[实用新型]加肋式海底吸力锚

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种海底吸力锚，尤其是一种加肋式海底吸力锚，可用于海洋工程、离岸风电工程的基础结构中。

背景技术

全球能源日益短缺，开发利用新能源受到各国政府的重视。由于海洋风能资源丰富，具有污染小且没有视觉、嗓音以及不占用有限的陆地资源等优点，所以具有更大的优势。

目前近海风场建设的水深已经达到30m以上，多数位于潮间带，海域水深在5~15m左右。海上风电与陆上风电场的区别在于海上风电的基础位于淤泥或淤泥质土上，并且要求基础能够满足相应的弯矩、剪力等作用，所以对于基础的要求非常高。作为海上风电项目非常重要的组成部分，风机基础是整个工程的关键所在，传统的基础形式有重力式基础、桩基础和吸力基础。吸力基础结构的共同点是基础主体为一倒置的“桶形”结构，下部开口、顶部封闭并设有排水孔，多为钢制圆桶结构，利用自重使内壁与海床之间施加负压而沉入海床的软弱土，到达海底较好的持力层（基岩），从而形成基础，以承受上部的动力水平荷载、竖向荷载和弯矩等荷载。根据吸力基础长径比不同，国内外将其分为吸力沉箱、吸力锚、吸力桩等几类。

通过对传统吸力锚在水平力、弯矩等荷载的作用下进行性状分析后发现，吸力基础变形和受力最集中的区域为靠海床一侧的上部，即上部土与吸力基础的相互作用，决定了吸力基础水平承载力和变形。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种新型的吸力锚基础形式——加肋式海底吸力锚，它应具有良好的力学性能，可承受较高的竖向承载力和水平承载力。

本实用新型所采用的技术方案是：一种加肋式海底吸力锚，包括一底部敞开、顶部封闭的中空的桶体，桶体顶面制有排水孔，其特征在于：所述桶体外侧加装有一组翼板，翼板以桶体为中心呈放射状布置，长度方向与桶体轴向平行，宽度方向与桶体轴向垂直。

所述翼板共有4个，沿桶体外侧均匀布置。

所述翼板呈梯形，翼板的边为刀锋边。

所述翼板厚10~20mm，其宽度为桶体直径的0.5~1倍。

所述桶体高度为桶体直径的1~2倍。

本实用新型的有益效果是：1）桶体外加装的翼板有效的提高了桶体本身的水平承载力，提高了吸力锚的抗剪强度；2）加装的翼板增加了吸力锚与周边土体的接触面积，同时增加了底部与基岩的接触面积，从而提高了桶体的竖向承载力；3）翼板能够抵抗周边土体的冲蚀能力，从而提高了吸力锚的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例的平面图。

图2是图1的A-A向剖视图。

具体实施方式

图1和图2出示了本实用新型吸力锚结构的一个具体实施例，它包括一中空的桶体1，桶体的底部敞开、顶部封闭，且在其顶面制有排水孔3，桶体的高度为桶体直径的1~2倍。为了使该吸力锚沉于海底后能承受较高的水平和竖向承载力，本例在桶体1的外侧加装了4个均匀分布的翼板2，翼板以桶体为中心呈放射状布置，长度方向与桶体轴向平行，宽度方向与桶体轴向垂直。

如图2所示，所述翼板2呈梯形，厚10~20mm，其宽度为桶体直径的0.5~1倍。如图1所示，翼板2的边为刀锋边（带刃），以便于切入土体。

具体运用时，要将该吸力锚沉入海底而形成桩基础结构，其具体施工方法如下：

1）利用吸力锚的自重将其下沉到海底，桶体1顶部的排水孔3开启，桶体切入海床软土中；

2）将排水孔3与抽排水系统连接，将桶体内的水体抽排出，在桶体内形成负压，吸力锚在负压的作用下贯入土体中；

3）吸力锚贯入到预设的深度后关闭排水孔3，施工过程结束。