一种带外展增强体的吸力基础的制作方法

本申请涉及海洋岩土工程领域，具体涉及一种带外展增强体的吸力基础。

背景技术：

1、吸力基础外形像一只倒扣在水下泥面的桶，主要通过将桶内上部的水抽出形成负压，从而克服泥土阻力实现下沉。目前在工程实践中存在着大量使用吸力基础的场景，比如固定式海上风电、海洋油气平台和港口航道等行业的基础工程，此时一般称作吸力桶(筒)或吸力沉箱基础；当用作深海漂浮式结构或船舶等的系泊、锚固时，一般称为吸力桩或吸力锚。

2、常规吸力基础的外表面比较规则，未能充分调动周围岩土体的抗力，使得其在材料用量、施工难度和综合成本方面均不够理想。

技术实现思路

1、针对上述情况，本申请基于岩土体的端侧阻力是表面摩擦阻力的十几至几十倍的事实，提出了一种带外展增强体的吸力基础，通过从吸力基础的规则表面外展出去的增强体，实现大幅度提升调动周围岩土体端侧阻力的效果。

2、为了实现上述目的，本申请采用的技术方案如下，包括：预制的吸力基础主体，及底部封闭的中空夹层；夹层的底部有封底桩尖，以帮助夹层下沉和密封；主体和夹层连接成为一体。

3、进一步的，当中空夹层设于吸力基础主体内部时，主体被夹层分隔为多仓，每个分仓设有抽水孔；优选的，主体分仓数量为偶数，如2个、4个、6个或8个；主体侧壁预设有多个开口，作为外展增强体实施的通道。

4、进一步的，此时中空夹层底部封闭、上端开口，夹层侧壁为主体的分仓隔板，四周与主体侧壁围合，形成一个上部开口的空腔，为外展增强体的施加提供操作空间。

5、进一步的，当中空夹层设于吸力基础主体外部时，夹层与吸力基础主体的侧壁围合，夹层侧壁预设开口，做为增强体的实施空间。

6、进一步的，还包括预制的外展增强体，增强体为钢制、钢筋混凝土材质或钢-混凝土混合结构等；外展增强体可前后连接实现接长，进一步提高外展效果。

7、进一步的，吸力基础主体和夹层采用抽负压的方法贯入预定位置，之后外展增强体通过夹层空腔，由主体或夹层侧壁预设开口位置外展进入周围岩土体；优选的，主体或夹层的预设开口位置设置局部结构加强措施，实现外展增强体根部和主体的可靠连接。

8、进一步的，单根增强体的长度略小于夹层长度，双侧对称设置最小可实现接近2倍主体直径的外展效果，为吸力基础提供增强的承载力、刚度和稳定性。

9、进一步的，根据荷载工况和土层性质，外展增强体在沿主体的高度方向，间隔一定距离可以设1圈、2圈或多圈；优选的，外展增强体通过一种孔内打桩机器人实施，孔内打桩机器人深入夹层内工作，通过静压或击打的方式实施增强体的外展和收回。

10、进一步的，根据需要，在外展增强体实施完毕后，夹层内可进行灌浆填充，进一步提高结构的刚度和整体性。

11、采用上述方法本方案取得的有益效果如下：采用带外展增强体的吸力基础，能够有效调动更多周围岩土体的端侧阻力，在抵抗拉、压、弯、剪、扭各种荷载时承载力有全面的提升，能够有效降低吸力基础的外形尺寸和成本，扩展其使用范围。

技术特征：

1.一种带外展增强体的吸力基础，其特征在于，包括：吸力基础主体、底部封闭的中空夹层和预制的外展增强体；主体和夹层连接成为一体，采用负压沉贯等方法实施到位后，预制增强体通过夹层空腔，由主体或夹层侧壁预设开口位置外展进入周围岩土体。

2.根据权利要求1所述的一种带外展增强体的吸力基础，其特征在于，当中空夹层设于吸力基础主体内部时，主体被夹层分隔为多仓；优选的，主体分仓数量为偶数，如2个、4个、6个或8个。

3.根据权利要求2所述的一种带外展增强体的吸力基础，其特征在于，中空夹层的底部封闭、上端开口，四周与吸力基础主体的侧壁围合，主体侧壁预设开口，为增强体的实施提供操作空间。

4.根据权利要求1所述的一种带外展增强体的吸力基础，其特征在于，当中空夹层设于吸力基础主体外部时，夹层与吸力基础主体的侧壁围合，夹层侧壁预设开口，做为增强体的实施操作空间。

5.根据权利要求1所述的一种带外展增强体的吸力基础，其特征在于，预制的外展增强体为钢制、钢筋混凝土材质或钢-混凝土混合结构等；优选的，主体或夹层侧壁预设开口位置设置局部加强构造，实现外展增强体和主体的可靠传力连接。

6.根据权利要求1所述的一种带外展增强体的吸力基础，其特征在于，根据需要，在外展增强体实施完毕后，夹层内可进行灌浆填充，进一步提高结构的刚度和整体性。

技术总结本申请公开了一种适用于海洋岩土工程领域的带外展增强体的吸力基础，包括：吸力基础主体、底部封闭的中空夹层和预制的外展增强体；夹层与吸力基础主体连接成为一体，采用负压沉贯到预定位置之后，预制增强体通过夹层空腔，由主体或夹层侧壁预设开口位置外展进入周围岩土体，为吸力基础提供增强的承载力、刚度和稳定性。本申请大幅度改善了常规吸力基础调动周围岩土体抗力费效比较低的问题，能够有效降低吸力基础的外形尺寸和成本，并扩展其使用范围。技术研发人员：彭丰成受保护的技术使用者：彭丰成技术研发日：技术公布日：2024/10/10