性好，節(jié)省工期，該基礎結構的總體經(jīng)濟性好，在海上風電工程中具有廣泛的應用前景。
【專利說明】帶粧帽的空心墩臺基礎及其施工方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋工程基礎的【技術領域】，具體涉及一種帶樁帽的空心墩臺基礎及其施工方法。

【背景技術】
[0002]海上工程因在海上施工，工況較惡劣，具有可施工時間短，施工難度大，受天氣海況等自然條件影響巨大等特點。
[0003]目前，多腳架及髙樁墩臺結構是海上風電常用的基礎結構類型，其中多腳架結構較為簡單，沉樁數(shù)量少，多腳架在沉樁完成后整體一次安裝，海上施工工序較少。但目前的多腳架結構存在以下不足之處:海上沉樁定位難，沉樁過程中難以精確控制樁基的位置，樁基施工往往偏位過大，導致多腳架的對位安裝非常困難。若采用沉樁測量后再定制多腳架的施工方案，則會導致工期大大延長。髙樁墩臺結構在國內(nèi)的港口行業(yè)應用廣泛，其施工工藝成熟，結構的整體性好，堅固耐用，但沉樁數(shù)量多，采用斜樁時實施難度較大，大體積墩臺海上澆筑工序繁多，水上作業(yè)復雜，施工期較長。
[0004]上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本發(fā)明的各個方面相關的技術的各個方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術中的不足而提供一種帶樁帽的空心墩臺基礎及其施工方法，與多腳架及髙樁墩臺基礎相比，墩臺對基樁偏位的適應性強，便于基礎上部構件的安裝，同時施工較為簡便，整體性好,工期短,總體經(jīng)濟性好。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn):
提供一種帶樁帽的空心墩臺基礎，包括多根基樁、多片箱梁、塔筒基礎環(huán)，所述基樁的頂端澆筑形成有樁帽，所述箱梁呈放射狀地固定在塔筒基礎環(huán)周圍，每一片箱梁的外端擱置于對應的一個樁帽之上，并通過后澆的鋼筋砼節(jié)點與樁帽固定連接。
[0007]其中，每一片箱梁的外端設置有節(jié)點框，所述鋼筋砼節(jié)點澆筑在節(jié)點框內(nèi)。
[0008]其中，相鄰的兩片箱梁上的節(jié)點框之間通過連系梁固定連接。
[0009]其中，所述塔筒基礎環(huán)、箱梁、節(jié)點框及連系梁為一體結構。
[0010]其中，所述箱梁沿塔筒基礎環(huán)周向放射狀均勻布置。
[0011]其中，所述箱梁為鋼質(zhì)箱梁或鋼筋砼箱梁，和/或，所述的連系梁為鋼質(zhì)構件或鋼筋砼構件。
[0012]其中，所述樁帽呈圓形或多邊形，和/或，所述節(jié)點框呈多邊形或圓形。
[0013]其中，所述塔筒基礎環(huán)下端為倒錐形封底。
[0014]一種帶樁帽的空心墩臺基礎的施工方法，包括如下步驟:
S1、在工廠加工制作基樁、塔筒基礎環(huán)、箱梁、節(jié)點框、連系梁，在陸上集成塔筒基礎環(huán)、箱梁、節(jié)點框、連系梁組成的一體空心墩臺結構；
52、在工程區(qū)域進行基樁的海上沉樁施工；
53、在基樁的頂端安裝樁帽的模板、安裝樁帽鋼筋籠和埋設由型鋼與鋼筋籠構成的節(jié)點砼錨固體，利用海上攪拌船在基樁的頂端澆筑形成樁帽；
54、利用起重船安裝由塔筒基礎環(huán)、箱梁、節(jié)點框、連系梁組成的一體空心墩臺構件，每一個節(jié)點框擱置于對應的一個樁帽之上，然后利用海上攪拌船在節(jié)點框內(nèi)澆筑形成鋼筋砼節(jié)點將箱梁的外端與樁帽固定連接；
55、通過塔筒基礎環(huán)安裝海上風電機組的塔筒。
[0015]其中，在步驟S4中，在樁帽上預先鋪高強砂漿墊平，再將節(jié)點框擱置于對應的樁帽上。
[0016]本發(fā)明的有益效果:通過在各單個基樁樁頂澆筑樁帽作為上部結構的支座，可使箱梁和塔筒基礎環(huán)等組成的墩臺對基樁的偏位的適應性大大提高，降低對沉樁偏位的精度要求，便于基礎上部墩臺構件的安裝，減小安裝難度，使得3樁以上的預制墩臺安裝對位成為可能；基礎上部墩臺結構采用陸上整體集成，整體性好，一次安裝，施工工序簡單，工期短；只現(xiàn)澆節(jié)點的空心墩臺相對大體積鋼筋砼墩臺而言則可簡化施工工序，縮短工期，節(jié)省投資，該結構的總體經(jīng)濟性更好，在海洋工程中具有廣泛的應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是一種采用直樁的帶樁帽的空心墩臺基礎的結構示意圖。
