[发明专利]一种滑动式海底裙式吸力桶及其施工方法

说明书

本发明公开了一种滑动式海底裙式吸力桶，包括吸力主桶以及套装在吸力主桶外部的裙桶，其中吸力主桶及裙桶的底部开口，且吸力主桶及裙桶的顶部均开设有排水孔；裙桶顶面插接吸力主桶的内孔中周向固装有轴承座，该轴承座内设有多组转动贴合在吸力主桶弧面外壁上的轴承轮，且轴承座与吸力主桶上周向均布开设有多组配合插接定位螺栓的螺孔。本发明的一种滑动式海底裙式吸力桶的施工方法，可使得裙桶可沿吸力主桶桶壁滑动，避免传统裙式吸力桶由于吸力主桶与裙桶完全固定且顶面平齐在沉贯过程中经常遇到的土塞现象。确保裙桶沉贯不产生土塞，减少裙桶制作钢材的浪费，显著提高裙式吸力桶基础整体承载能力与抗冲刷能力。

技术领域

本发明涉及海洋结构工程技术领域，具体为一种滑动式海底裙式吸力桶及其施工方法。

背景技术

近年来，中国开发了以海上风力资源为重点的清洁可再生能源。海上风电技术是发展和利用海洋风能的重要途径，吸力桶基础在海上风电或浮式平台结构中应用较多，吸力桶基础具有安装速度快、施工噪音少、土层适应性强、可回收利用等优点，因此在海上风电行业中正逐步推广应用。在工程中应用最为广泛的是单桶吸力桶基础，近年来为增强单桶基础的承载能力及抗冲刷能力，相关技术人员设计了裙式吸力桶基础，通过裙式结构增强吸力桶基础的承载能力及抗冲刷能力。

对于传统的裙式吸力桶基础，裙式结构顶部与吸力主桶顶部齐平并完全固定在一起，在负压沉贯过程中，往往会因海床土体的向上隆起而产生土塞现象，这不但会造成制作材料的浪费，还会降低吸力桶的承载能力。如何有效的避免土塞问题，就成为吸力桶基础设计与施工的关键之一。

为解决上述问题，本发明提出了一种可滑动式海底裙式吸力桶基础。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种滑动式海底裙式吸力桶及其施工方法，使得裙桶可沿吸力主桶桶壁滑动，避免传统裙式吸力桶由于吸力主桶与裙桶完全固定且顶面平齐在沉贯过程中经常遇到的土塞现象。确保裙桶沉贯不产生土塞，减少裙桶制作钢材的浪费，显著提高裙式吸力桶基础整体承载能力与抗冲刷能力。

一种滑动式海底裙式吸力桶，包括吸力主桶以及套装在吸力主桶外部的裙桶，其中吸力主桶及裙桶的底部开口，且吸力主桶及裙桶的顶部均开设有排水孔；裙桶顶面插接吸力主桶的内孔中周向固装有轴承座，该轴承座内设有多组转动贴合在吸力主桶弧面外壁上的轴承轮，且轴承座与吸力主桶上周向均布开设有多组配合插接定位螺栓的螺孔。

而且，轴承座上的螺孔径向设置在轴承座的侧壁上；吸力主桶周向外壁上的螺孔为盲孔；且轴承座及吸力主桶上的两个相邻螺孔的圆心角夹角为30°。

而且，轴承座的内圈与吸力主桶的外圈处留设有密封间隙，该密封间隙处夹装固定有截面为楔形的密封环套。

一种滑动式海底裙式吸力桶的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：准备阶段，工程船到达预定位置后，进行吸力桶安装前的准备工作，此时需用螺栓依次连接轴承座及吸力主桶上的螺孔，使裙桶连接固定在吸力主桶，此时吸力主桶与裙桶底面平齐，并开启吸力主桶及裙桶顶部的排水孔，准备起吊下沉；

步骤二：裙桶与吸力主桶组合体自重下沉阶段，将固定在一起的吸力桶吸力主桶及裙桶一起沉入海底预定位置，此时两者底部与海底泥面平齐，而后依靠自重作用将两者一起垂直贯入到泥面以下一定深度；

步骤三：裙桶与吸力主桶组合体负压下沉阶段，当吸力主桶和裙桶只通过自重无法再继续下沉时，将抽水泵的抽水管连接在吸力主桶及裙桶顶部的排水孔处并进行抽水；当裙桶顶部与泥面接触时停止裙桶的排水孔抽水并拆除螺孔内的螺栓；

步骤四：吸力主桶单独下沉阶段，继续经排水孔抽取吸力主桶内的水，使吸力主桶继续下沉至吸力主桶顶部与泥面接触；