[实用新型]一种水中结构物平衡装置

说明书

本实用新型涉及一种水中结构物平衡装置，包括依次设置在底桩之上的吸水舱、喷水舱和机电舱，以及设置在机电舱上的配重机构；吸水舱的舱壁上设置有若干个进水口，喷水舱的舱壁上沿周向均布三个以上可开合的喷水口，吸水舱和喷水舱之间通过水泵连通；配重机构包括配重梁和配重车，三根以上配重梁沿周向水平地布置在机电舱上部，每根配重梁上均设置有可沿其长度方向滑动的配重车；机电舱内安装有嵌入式控制系统，嵌入式控制系统电连接水泵、配重车和喷水口。本实用新型能够根据荷载状况来调节抵抗荷载的能力，提高结构承载力的发挥程度，避免过度的基础设计，降低水中结构物的建造成本。

技术领域

本实用新型涉及一种平衡装置，具体是关于一种水中结构物平衡装置。

背景技术

众所周知，海洋能源具有很好的开发前景。但是由于海洋地质条件复杂，因此海洋能源开采的技术难度较大，成本居高不下。例如，一台海上风机的造价可达亿元甚至数亿元，一旦破坏，损失巨大。海上风、浪和洋流可使海上结构物承受很大的水平荷载和弯矩，这是造成海上结构物失稳的重要因素。因此，发明易于施工和维护的低成本海上结构物平衡装置，可以提高海洋能源开发的安全性并降低造价，具有极高的经济价值。

海上高耸结构物受水平荷载和弯矩的作用易于失稳，目前主要靠加固基础的方式来抵抗水平荷载和弯矩，这就导致了海上建筑基础的结构往往用料多、造价高。海上建筑基础受到的荷载具有两个特点：一是峰值高，这就要求基础的固有承载力足够大，加大了水上施工和维护的难度；二是变化幅度大，导致大部分承载力在大多数时候都没有被充分利用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够主动抵抗荷载的水中结构物平衡装置及方法。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种水中结构物平衡装置，包括依次设置在底桩之上的吸水舱、喷水舱和机电舱，以及设置在所述机电舱上的配重机构；其中，所述吸水舱的舱壁上设置有若干个吸水口，所述喷水舱的舱壁上沿周向均布三个以上可开合的喷水口，所述吸水舱和喷水舱之间通过水泵连通；所述配重机构包括配重梁和配重车，三根以上所述配重梁沿周向水平地布置在所述机电舱上部，每根所述配重梁上均设置有可沿其长度方向滑动的所述配重车；所述机电舱内安装有嵌入式控制系统，所述嵌入式控制系统电连接所述水泵、配重车和喷水口。

所述的水中结构物平衡装置，优选地，所述配重梁包括：环形外壳，所述环形外壳的一端固定在所述机电舱上，所述环形外壳的另一端水平向外延伸；柱形轨道，设置在所述环形外壳内，所述柱形轨道的一端亦固定在所述机电舱上，所述柱形轨道的另一端亦水平向外延伸。

所述的水中结构物平衡装置，优选地，所述配重车通过主动轮和辅助轮可滑动地设置在所述柱形轨道上。

所述的水中结构物平衡装置，优选地，还包括维护舱，所述维护舱连接在所述机电舱和配重梁之间。

所述的水中结构物平衡装置，优选地，所述维护舱高于最高潮位5m左右。

所述的水中结构物平衡装置，优选地，所述机电舱的上部需出露于最高潮位以上。

所述的水中结构物平衡装置，优选地，所述喷水舱的喷水口需低于最低潮位。

所述的水中结构物平衡装置，优选地，所述吸水口、喷水口、维护舱、配重梁按四个互呈90°夹角方向或八个互呈45°夹角方向布置。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型能够根据荷载状况来调节抵抗荷载的能力，提高结构承载力的发挥程度，避免过度的基础设计，降低水中结构物的建造成本。2、本实用新型特别适用于恶劣的海上施工和运行条件(如深海条件、欠固结土层较厚、风急浪高)，要求快速、高效施工情况。3、本实用新型可以明显抵消由海浪和海风带来的桩基循环往复荷载，有效避免桩周土与桩身产生间隙以及超静孔压。

附图说明