[0019]圖2是一種采用斜樁的帶樁帽的空心墩臺基礎的結構示意圖。
[0020]圖3為圖1中A-A截面示意圖。
[0021]圖4為圖2中B-B截面示意圖。

【具體實施方式】
[0022]為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0023]本發(fā)明的核心在于提供一種帶樁帽的空心墩臺基礎及其施工方法，其對基樁偏位的適應性強，便于基礎上部構件的安裝，同時現(xiàn)場施工較為簡便，工期短，總體經(jīng)濟性好。
[0024]如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明實施例提供的一種帶樁帽的空心墩臺基礎，包括多根基樁11、多片箱梁14、節(jié)點框17、塔筒基礎環(huán)13，基樁11和箱梁14的數(shù)量可以為三根或三根以上，圖中的實施例為五根，樁基11可為直樁(如圖1和圖3所示)，也可為斜樁(如圖2和圖4所示)。每根基樁11的頂端澆筑形成有樁帽12，所述箱梁14呈放射狀地固定在塔筒基礎環(huán)13周圍，所述箱梁14可為鋼質(zhì)箱梁或鋼筋砼箱梁，也可采用其他鋼質(zhì)構件，其與節(jié)點框17可為一體構件，箱梁14為連接樁帽12和塔筒基礎環(huán)13的傳力構件，箱梁14和塔筒基礎環(huán)13組成空心墩臺結構。每一個節(jié)點框17擱置于對應的一個樁帽12之上，并通過在節(jié)點框17內(nèi)后澆的鋼筋砼節(jié)點16與樁帽12固定連接。通過在單個基樁11樁頂澆筑樁帽12作為上部結構的支座，節(jié)點框17擱置在樁帽12之上后通過后澆的鋼筋砼節(jié)點16與樁帽12固定連接，可使上部箱梁14和塔筒基礎環(huán)13組成的空心墩臺結構對基樁11偏位的適應性大大提高，并且后澆的鋼筋砼節(jié)點16使空心墩臺結構與基樁11形成連接強度較高的固定連接。
[0025]作為優(yōu)選的實施方式，相鄰的兩片箱梁14外端的節(jié)點框17之間通過連系梁15固定連接，連系梁15用于增加空心墩臺結構水平向剛度。所述箱梁14采用截面為多邊形的鋼質(zhì)箱梁或鋼筋砼箱梁，連系梁15為鋼質(zhì)構件或鋼筋砼構件，鋼質(zhì)構件具體可為鋼管、鋼桁架等，截面可為圓形或多邊形，連系梁15的兩端與節(jié)點框17固定連接。塔筒基礎環(huán)13、箱梁14、節(jié)點框17和連系梁15組成一體空心墩臺構件，整個空心墩臺結構可在陸上集成一體，使整個基礎結構的整體性更好，既能保證制作質(zhì)量又可大大減少海上施工工作量。
[0026]作為優(yōu)選的實施方式，所述箱梁14沿塔筒基礎環(huán)13周向放射狀均勻布置，使得構件連接點應力更能滿足設計要求。
[0027]作為優(yōu)選的實施方式，所述節(jié)點框17呈四邊形(如圖1所示)，或者為圓形(如圖2所示)，根據(jù)結構受力及施工需要，樁帽12也可設置為圓形或多邊形。
[0028]作為優(yōu)選的實施方式，所述塔筒基礎環(huán)13下端為倒錐形封底，這樣可減小波浪作用力，并防止基礎環(huán)內(nèi)部腐蝕。
[0029]為了實施如圖1至4所示的用于海上風電的帶樁帽的空心墩臺基礎，本發(fā)明實施例還提供了一種施工方法，包括如下步驟:
51、在工廠加工制作基樁11、塔筒基礎環(huán)13、箱梁14、節(jié)點框17、連系梁15，在陸上集成塔筒基礎環(huán)13、箱梁14、節(jié)點框17、連系梁15組成的一體空心墩臺結構；
52、在工程區(qū)域進行基樁11的海上沉樁施工；
53、在基樁11的頂端安裝樁帽12的模板、安裝樁帽鋼筋籠和埋設由型鋼與鋼筋籠構成的節(jié)點砼錨固體18，利用海上攪拌船在基樁11的頂端澆筑形成樁帽12 ；
54、利用起重船安裝由塔筒基礎環(huán)13、箱梁14、節(jié)點框17、連系梁15組成的一體空心墩臺構件，每一個節(jié)點框17擱置于對應的一個樁帽12之上，然后利用海上攪拌船在節(jié)點框17內(nèi)澆筑形成鋼筋砼節(jié)點16將箱梁14的外端與樁帽12固定連接；
55、通過塔筒基礎環(huán)13安裝海上風電機組的塔筒。
[0030]其中，在步驟S4中，在樁帽12上預先鋪高強砂漿墊平，再將節(jié)點框17擱置于對應的樁帽12上。
