[实用新型]刚度可调的缓冲减震装置

说明书

本实用新型涉及一种刚度可调的缓冲减震装置，属于减震构件及安装技术领域。本实用新型包括横向减震弹性体和共轴心设置的锥形接收器、刚性轴体和竖向减震模块，横向减震弹性体间隔设置在锥形接收器的侧面一周，锥形接收器通过刚性轴体与竖向减震模块连接，竖向减震模块设置在锥形接收器的下方；竖向减震模块包括外壳和蝶形弹簧组，刚性轴体的一端与锥形接收器连接，并作为中心导管贯穿蝶形弹簧组，安装在大质量、复杂的环境时，竖向减震模块还包括粘滞阻尼器。本实用新型缓冲减震装置的安装过程简单快捷，通过横向减震弹性体与竖向减震模块共同作用，能够充分吸收上下结构安装过程中因碰撞产生的冲击能，最大限度地降低冲击损伤。

技术领域

本实用新型涉及一种刚度可调的缓冲减震装置，属于减震构件及安装技术领域。

背景技术

海洋平台是海上油气开采和工作生活的重要基础设施，主要由上部组块结构和下部的导管架结构组成。通常平台是在陆上工厂加工预制，完成后再运到海上指定位置，结合吊装作业，先打桩固定导管架，再通过浮拖法适当调节上下部结构间的相对高度，将上部组块水平移动到下部的导管架上方，最后缓慢放下上部组块完成上下结构(上部组块和下部的导管架)的限位安装。

随着海上油气开发的不断发展，越来越多的大型海洋平台开始出现，受复杂的海况影响，浮拖安装过程中，驳运船不容易保持稳定，这对准确安装定位造成了很大困难，同时，上下结构极易产生钢对钢的碰撞，尤其是平台上部组块结构质量越来越巨大，惯性力也越来越大，碰撞和降落产生的冲击荷载容易对结构造成难以修复的损伤，影响施工周期和结构稳定。为减轻上下部结构安装过程中的各种冲击，需要在下部的导管架的桩腿上安装缓冲减震装置。

海洋平台所处环境复杂恶劣，不仅要受到风、海浪、海冰以及潮汐多种荷载的作用，同时还要考虑地震与海啸等因素的影响。近年来，为提高海洋平台整体的稳定性和抗震性能，提出了许多新型的海洋平台结构形式，例如不锈钢管中管钢管混凝土海洋平台，桩腿采用组合结构代替了传统的空心钢管。

建筑工程领域，随着装配式技术的发展和日益成熟，在整体装配式结构中，预制构件的体积与质量越来越大，逐渐有形成大体积装配单元的趋势，而柱构件的拼接则成为竖向装配的关键节点。在上层装配单元的吊装过程中难免与下层已装配的单元发生碰撞，对结构造成损伤。因此在柱间安装缓冲减震装置逐渐成为可能。

现有技术中存在的问题是：目前海洋工程中所用减震装置全部为国外进口，装置需要焊接到桩腿上，安装复杂、体积庞大、造价高昂，并且多采用橡胶支座作为竖向的缓冲材料，刚度不可调，而橡胶在冲击荷载作用下容易发生不可控的变形抱住中心的导向轴体，影响减震效果；现有装置和技术多适用于上下结构等截面的空心导管，不再适用于异截面、管中管钢管混凝土等新形式的桩腿结构。

实用新型内容

鉴于上述背景需求和技术上的不足，本实用新型提供一种刚度可调的缓冲减震装置，特别适用于海洋平台上下部结构的安装，同时也适用其他土木工程领域竖向结构装配的缓冲减震。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种刚度可调的缓冲减震装置，包括横向减震弹性体和共轴心设置的锥形接收器、刚性轴体和竖向减震模块，横向减震弹性体间隔设置在锥形接收器的侧面一周，横向减震弹性体可以是常用的各种弹性材料(如橡胶)，也可以是弹性材料与薄钢板交替叠合构成的复合材料，根据实际需要设置横向减震弹性体个数，一般不少于8个；锥形接收器通过刚性轴体与竖向减震模块连接，竖向减震模块设置在锥形接收器的下方；竖向减震模块包括外壳、设置在外壳内的蝶形弹簧组和设置在外壳下侧的粘滞阻尼器，蝶形弹簧组顶在锥形接收器的正下方，外面罩有的外壳用于保护蝶形弹簧组；刚性轴体的一端与锥形接收器连接，并作为中心导向管贯穿蝶形弹簧组。

进一步地，锥形接收器的上表面开有锥形杯口，锥形杯口内预留有至少四个吊板预留孔，用于安装可拆卸的吊板。

进一步地，锥形接收器的下部开有凹槽，凹槽横截面为圆形，刚性轴体的上端与锥形接收器底部的凹槽螺纹连接。