阅读说明：本技术 一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置 (Crawler-type injection device for sinking thick-wall concrete cylindrical foundation ) 是由 汪嘉钰 付登锋 刘润 练继建 赵昊 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置,包括筒型基础本体、破土履带和外置动力装置；履带上可以布置不同类型的加强筋,通过控制履带在泥面内传动,将筒壁附近的土体带出泥面,减少筒型基础在贯入过程中的土阻力,同时产生向下的贯入力。在履带产生的贯入力和结构整体自身重力的作用下使筒型基础贯入至设计深度。(The invention discloses a crawler-type injection device for sinking a thick-wall concrete cylindrical foundation, which comprises a cylindrical foundation body, a ground breaking crawler and an external power device, wherein the cylindrical foundation body is provided with a plurality of through holes; the track can be arranged with different types of reinforcing ribs, and the track is controlled to transmit in the mud surface, so that the soil body near the cylinder wall is taken out of the mud surface, the soil resistance of the cylinder foundation in the injection process is reduced, and meanwhile, downward injection force is generated. The cylindrical foundation is penetrated to the designed depth under the action of the penetrating force generated by the crawler and the self gravity of the whole structure.)

一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置

技术领域

本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置。

背景技术

人类进入21世纪，能源危机日益突出，海上风能作为一种可再生的清洁能源，成为缓解全球能源紧张形势的新方向。筒型基础作为一种新型的海洋平台基础形式，实质上是一种带裙板的圆板基础，由于其具有减少工程量、节省投资、缩短施工时间、可重复使用等优点，正逐步应用于海上风电的基础工程中。

钢制薄壁筒型基础的沉放工艺以及相关理论已经基本成熟，但其自身结构成本过高，不易进行大范围推广；采用钢筋混凝土材料的厚壁混凝土筒型基础可以有效降低结构成本，提高筒型基础的经济效益，是未来筒型基础发展的主要方向。

厚壁筒型基础作为一种新型的基础形式，在国内外尚无成功沉放的先例，其难点在于筒壁的增厚以及材料的改变，显著地增加了筒型基础在贯入过程中的筒端阻力以及侧壁摩阻力。传统的筒型基础普遍采用负压贯入的沉放方法，但该方法在作用于厚壁筒型基础时难以提供足够的动力来保证筒型基础能够顺利、安全地贯入至设计深度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置，该装置在筒型基础侧壁安装若干辅助筒型基础贯入的传送履带，履带上可以布置不同类型的加强筋，通过控制履带在泥面内传动，将筒壁附近的土体带出泥面，减少筒型基础在贯入过程中的土阻力，同时产生向下的贯入力。在履带产生的贯入力和结构整体自身重力的作用下使筒型基础贯入至设计深度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置，包括筒型基础本体、破土履带和外置动力装置；

在筒型基础本体的侧壁上沿轴向形成有若干履带传动轴，与履带传动轴位置相应的筒型基础本体的顶盖位置处形成有预制开孔(用于破土履带从中穿过)；在所述履带传动轴上设置有可沿其转动的封闭的破土履带；所述破土履带上设置有用于与外置动力装置相连，作为施力点的吊环结构；

所述外置动力装置包括驱动电机和牵引锁链，通过牵引锁链与破土履带上的吊环结构相连，拖动各破土履带的转动。

在上述技术方案中，所述履带传动轴为筒型基础本体的侧壁上，内壁及外壁均向内凹陷的一块区域，以使破土履带在筒型基础的轴向上进行限位，并可沿履带传动轴进行转动。

在上述技术方案中，所述破土履带以筒型基础本体的中心轴线作为对称中心均匀分布。

在上述技术方案中，所述破土履带表面形成有履带加强筋。

在上述技术方案中，所述履带加强筋为水平方向的板状突起。

本发明的优点和有益效果为：一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置，该装置在筒型基础侧壁安装若干辅助筒型基础贯入的传送履带，履带上可以布置不同类型的加强筋，通过控制履带在泥面内传动，将筒壁附近的土体带出泥面，减少筒型基础在贯入过程中的土阻力，同时产生向下的贯入力。在履带产生的贯入力和结构整体自身重力的作用下使筒型基础贯入至设计深度。

附图说明

图1为本发明装置的俯视图。

图2为图1中A-A’的截面图。

图3为破土履带局部结构示意图。

上述图中：1为筒型基础本体；2为履带传动轴；3为破土履带；4为预制开孔；5为履带加强筋，6为牵引锁链。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例

一种控制筒型基础下沉沉放的履带式贯入装置，包括筒型基础本体1、履带传动轴2、破土履带3、预制开孔4、履带加强筋5和外置动力装置。

筒型基础本体1的顶盖外侧切割出若干个预制开孔4，开孔数量和位置应与侧壁布置的破土履带3数量一致，在侧壁上的履带传动轴上布置若干破土履带3，履带传动轴为筒型基础本体的侧壁上，内壁及外壁均向内凹陷的一块区域，以使破土履带在筒型基础的轴向上进行限位，并可沿履带传动轴进行转动，破土履带3的数量可以根据筒型基础本体1的尺寸及工作地点土体的物理力学性质进行计算和设计，为了增强破土履带与土体之间的摩擦力，在破土履带3上安装加强筋5，加强筋5与破土履带3之间刚性连接，加强筋5的类型和尺寸可以通过不同土壤硬度及环境状况进行改变。外置动力装置包括驱动电机和牵引锁链6，通过牵引锁链与破土履带上的吊环结构相连，拖动各破土履带的转动。

本发明在工作时，整体结构在自重作用下会部分贯入泥面以下，在驱动电机和牵引锁链的作用下，破土履带3沿着传动轴2进行转动，贯入泥面部分的破土履带3和加强筋5在转动作用下会将部分土体带出泥面，在水流的作用下离开破土履带3，履带的传送过程同时会产生向下的贯入力，筒型基础本体1在该贯入力和自身重力的作用下可以贯入至设计深度。破土履带3的数量、尺寸及加强筋5的间距、尺寸和类型应根据筒型基础本体1所需的最大贯入力进行设计；但破土履带5应以筒型基础本体1的中心轴线作为对称中心均匀分布，以保证筒型基础本体1在沉放过程中的不产生差异沉降。

本发明是一种用于厚壁混凝土筒型基础沉放的履带式贯入装置，其主要作用是通过履带传动带出泥面以下土体，减少基础的破土阻力，同时产生向下的贯入力，经由相关结构传递至筒型基础本体，和自身重力协同将筒型基础沉放至预定位置。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。