[0031]上面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他類似方式來實施，因此，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0032]總之，本發(fā)明雖然例舉了上述優(yōu)選實施方式，但是應該說明，雖然本領域的技術人員可以進行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型實質(zhì)性地偏離了本發(fā)明的范圍，否則都應該包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:包括多根基樁(11)、多片箱梁(14)、塔筒基礎環(huán)(13)，所述基樁(11)的頂端澆筑形成有樁帽(12)，所述箱梁(14)呈放射狀地固定在塔筒基礎環(huán)(13)周圍，每一片箱梁(14)的外端擱置于對應的一個樁帽(12)之上，并通過后澆的鋼筋砼節(jié)點(16)與樁帽(12)固定連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:每一片箱梁(14)的外端設置有節(jié)點框(17)，所述鋼筋砼節(jié)點(16)澆筑在節(jié)點框(17)內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2所述的帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:相鄰的兩片箱梁(14)上的節(jié)點框(17)之間通過連系梁(15)固定連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:所述塔筒基礎環(huán)(13)、箱梁(14)、節(jié)點框(17)及連系梁(15)為一體結構。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:所述箱梁(14)沿塔筒基礎環(huán)(13)周向放射狀均勻布置。
6.根據(jù)權利要求3或4所述的帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:所述箱梁(14)為鋼質(zhì)箱梁或鋼筋砼箱梁，和/或，所述的連系梁(15)為鋼質(zhì)構件或鋼筋砼構件。
7.根據(jù)權利要求2或3或4所述的帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:所述樁帽(12)呈圓形或多邊形，和/或，所述節(jié)點框(17)呈多邊形或圓形。
8.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的帶樁帽的空心墩臺基礎，其特征在于:所述塔筒基礎環(huán)(13)下端為倒錐形封底。
9.一種帶樁帽的空心墩臺基礎的施工方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、在工廠加工制作基樁(11)、塔筒基礎環(huán)(13)、箱梁(14)、節(jié)點框(17)、連系梁(15)，在陸上集成塔筒基礎環(huán)(13)、箱梁(14)、節(jié)點框(17)、連系梁(15)組成的一體空心墩臺結構； 52、在工程區(qū)域進行基樁(11)的海上沉樁施工； 53、在基樁(11)的頂端安裝樁帽(12)的模板、安裝樁帽鋼筋籠和埋設由型鋼與鋼筋籠構成的節(jié)點砼錨固體(18)，利用海上攪拌船在基樁(11)的頂端澆筑形成樁帽(12)； 54、利用起重船安裝由塔筒基礎環(huán)(13)、箱梁(14)、節(jié)點框(17)、連系梁(15)組成的一體空心墩臺構件，每一個節(jié)點框(17)擱置于對應的一個樁帽(12)之上，然后利用海上攪拌船在節(jié)點框(17)內(nèi)澆筑形成鋼筋砼節(jié)點(16)將空心墩臺與樁帽(12)固定連接； 55、通過塔筒基礎環(huán)(13)安裝海上風電機組的塔筒。
10.根據(jù)權利要求9所述的施工方法，其特征在于，在步驟S4中，在樁帽(12)上預先鋪高強砂漿墊平，再將節(jié)點框(17)擱置于對應的樁帽(12)上。
【文檔編號】E02D27/52GK104213575SQ201410517735
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】熊翱, 張銳, 溫文峰, 潘曉亮, 尤毅, 嚴志娟 申請人:熊翱