本发明专利技术公开了一种浮力塔平台的吸力桩，所述吸力桩为底部敞开顶部封闭结构，吸力桩的顶部设置有管路，所述吸力桩为棱柱型，本发明专利技术的浮力塔平台的吸力桩较现有的浮力塔平台的圆柱型吸力桩而言，极大的增强了浮力塔的整体抗扭能力。
【技术实现步骤摘要】
浮力塔平台的吸力桩
本专利技术涉及一种浮力塔平台的吸力桩或吸力锚，属于海洋工程领域。
技术介绍
浮力塔平台是一项兼用于采集和存储凝析油或原油的平台，浮力塔平台外形类似于SPAR平台，但与其不同的是浮力塔平台舱体结构一直延伸至海床并通过自带的浅基础圆柱型的吸力桩将其固定在海底并随波浪运动，这种浅基础的吸力桩起到铰接作用，吸力桩是随着平台在波浪中发生摇动的，鉴于吸力桩的主体插入土中，而平台暨吸力桩的摇动在方向上是随机的，所以圆柱型的吸力桩能够最大限度的减少其在各个方向上摇动时产生的阻力。现有技术中专利号2011800612002和2013104737690公开的平台为代表技术，鉴于现有技术中浮力塔只能布置一个吸力桩，因而不能形成抗扭转弯矩，而传统圆柱形的吸力桩的抗扭转能力极其薄弱，平台易在风浪中发生整体转动，只能通过辅助手段来牵拉住平台，不让平台转动。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服浮力塔平台抗扭转能力弱的缺点，提供一种适用于浮力塔并且能够增强抗扭能力的多面棱柱型吸力桩，以增强浮力塔的整体抗扭能力。为了解决上述技术问题，本专利技术浮力塔平台的吸力桩，所述吸力桩为底部敞开顶部封闭结构，吸力桩的顶部设置有管路，所述吸力桩为棱柱型。上述技术方案的进一步优化方案，所述吸力桩为等边多面体棱柱，所述等边多面体棱柱的棱柱面为8至24个。上述技术方案的进一步优化方案，所述吸力桩的棱柱面根据海底土质松软程度进行调节，当土质主体为黏土且远离液限的情况时，选择19至24个等边面组成的棱柱型吸力桩；当土质主体为黏土或沙土且接近液限的情况时，选择12至18个等边面组成的棱柱型吸力桩；当土质主体为粉细砂时，选择8至11个等边面组成的棱柱型吸力桩。上述技术方案的进一步优化方案，当棱柱面为8至11个时，所述吸力桩的外侧壁上纵向设置有突出构件，所述突出构件设置在相邻棱柱面之间的连接处。上述技术方案的进一步优化方案，所述突出构件为锐角三棱柱构件。本专利技术的浮力塔平台的吸力桩较现有的浮力塔平台的圆柱型吸力桩而言，极大的增强了浮力塔的整体抗扭能力。附图说明图1为平台采用传统圆柱型吸力桩结构图；图2为平台采用8等边面组成的棱柱型吸力桩结构图；图3为平台采用8等边面组成棱柱型吸力桩且加装表面突出构件结构图；图4为采用8至24面组成的等边棱柱型吸力桩与圆柱型吸力桩横剖面对比。具体实施方式下面结合图1至图4对本专利技术实施方式进行说明。吸力桩1是浮力塔平台在海床底部的一个支持，它起到连接平台和海床的铰接作用。本专利技术所述的多面棱柱型吸力桩1是将传统圆柱形的吸力桩1替换成多面棱柱型吸力桩1，以达到增强平台在风浪中的整体抗扭转能力，棱柱型吸力桩1与平台的连接方式与传统圆柱形吸力桩1保持一致。棱柱型吸力桩1下表面敞开而顶部封闭，顶部留有透气/水口一直延伸至海平面以上，便于平台安装棱柱型吸力桩排出水与气体。棱柱型吸力桩1采用等边面组成的棱柱，以保持吸力桩的对称性，使得吸力桩在泥土中任意水平方向上的摇动阻尼保持基本均衡。组成棱柱型吸力桩的面数有上下限，并且如果采用过少的面来组成棱柱会造成吸力桩摇动阻尼在水平面上的分布严重不均匀，所以推荐组成棱柱的等边面不能少于8个，而如果使用过多的等边面来组成棱柱，将使得棱柱可近似看做圆柱，其抗扭弯矩将迅速消失，所以组成棱柱的等边面不能多于24个，棱柱型吸力桩的横剖面可见图4，如图依次是八边形吸力桩横剖面8、九边形吸力桩横剖面9、十边形吸力桩横剖面10、十一边形吸力桩横剖面11、十二边形吸力桩横剖面12、十三边形吸力桩横剖面13、十四边形吸力桩横剖面14、十五边形吸力桩横剖面15、十六边形吸力桩横剖面16、十七边形吸力桩横剖面17、十八边形吸力桩横剖面18、十九边形吸力桩横剖面19、二十边形吸力桩横剖面20、二十一边形吸力桩横剖面21、二十二边形吸力桩横剖面22、二十三边形吸力桩横剖面23、二十四边形吸力桩横剖面24、圆形吸力桩横剖面3。