一种吸力贯入组装式锚泊基础及其施工贯入设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种吸力贯入组装式锚泊基础及其施工贯入设备，包括不少于两个的平板锚；平板锚由一块或多块矩形钢板及垂直于钢板平面的连接柄焊接而成，连接柄的两端设置系泊孔；施工时，把各个平板锚上的钢板沿竖向相互交错、堆叠、紧贴在一起，再把堆叠成整体的锚泊基础卡入桶形基础的槽口中，把锚链的一端系泊在最上部平板锚上连接柄的一个系泊孔上，用钢索连接相邻平板锚的系泊孔使各个平板锚组装成串联状，依靠桶形基础把锚泊基础贯入至海床设计深度，然后移除桶形基础，再通过对锚链施加拉力达到设计值时，施工结束。拉力作用下各平板锚发生自由移动，使各平板锚的姿态不尽相同，能增加平板锚与海床土体的摩擦力，从而提高了锚泊基础抗拔承载力。

【技术实现步骤摘要】
一种吸力贯入组装式锚泊基础及其施工贯入设备
本技术涉及海洋浮式平台或深水网箱的锚泊
，具体是一种吸力贯入组装式锚泊基础及其施工贯入设备。
技术介绍
针对海床的特殊地质条件，自1990年以来出现了一种海洋平台特殊基础形式——桶形基础(也称吸力桩，suctionpile)，其多为底端开口、顶端封闭的倒扣大直径钢制圆桶。安装时，首先在预定海域依靠桶体自重使其部分插入土中以形成密闭空间，然后抽出桶内和土体之间的气体或液体，从而使桶体内外形成压力差，逐步压入至海床内预定深度完成安装。后来，工程人员基于桶形基础在海上贯入海床较为方便的特征，把桶形基础发展至作为海洋锚泊基础的一种施工工具。有的国家已有实力较强的海洋工程施工企业(如荷兰的SPTOffshore公司)，能利用桶形基础开展各类海洋工程施工的能力，自动化、智能化程度非常高。我国虽然是个海洋大国，拥有面积较大的海域，但在利用桶形基础开展海洋工程的施工方面与国外还具有一定的差距。目前，能利用桶形基础进行施工的锚泊基础主要包括：埋入式吸力锚(embeddedsuctionanchor)与吸力贯入式平板锚(Suctionembeddedplateanchor)。埋入式吸力锚的抗拔承载力主要由圆桶四周与土体的摩擦及部分海床土体的自重产生，具体与系泊点位置、海床土体类型、沉贯深度等有关。一般地，埋入式吸力锚的表面积有限，故其与土体的摩擦力也有限；另一方面，埋入式吸力锚沿锚链垂直方向的投影面积也非常有限，故其沿锚链方向能兜住的海床土体的面积较小，海床土体的自重对锚泊力的贡献也较小。若通过增大埋入式吸力锚的长度与直径来提高其抗拔承载力，则大大增加施工难度，也是不可取的。吸力贯入式平板锚的平面形状为矩形，安装时竖直固定在桶形基础中，桶形基础在自重和抽水造成的负压作用下贯入至预定深度。桶形基础与平板锚分离后被拔出，留在黏土海床中的平板锚在锚链牵引下旋转，直至板面与锚链接近垂直或者施加的拉力达到设计值。在张拉锚链使锚板旋转的过程中，锚板会向上运动而产生埋深损失。锚板中心在旋转前后的高度差被定义为最终丢失埋深。在强度通常随深度成正比例增加的海床条件下，旋转调节过程中的埋深损失会带来承载力的下降，这一减小量可高达20％。可见，平板锚也具有一定的局限性。可见，还需对基于桶形基础的吸力贯入式锚泊基础的构型进行创新性设计，使其具有较大的抗拔承载力，且施工较为方便。
技术实现思路
本技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种吸力贯入组装式锚泊基础及其施工贯入设备，其由多个带连接柄与钢板的平板锚交错堆叠而成，在海床中展开后呈首尾连接的串联组装式平板锚，各个平板锚的姿态不尽相同，能最大可能的增加与海床土体的摩擦力，从而提高了整体的抗拔承载力。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种吸力贯入组装式锚泊基础，其特征在于：包括多个平板锚，每个平板锚分别由连接柄以及一块或多块大小形状相同的矩形钢板构成，所述连接柄垂直穿过钢板中间位置，且连接柄与钢板在穿过位置焊接连接为一体，连接柄两端分别设置系泊孔，多个平板锚的连接柄呈一字顺序排列，相邻连接柄的系泊孔通过钢索串联连接，上部第一个平板锚的连接柄还有一个系泊孔连接锚链，多个平板锚的矩形钢板还可呈竖直状态并沿竖向依次交错堆叠组合，且上下相邻的矩形钢板部分对齐贴合。所述的一种吸力贯入组装式锚泊基础，其特征在于：所述的钢板上部与下部均设有卡槽，多个平板锚的矩形钢板沿竖向依次交错堆叠组合时，上方的平板锚中钢板底部卡槽卡在下方的平板锚中连接柄上，使上下相邻钢板的邻边能平整接触。所述的一种吸力贯入组装式锚泊基础，其特征在于：多个平板锚的矩形钢板沿竖向依次交错堆叠组合，使各相互紧贴的钢板沿竖向的投影宽度为钢板的两倍厚度、各连接柄沿竖向的投影相互重叠。