一种带裙板的重力式锚固基础及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种带裙板的重力式锚固基础，包括重力部分和裙板组件，所述重力部分为钢筋混凝土结构，所述重力部分的顶部设置有吊装吊环，所述重力部分的侧壁设置有系泊吊耳；裙板组件设置在所述重力部分的底面，所述裙板组件为钢结构。本带裙板的重力式锚固基础设计方法，用于设计带裙板的重力式锚固基础重力部分和裙板组件的尺寸，采用本带裙板的重力式锚固基础和设计方法，锚固基础尺寸小重量轻，同时施工便利性好，走锚风险低。走锚风险低。走锚风险低。

【技术实现步骤摘要】
一种带裙板的重力式锚固基础及设计方法


[0001]本专利技术涉及属于海洋工程领域，具体涉及一种带裙板的重力式锚固基础及设计方法。

技术介绍

[0002]随着国内外能源企业对海上能源的不断开发，海上浮式平台的使用越来越多，由于海域环境条件多样性，为达到经济性和适用性更高的目的，锚固基础的形式也越来越多，如拖曳锚、桩锚、吸力锚、重力锚、平板锚等等。然而，相同的受力条件不同的海域条件对不同的形式锚固基础的要求也不一样，不一样的要求也导致了不同形式锚固基础综合性能的差异。如，海底土层表面摩擦系数较大的海域可以使用重力锚，重力锚的尺寸和重量较大，综合经济性不高；拖曳锚施工工艺相对简单，定位精度较差，走锚风险相对较高；桩锚、吸力锚安装精度较高，土层适用性较好，施工工艺复杂，施工设备价格较高，综合经济性不高。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种带裙板的重力式锚固基础及其设计方法，该锚固基础尺寸小重量轻，同时定位精度高，走锚风险低。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带裙板的重力式锚固基础，其特征在于，包括：重力部分，所述重力部分为钢筋混凝土结构，及裙板组件，设置在所述重力部分的底面，所述裙板组件为钢结构。2.一种带裙板的重力式锚固基础，其特征在于，所述重力部分的顶部设置有吊装吊环，所述重力部分的侧壁设置有系泊吊耳。3.一种带裙板的重力式锚固基础设计方法，其特征在于，包括：获得海床地基数据；根据海床地基数据中的海床地基承载力特征值，初步选定重力部分的长宽高A、B、H和裙板组件的长宽高a、b、h，以计算整个锚固基础的重量，需使海床地基能承重量f
ak
大于2倍整个锚固基础的浮重；调整重力部分的长宽高A、B、H和裙板组件的长宽高a、b、h，使锚固基础的贯入总载荷F
贯入
与裙板组件的贯入总阻力Q
r
之比大于3但小于4；用调整后的重力部分的长宽高A、B、H和裙板组件的长宽高a、b、h，计算锚固基础能提供的水平力F
x
，并根据计算结果调整重力部分的长宽高A、B、H和裙板组件的长宽高a、b、h，使锚固基础的在完整工况下水平力的安全系数和一缆破断工况下水平力的安全系数分别大于1.6和1.2；在满足水平力的安全系数的基础上，再调整重力部分的长宽高尺寸A、B、H和裙板组件的长宽高尺寸a、b、h，使锚固基础的在完整工况的抗拔力F
z
的安全系数大于2.0，并使在一缆破断工况下的抗拔力F
z
的安全系数大于1.5；在满足抗拔力F
z
安全系数的条件下验算抗倾稳定性，满足抗倾稳定性验算结果的重力部分的长宽高A、B、H和裙板组件的长宽高a、b、h的数值为总体方案设计值。4.根据权利要求3所述的带裙板的重力式锚固基础设计方法，其特征在于，还包括：用A、B、H、a、b、h的总体方案设计值复核带裙板的重力式锚固基础的承载能力。5.根据权利要求4所述的带裙板的重力式锚固基础设计方法，其特征在于，还包括：对裙板组件的钢结构、重力部分钢筋混凝土结构及裙板组件与重力部分连接结构进行详细设计并进行结构及连接强度校核。6.根据权利要求5所述的带裙板的重力式锚固基础设计方法，其特征在于，还包括：用详细设计结果复核整个锚固基础承载能力并形成最终设计方案。7.根据权利要求3所述的带裙板的重力式锚固基础设计方法，其特征在于，裙板组件的贯入总阻力Q
r
＝Q
f
+Q
p
＝q
f
·
A
s
+q
R
·
A
p
其中：Q
f
为裙板摩擦阻力；Q
p
为裙板端部阻力；q
f
为裙板单位侧摩阻力(由地勘数据获得)；A
s
为裙板的侧面积,此处A
s
＝N(2
·
a
·
h+2
·
b
·
h)，N为裙板数量；q
R
为裙尖单位端阻力(由地勘数据获得)；A
p
裙尖的竖向投影面积。G
浮
为锚固基础的浮重，F
贯入
＝G
浮
，在满足3≤F
贯入
/Q
r
≤4要求的条件下，调整A、B、H、a、b、h的数值。8.根据权利要求7所述的带裙板的重力式锚固基础设计方法，其特征在于，锚固基础能提供的水平力F
x
＝ΔH+f；根据《API RP 2GEO
‑
2014》规范，在黏土中，土抗力ΔH＝K
ru
·
S
uave
·
A
h
；其中，S
uave
是海底泥面到裙板组件底部的平均抗剪强度(由地勘数据获得)；
A
h
是裙板组件入泥垂向截面面积(此处，A
h
＝N
·
a
·
h)；K
ru
是不排水水平土壤反力系数(由地勘数据获得)；在砂土中，土抗力ΔH＝0.5K
rd
·
γ'
·
D
b
·
A
h
其中，γ'是有效土壤重度(由地勘数据获得)；A
h
是裙板组件入泥垂向截面面积(此处，A
h
＝N
·
a
·
h)；K
rd
是排水水平土壤反力系数(由地勘数据获得)；D
b
是海底泥面到裙板组件底部的深度(此处，D
b
＝h)；摩擦力f＝f
重力部分
+f...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋运和，刘涛，仵文松，侯承宇，董晔弘，王叶，陈帅，陶治宇，张浩，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
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