当土质主体为黏土，远离液限，不排水抗剪强度较大的情况下，使用19至24个等边面组成的棱柱型吸力桩。当土质主体为黏土或沙土，靠近液限，不排水抗剪强度较低的情况下，使用12至18个等边面组成的棱柱型吸力桩。在易液化的粉细砂，或者接近液化不排水抗剪强度极低的黏土中，需要使用较少的等便面棱柱来使得抗扭能力取得最大，如8至11个等边面组成的棱柱型吸力桩。在某些土质下，如果使用8等边面组成的吸力桩还不足以防止平台扭转，可在棱柱角端增加突出构件2以增大阻尼，具体可以参考图3。本专利技术的设计原理：棱柱型的吸力桩1显然能够在水中增加抗扭弯矩，而且随着组成棱柱面数目的减少，增加的抗扭弯矩将增加。鉴于波浪的方向是随机的，浮力塔与吸力桩1摇动的方向也是随机的，所以为了保持平台在各个方向上的摇动阻尼近似，吸力桩1需采用等边多面体棱柱，并且如果采用过少的面来组成等边多面体棱柱会造成吸力桩1摇动阻尼在水平面上的分布严重不均匀，使得平台的性能将受到影响，所以推荐组成棱柱的等边面不能少于8个。而如果使用过多的等边面来组成棱柱，将使得棱柱可近似看做圆柱，其抗扭弯矩将迅速消失，所以推荐组成棱柱的等边面不能多于24个。具体采用多少面组成的棱柱型吸力桩，要依据平台安装海域岩土的静力触探以及相关土壤取样的各类试验结果，尤其是取决于土壤的不排水抗剪强度与土壤的液性与塑性指数。当土质主体为黏土，远离液限，不排水抗剪强度较大的情况下，使用19至24个等边面组成的棱柱型吸力桩，因为在这种土质紧实，使用较多等边面数组成的棱柱型吸力桩就能提供足够的抗扭力矩，同时不会增加过多的吸力桩摇动阻尼，在紧实的土质中，过高的摇动阻尼会很容易产生吸力桩的结构破坏；当土质主体为黏土或沙土，靠近液限，不排水抗剪强度较低的情况下，使用12至18个等边面组成的棱柱型吸力桩，应为在这种土质较为松软，使用较多等边面数组成的棱柱型吸力桩所提供的抗扭力矩不够，需要减少面数来增加抗扭力矩，在松软的土质中，略微增加摇动阻尼也不会产生吸力桩的结构破坏；最后在易液化的粉细砂，或者接近液化不排水抗剪强度极低的黏土中，需要使用较少的等便面棱柱来使得抗扭能力取得最大，即使用8至11个等边面组成的棱柱型吸力桩，在这种土质下，过大的摇动阻尼也不会带来吸力桩1的结构破坏，并且在这种情况下还可以在吸力桩表面增加突出构件2，以增大抗扭力矩。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.浮力塔平台的吸力桩，所述吸力桩为底部敞开顶部封闭结构，吸力桩的顶部设置有管路，其特征在于：所述吸力桩为棱柱型。
【技术特征摘要】
1.浮力塔平台的吸力桩，所述吸力桩为底部敞开顶部封闭结构，吸力桩的顶部设置有管路，其特征在于：所述吸力桩为棱柱型。2.如权利要求1所述的浮力塔平台的吸力桩，其特征在于：所述吸力桩为等边多面体棱柱，所述等边多面体棱柱的棱柱面为8至24个。3.如权利要求2所述的浮力塔平台的吸力桩，其特征在于：所述吸力桩的棱柱面根据海底土质松软程度进行调节，当土质主体为黏土且远离液限的情况时，选择19至24个等边面组成的...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘徐杰，
申请(专利权)人：惠生南通重工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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