[发明专利]一种带有可伸缩性桩靴的双液缸连续升降桩腿

说明书

本发明属于海洋移动式平台桩腿和升降装置。

目前海洋移动式平台的桩腿按结构形式分为壳体式和桁架式两种，其中壳体式按其截面形式分为圆形(截面为圆形)和方形(截面为矩形)，桁架式按其截面形状可分为三角桁架式和四角桁架式等。

桩腿按其承载方式可分为摩擦支承桩和桩靴支承桩，摩擦支承桩下端不带桩靴，平台的垂向荷载主要靠桩壁的摩擦力来承担；桩靴支承桩又可分为独立桩靴式和沉垫式两种，平台的垂向载荷主要靠桩靴(或沉垫)底面土壤的反力来承担。

摩擦支承桩因要提供巨大的摩擦力，需要插入海底的深度比较大，拔桩很困难，但抗水平滑移力大，多用于永久性固定平台。

带桩靴(圆形或方形)的桩，由于桩靴尺寸较大(线性尺寸是桩体尺寸的2--4倍)，桩插入海底深度比较浅，这样有利于拔桩，但抗水平滑移能力差，同时有的桩靴在桩完全升起后不能收到平台体内，这样使平台吃水大大增加，影响了平台的作业水深，有的平台开了比桩靴尺寸略大的桩靴穴，但由于桩靴穴很大，平台结构处理起来比较复杂。

带整体沉垫的桩，沉垫支承面积大，沉垫不可能沉人海底，只能是坐在海底上，可提供很大的垂直承载力，适用于软土地基，但对海底平整度要求高，宏观坡度一般不能大于1.5°，而且沉垫易发生淘空、冲刷，易产生水平滑移，抗滑移稳定性较差。

常用的桩腿升降装置分为齿轮齿条式和液压缸顶升两种。

齿轮齿条式工作连续，升降速度快，操作性能好，由于齿轮和齿条的精密啮合要求，桩腿及齿轮的制造公差很小，制造工艺要求很高，小齿轮的载荷分配比较复杂，这些因素使得齿轮齿条升降系统造价高(是液压缸顶升式的3--5倍)，部件比较容易损坏。

液压缸顶升式由于采用了销子与销孔的配合，制造工艺要求低，每桩一般由上、下环梁、八个主油缸和八个插销油缸以及相应的液压系统组成，大多工作不连续，升降速度慢，而且存在制造成本较高、操作复杂等问题。

为了解决桩和桩靴的固定连接方式，使得桩不能突出桩靴底部，不能提供更大的抗滑移能力的问题，本发明将桩和桩靴通过滑动槽相连，使得桩在入泥后，能够伸出桩靴底部从而增大抗滑力，同时在升起时桩靴又在重力的作用下下落到桩下端，而不至于影响平台吃水。

为了解决现有桩靴平面尺寸大，或者突出在平台体外，影响平台吃水；或者平台体要开很大的桩靴穴以便于桩靴收到平台体内等诸多问题，本发明将桩靴设计成可伸缩式，亦即：在桩插入海底时桩靴伸开，可增大触地面积2--3倍，以提高承载能力，而当桩升起时，桩靴可以收缩，以便于收到平台体内。

为了解决液压缸顶升式升降装置的构造复杂及其工作不能连续的问题，本发明的这种双液缸连续升降装置，将原来的八个主油缸减少为两个，将原来的双环梁简化为双横梁，而且插销油缸数目也减少为原来的1/4，本发明的装置具有制造成本低、操作简单等优点。

本发明是这样实现的：桩腿[1]加工为空腹，空腹内上部对称等距离开有长椭圆形插销孔[4]，桩腿[1]的下部外沿对称开有滑动槽[13]，滑动框架[11]套在桩腿[1]下部的滑动槽[13]上，桩靴伸缩翼[12]对称铰接在滑动框架[11]下部；上、下液缸[5、7]安装在桩腿的空腹内，并固定在同一支架[6]上，上、下液缸[5、7]的活塞杆顶端连接有上、下横梁[2、8]。

说明书附图：

图1：带有可伸缩性桩靴的双液缸连续升降桩腿示意图

图2：带有可伸缩性桩靴的双液缸连续升降桩腿侧视示意图

图3：伸缩性桩靴(升起状态)示意图

图4：桩腿升降动作示意图(插桩工况)

图5：桩腿升降动作示意图(拔桩工况)附图说明：

1、桩腿

2、上横梁(带双向液缸)

3、上横梁插销

4、插销孔

5、上液缸

6、支架

7、下液缸

8、下横梁(带双向液缸)

9、下横梁插销

10、平台主体

11、滑动框架

12、桩靴伸缩翼

13、滑动槽

现结合说明书附图对本发明作进一步描述：