一种可以爆破下沉的筒型基础及其使用方法与流程

本发明属于海洋工程领域，涉及一种可以爆破下沉的筒型基础及其使用方法。

背景技术：

筒型基础是一种预制的钢制结构物，在海洋工程中承担着海洋结构物的荷载并将其传递到地基当中，是海洋结构物的基础。筒型基础主要应用于海上风电场、海上简易石油平台和港口码头等，其结构型式主要为圆筒形或箱筒型结构，上部设有筒盖，四周为圆形或方形筒身，底部开口。目前海洋工程筒型基础通常采用海上负压下沉技术或正压下沉技术进行安装定位，由于负压和正压下沉的局限性，时常发生由于海上风浪较大等恶劣海况引发的筒型基础安装终止或无法进行的情况，导致工期延误、安装成本升高。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种可以爆破下沉的筒型基础及其使用方法，该装置具有安装周期短、安装成本低的优点。

本发明是通过以下技术方案加以实现的：一种可以爆破下沉的筒型基础，包括钢质部分、混凝土部分和炸药安装孔，所述的钢质部分为圆柱形结构，所述的混凝土部分设置在钢质部分的底部，混凝土部分为无顶无底的圆柱形结构，所述的炸药安装孔均匀设置在混凝土部分底端。

而且，所述的钢质部分外壁的厚度为钢质部分直径的8％～15％，所述的混凝土部分的厚度与钢质部分的厚度相同。

而且，所述的混凝土部分的外壁高度为钢质部分外壁高度的20％～30％。

而且，所述的混凝土部分与钢质部分同圆心。

而且，所述的炸药安装孔的直径为混凝土部分厚度的15％～85％，炸药安装孔的长度为混凝土部分的外壁高度的20％～80％，炸药安装孔的数量为4～100个。

一种可以爆破下沉的筒型基础的使用方法，包括以下过程：首先依次确定装置安装下沉影响深度范围内土层参数、安装下沉所需的爆破次数和炸药填量、所需炸药安装孔的直径和长度以及数量、钢质部分厚度、相邻炸药安装孔的距离，制定爆破方案；然后根据钢质部分厚度和炸药安装孔长度、数量和间距进行陆上预制，预制完成后进行炸药装填工作，并根据制定的爆破方案对炸药安装孔依次编号分组；最后将装置托运至安装地点，并下放至海床上，待装置稳定后按照制定的爆破方案引爆第一组炸药，使装置在爆破后依靠自重下沉，待下沉稳定后再引爆第二组炸药，使装置在爆破后再次依靠自重下沉，重复该操作，直至炸药全部引爆完成或装置下沉至指定深度。

而且，装置安装下沉影响深度范围内土层参数根据海上安装位置处的地质勘查报告确定；安装下沉所需的爆破次数、炸药填量以及所需设置的炸药安装孔的直径、长度和数量根据土层参数确定；装置的钢质部分厚度和相邻炸药安装孔的距离根据单孔炸药爆破产生的能量确定。

本发明的优势在于：与现有技术相比，本发明可实现利用定向爆破的原理将海上筒型基础安放下沉，在爆破过程中，沙土之间的孔隙率瞬间增大，同时沙土的阻力瞬间减小，筒型基础下沉，这样就避免了采用负压下沉技术或正压下沉技术时受海况影响较大的缺陷，在整个安装期间内实现可控调节，具有降低海上施工成本、缩短海上施工时间的特点。

附图说明

图1为一种可以爆破下沉的筒型基础结构示意图。

图2为图1中炸药安装孔横截面示意图。

其中：1为钢质部分，2为混凝土部分，3为炸药安装孔；a为炸药安装孔a，b为炸药安装孔b，c为炸药安装孔c，d为炸药安装孔d，e为炸药安装孔e，f为炸药安装孔f。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

实施例1

如图1所示，一种可以爆破下沉的筒型基础，包括钢质部分1、混凝土部分2和炸药安装孔3，所述的钢质部分为圆柱形结构，所述的混凝土部分设置在钢质部分的底部，混凝土部分为无顶无底的圆柱形结构，所述的炸药安装孔均匀设置在混凝土部分底端。钢质部分外壁的厚度为钢质部分直径的10％，混凝土部分的厚度与钢质部分的厚度相同。混凝土部分的外壁高度为钢质部分外壁高度的25％。混凝土部分与钢质部分同圆心。炸药安装孔的直径为混凝土部分厚度的80％，炸药安装孔的长度为混凝土部分的外壁高度的80％。使用前，在渤海湾天津港浅水领域进行简单测试，根据该领域地质勘测情况确定土层参数、安装下沉深度和爆破次数，设置装置下沉时采用7步下沉的方式，即在混凝土部分设置42个炸药安装孔，并依次编号a、b、c、d、e、f，如图2所示，编号完成后，对该装置进行预制，预制完成后进行炸药装填工作。

使用该装置时，先将该装置托运至安装地点，并下放至海床上，待装置稳定后按照制定的爆破方案引爆a组炸药，使装置在爆破后依靠自重下沉，待下沉稳定后再引爆b组炸药，使装置在爆破后依靠自重下沉，继续引爆c、d、e、f组炸药直至装置下沉至指定深度。

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。