[实用新型]海上自升式钻井平台插拔桩对临近桩基影响研究试验装置

说明书

本实用新型提供一种海上自升式钻井平台插拔桩对临近桩基影响研究试验装置，包括模型槽、桩靴加载和定位模块、桩基加载和固定模块及加载控制和测量模块；模型槽上设导轨，位于模型槽上的导轨上设桩靴加载和定位模块；桩基加载和固定模块位于模型槽上方且与桩靴加载和定位模块下部的横向工字钢连接；加载控制和测量模块设在模型槽外部，包括加载控制平台和数据采集平台，加载控制平台和数据采集平台通过传输线与桩靴加载和定位模块和桩基加载和固定模块相连，实现对桩靴加载和定位模块及桩基加载和固定模块的控制；可对插拔桩过程中桩身应变及临近受影响桩基的竖向、水平向承载力测定，达到揭示桩靴插拔对邻近桩基承载力影响而指导工程的目的。

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术设备，尤其涉及一种模拟海上自升式钻井平台桩靴贯入拔出后，可以对插拔桩过程中的桩身应变及临近受影响桩基的竖向、水平向承载力进行测定的海上自升式钻井平台插拔桩对临近桩基影响研究试验装置。

背景技术

随着近年来陆上石油及天然气开采逐渐饱和或开采成本过高，开发海上油气资源已形成必然的趋势。目前海上自升式钻井平台或钻井船是海洋石油开发的主要载体，主要结构包括上部结构、桩腿和桩靴。一般采用三桩腿形式的独立桩靴基础，可以在海床土体中对上部平台起到支撑和抗倾覆作用。其与传统桩基础平台相比入泥深度更小，且在相同的入泥深度下可以获得更大的承载力和更好的稳定性。

但是自升式钻井平台(船)钻修井作业时，通常附近会存在既有的导管架平台或井口平台。由于目前平台桩靴的直径范围一般在6至20m之间，属于超大直径结构。故桩靴贯入过程会向下方和四周方向产生较大的挤排土作用，且拔出过程存在二次挤土与排土作用过程。因此海上自升式钻井平台插拔桩过程不可避免地对周围固定平台的桩基产生不利影响，严重时可能会导致周围固定平台发生倾斜甚至倾覆，造成严重的工程事故。

因此有必要对桩靴插拔对临近桩基产生的影响进行分析评价，主要探究桩靴插拔过程中临近桩基桩身的轴力和水平向弯矩变化，以及插拔桩后受影响桩基的水平向和竖向承载力变化，并与未受影响桩进行对比。

中国专利CN201510603269.3公开了一种模拟自升式钻井平台插桩时桩腿土压力的测量装置，其特点是通过水平土压力计固定单元、竖直土压力计固定单元、土压力计和数据采集处理系统，测量和检测插桩过程中桩腿周围土压力的数据。

中国专利CN201020648786.5公开了一种海上自升式钻井平台插桩、拔桩自动控制装置，其特点是将测量的插桩及拔桩过程中的数据传递到计算机监测控制系统进行处理，自动判定插桩过程中桩的承载力是否达到桩的最大预压载力、拔桩过程中是否需要冲桩及桩是否已完全拔出，并据此控制压载泵开关、冲桩阀及拔桩作业控制开关，实现海上自升式钻井平台插桩及拔桩自动控制。

目前现有的试验装置基本只模拟了海上自升式钻井平台的插拔桩过程，对于插拔桩对临近桩基的影响研究甚少。因此模拟海洋自升式钻井平台插拔对临近桩基产生的影响进行分析评价，对于临近平台和钻井平台自身的安全性评价都有着重要意义。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种海上自升式钻井平台插拔桩对临近桩基影响研究试验装置，其包括桩靴加载和定位模块、桩基加载和固定模块、以及加载控制和测量模块，可以对插拔桩过程中的桩身应变及临近受影响桩基的竖向、水平向承载力进行测定，达到揭示桩靴插拔对邻近桩基承载力影响，为今后工程问题提供指导的目的。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。