[实用新型]一种吸力贯入式伞状锚泊基础及其施工贯入设备

说明书

本实用新型公开了一种吸力贯入式伞状锚泊基础及其施工贯入设备，包括支撑板、土工膜、圆桶、中部钢板与托杆；圆桶内部焊接中部钢板，圆桶的外侧中上部焊接托板，托板上焊接托杆；圆桶的外侧底部焊接多个套孔，套孔处的圆桶上开设槽口；支撑板的一端设有孔洞与旋转轴，旋转轴卡入圆桶的套孔后可旋转；土工膜由高强、弹性膜状材料制成，土工膜牢固的绑定、连接在两个相邻支撑板之间；施工时，把锚链系泊在中部钢板的系泊孔上，把支撑板向上旋转至紧贴圆桶外壁，再把桶形基础与圆桶固定，依靠桶形基础把锚泊基础贯入至海床设计深度，然后使锚泊基础回拔一定的距离，回拔过程中支撑板逐渐产生旋转并最终搭在托杆上，相邻支撑板之间的土工膜也被张拉至展开状态。

技术领域

本实用新型涉及深海浮式平台或深水网箱的锚泊技术领域，具体是一种吸力贯入式伞状锚泊基础及其施工贯入设备。

背景技术

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，suction pile)，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SPT Offshore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 (embeddedsuction anchor)与吸力贯入式平板锚(Suction embedded plate anchor)。

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。

实用新型内容

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种吸力贯入式伞状锚泊基础及其施工贯入设备，其利用桶形基础贯入海床，在海床中展开后像倒置的雨伞，能兜住较多的海床土体，从而能提供较大的抗拔承载力。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：