一种吸力贯入组装式锚泊基础的施工贯入设备，其特征在于：包括桶形基础，桶形基础其中两个相互垂直的径向各自两侧的桶壁分别设有槽口，每个槽口相同方向一端分别沿桶形基础轴向延伸至桶形基础桶口边沿形成开口，多个平板锚的矩形钢板呈竖直状态并沿竖向依次交错堆叠组合时，桶形基础通过其中一个径向两侧的槽口卡在组合后的矩形钢板上，同时桶形基础通过另一个径向两侧的槽口卡在各个连接柄上，依靠桶形基础把锚泊基础贯入至海床设计深度，然后移除桶形基础，再通过对锚链施加拉力使各平板锚发生自由移动，直至施加的拉力达到设计值，完成吸力贯入组装式锚泊基础的施工贯入。所述的一种吸力贯入组装式锚泊基础的施工贯入设备，其特征在于：吸力贯入组装式锚泊基础卡入桶形基础的相应槽口后，连接柄两端的系泊孔及钢板的两端均能从桶形基础外侧露出。与现有技术相比，本技术的优点为：1、本技术所提的锚泊基础由多个平板锚相互串联组装而成，施工时各平板锚相同位置处的钢板相互交错、堆叠、紧贴在一起，其沿沉贯方向的面积非常小，利用桶形基础进行沉贯施工较为方便，阻力相对较小。2、本技术所提的锚泊基础施工时各平板锚相同位置处的钢板相互交错、紧贴在一起，整体表面积小方便沉贯施工，而展开后的面积大有利于增大与土体的摩擦，通常钢板展开后的面积为施工时堆叠面积的1.5倍以上，这为锚泊基础的设计提供了一种创新性思路。3、本技术所提的锚泊基础在锚链拉力作用下的各个平板锚将发生自由移动，各个平板锚的姿态不尽相同，能最大可能的增加与海床土体的摩擦力，从而提高了锚泊基础总体的抗拔承载力。4、所提锚泊基础结构简单、制作方便，成本较低，可根据不同需求设置不同尺寸与数量的钢板，满足不同情况下海洋工程的锚泊需要。附图说明图1为本技术实施例1的平板锚主视图。图2为本技术实施例1的平板锚三维结构示意图。图3为本技术实施例1的两个平板锚组装主视图。图4为本技术实施例1的两个平板锚组装三维结构示意图。图5为本技术实施例1的四个平板锚组装主视图。图6为本技术实施例1的四个平板锚组装三维结构示意图。图7为本技术沉贯使用的桶形基础结构示意图。图8为桶形基础依靠自重下沉接触海床结构示意图。图9为本技术实施例1与桶形基础连接详图。图10本技术实施例1中的桶形基础在负压吸力作用下贯入海床示意图。图11为桶形基础移除后的组装式平板锚位置示意图。图12为本技术实施例1的可能工作状态之一。图13为本技术实施例1的组装式平板锚达到抗拔极限承载力时的状态。图14为本技术实施例2的平板锚主视图。图15为本技术实施例2的平板锚三维结构示意图。图16为本技术实施例2的两个平板锚组装主视图。图17为本技术实施例2的两个平板锚组装三维结构示意图。图18为本技术实施例2的四个平板锚组装主视图。图19为本技术实施例2的四个平板锚组装三维结构示意图。图20为本技术实施例2中的桶形基础在负压吸力作用下贯入海床示意图。图21为本技术实施例2中桶形基础移除后的组装平板锚位置示意图。图22为本技术实施例2的可能工作状态之一。图23为本技术实施例2的组装式平板锚达到抗拔极限承载力时的状态。附图标记说明：1、钢板；2、连接柄；3、系泊孔；4、卡槽；5、桶形基础；6、槽口；7、锚链；8、钢索；A、海平面；B、海床面。具体实施方式如图1-图23所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸力贯入组装式锚泊基础，其特征在于：包括多个平板锚，每个平板锚分别由连接柄以及一块或多块大小形状相同的矩形钢板构成，所述连接柄垂直穿过钢板中间位置，且连接柄与钢板在穿过位置焊接连接为一体，连接柄两端分别设置系泊孔，多个平板锚的连接柄呈一字顺序排列，相邻连接柄的系泊孔通过钢索串联连接，上部第一个平板锚的连接柄还有一个系泊孔连接锚链，多个平板锚的矩形钢板还可呈竖直状态并沿竖向依次交错堆叠组合，且上下相邻的矩形钢板部分对齐贴合。

【技术特征摘要】
1.一种吸力贯入组装式锚泊基础，其特征在于：包括多个平板锚，每个平板锚分别由连接柄以及一块或多块大小形状相同的矩形钢板构成，所述连接柄垂直穿过钢板中间位置，且连接柄与钢板在穿过位置焊接连接为一体，连接柄两端分别设置系泊孔，多个平板锚的连接柄呈一字顺序排列，相邻连接柄的系泊孔通过钢索串联连接，上部第一个平板锚的连接柄还有一个系泊孔连接锚链，多个平板锚的矩形钢板还可呈竖直状态并沿竖向依次交错堆叠组合，且上下相邻的矩形钢板部分对齐贴合。2.根据权利要求1所述的一种吸力贯入组装式锚泊基础，其特征在于：所述的钢板上部与下部均设有卡槽，多个平板锚的矩形钢板沿竖向依次交错堆叠组合时，上方的平板锚中钢板底部卡槽卡在下方的平板锚中连接柄上，使上下相邻钢板的邻边能平整接触。3.根据权利要求1所述的一种吸力贯入组装式锚泊基础，其特征在于：多个平板锚的矩形钢板沿竖向依次交错堆叠组合，使各相互紧贴的钢板沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁群，刘金龙，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34