一种吸力式基础及沉贯方法

本发明涉及风力发电，具体涉及了一种吸力式基础及沉贯方法。

背景技术：

1、吸力式基础是下端开口、上端设有抽水口的桶形基础。在自重作用下可插入一定深度海床下，基础内形成封闭空间。启动抽水口的泵机，基础内的水被抽走，在基础内形成负压。负压使得吸力式基础受到向下作用力，与基础内壁接触的土在渗流力作用下，有效应力减小，导致基础沉贯阻力减小；由此，吸力式基础在负压作用下可实现进一步沉贯，最终沉贯到设计深度。但是，现有技术中的吸力式基础在渗流作用下，基础内土会发生松动，形成超高土塞和管涌，导致不能沉贯到设计深度，影响吸力式基础服役性能。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种吸力式基础，以解决技术问题：现有技术中的吸力式基础在渗流作用下，基础内土会发生松动，形成超高土塞和管涌，导致不能沉贯到设计深度，影响吸力式基础服役性能；本发明的另外一个目的在于提供一种吸力式基础的沉贯方法。

2、本发明一种吸力式基础的技术方案，包括：

3、桶体，所述桶体内设置有上下延伸的轨道；

4、配重块，所述配重块设置在所述桶体内，所述配重块为透水配重块，所述配重块的边缘设置有与所述轨道导向滑动连接的滑轮；

5、挡水块，所述挡水块固定设置在所述配重块的底部，所述挡水块具有挡止水穿过的第一形态和浸泡水中若干时间之后溶解于水的第二形态，所述配重块的边缘与所述桶体的内壁之间预留水通过的间隔，以使所述挡水块位于第一形态时所述的间隔形成突缩口。

6、作为优选方案，所述轨道下部的桶体内还设置有挡止所述滑轮的挡止部。

7、作为优选方案，所述轨道设置在所述桶体的内壁上，所述挡止部为与所述轨道一体成型的凸起；

8、所述桶体未插入海床时，所述滑轮挡止在所述凸起上；

9、在所述桶体插入海床的过程中，配重块以及挡水块沿所述轨道向上移动，以使所述挡水块与所述桶体内壁之间形成突缩口。

10、作为优选方案，所述配重块包括多个固定呈网状的钢筋条和浇筑在所述钢筋条上的透水混凝土。

11、作为优选方案，所述配重块的边缘固定设有水平布置的框架，所述滑轮转动安装在所述框架的边缘。

12、作为优选方案，所述挡水块的材质为聚己内酯。

13、作为优选方案，所述桶体的上部设置有抽水口。

14、作为优选方案，所述配重块的边缘与所述桶体的内壁之间的间隔为所述桶体直径的0.9。

15、一种吸力式基础沉贯方法，包括以下步骤：

16、s1，桶体插入海床下，使海床上的土进入桶体内并逐渐与挡水块抵接，以推动配装块的滑动沿轨道向上移动；

17、s2，挡水块位于第一形态时，其边缘与桶体的内壁之间的间隔形成突缩口；

18、s3，抽水口连接泵机，启动泵机使桶体内形成负压，使吸力式基础沉贯到设计深度；

19、s4，浸泡水中若干时间之后挡水块溶解于水，使水穿过配重块。

20、相对于现有技术，本申请的有益效果是：

21、本申请的吸力式基础包括桶体、配重块和挡水块，桶体内设置有上下延伸的轨道，配重块设置在桶体内，配重块为透水配重块，配重块上设置有与轨道导向滑动连接的滑轮；挡水块固定设置在配重块的底部，挡水块具有挡止水穿过的第一形态和浸泡水中若干时间之后溶解于水的第二形态，挡水块的第一形态能够在桶体插入海床时挡止水，配重块的边缘与桶体的内壁之间预留水通过的间隔，以使间隔形成突缩口，使桶体内壁产生较大的超孔隙水压，产生的减阻效果优于现有技术中的吸力式基础，避免基础内土会发生松动形成超高土塞和管涌，以及导致不能沉贯到设计深度、影响吸力式基础服役性能的问题。

22、本申请的吸力式基础防止渗流作用下形成超高土塞和管涌，在基础内设置配重块和挡水块。负压沉贯时，基础内产生的负压，流体只能在挡水块的边缘产生渗流作用，桶体内形成突缩口，桶体内壁产生较大的超孔隙水压，产生的减阻效果优于传统吸力式基础。由于突缩口截面的作用，在桶体内壁周围土受到向上的渗流力，桶体内壁周围的土容易发生管涌，桶体中间土受较小的渗流力不容易发生管涌。在较小的负压作用下，可实现沉贯到设计深度；负压小了，基础内发生管涌的体积变小，土松动减小，土塞形成较小。配重块也可增加土的有效应力，防治管涌发生，减少土塞的形成。

技术特征：

1.一种吸力式基础，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的吸力式基础，其特征在于：所述轨道下部的桶体内还设置有挡止所述滑轮的挡止部。

3.根据权利要求2所述的吸力式基础，其特征在于：所述轨道设置在所述桶体的内壁上，所述挡止部为与所述轨道一体成型的凸起；

4.根据权利要求1所述的吸力式基础，其特征在于：所述配重块包括多个固定呈网状的钢筋条和浇筑在所述钢筋条上的透水混凝土。

5.根据权利要求1所述的吸力式基础，其特征在于：所述配重块的边缘固定设有水平布置的框架，所述滑轮转动安装在所述框架的边缘。

6.根据权利要求1所述的吸力式基础，其特征在于：所述挡水块的材质为聚己内酯。

7.根据权利要求1所述的吸力式基础，其特征在于：所述桶体的上部设置有抽水口。

8.根据权利要求1所述的吸力式基础，其特征在于：所述配重块的边缘与所述桶体的内壁之间的间隔为所述桶体直径的0.9。

9.一种采用权利要求1至8任一项所述的吸力式基础的沉贯方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种吸力式基础及沉贯方法，包括桶体，所述桶体内设置有上下延伸的轨道；配重块，所述配重块设置在所述桶体内，所述配重块为透水配重块，所述配重块的边缘设置有与所述轨道导向滑动连接的滑轮；挡水块，所述挡水块固定设置在所述配重块的底部，所述挡水块具有挡止水穿过的第一形态和浸泡水中若干时间之后溶解于水的第二形态，所述配重块的边缘与所述桶体的内壁之间预留水通过的间隔，以使所述挡水块位于第一形态时所述的间隔形成突缩口。本申请的吸力式基础有利于减小基础内侧沉贯阻力，避免基础内土会发生松动形成超高土塞和管涌，以及导致不能沉贯到设计深度、影响吸力式基础服役性能的问题。

技术研发人员：钟星鸣,王复明,杨帆,郭成超
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21