本發(fā)明涉及海上基礎(chǔ)施工,特別涉及一種吸力筒基礎(chǔ)及其安裝方法。
背景技術(shù):
1、吸力筒基礎(chǔ)是一種下端敞口,上端密封的圓柱形薄壁結(jié)構(gòu),相比于傳統(tǒng)基礎(chǔ)型式,具有安裝簡單,施工效率高,成本較低,抗傾覆能力強(qiáng)以及可重復(fù)使用等優(yōu)點,目前已被大量應(yīng)用于海上風(fēng)電及石油鉆井平臺等工程中,具有廣泛的應(yīng)用前景。
2、吸力筒基礎(chǔ)安裝過程分為兩個階段:自重下沉階段和負(fù)壓下沉階段。吸力筒基礎(chǔ)由于自重作用會貫入海床一定深度,吸力筒內(nèi)部形成密封環(huán)境,自重下沉完成。用潛水泵通過基礎(chǔ)頂蓋上的抽水口向外抽水,筒內(nèi)形成持續(xù)的負(fù)壓,使其貫入到指定深度。
3、在負(fù)壓下沉過程中,負(fù)壓過小,吸力筒難以貫入,負(fù)壓過大,容易引起滲流,造成桶內(nèi)土體破壞從而產(chǎn)生大量土塞,使得筒型基礎(chǔ)不能下沉到預(yù)定深度,不僅會影響基礎(chǔ)的承載能力,還會加劇基礎(chǔ)周圍土體沖刷。
4、目前,工程上對于土塞問題的解決方式是在貫入過程中將土塞打碎通過抽水口抽出或者預(yù)先處理海床表面,這將大大加長海上作業(yè)時間,增加操作難度和經(jīng)濟(jì)成本。
5、因此,需要提出一種新的吸力筒基礎(chǔ),以降低吸力筒基礎(chǔ)在安裝過程中出現(xiàn)土塞的風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種吸力筒基礎(chǔ)及其安裝方法,以解決現(xiàn)有的吸力筒基礎(chǔ)在安裝過程中容易出現(xiàn)土塞的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種吸力筒基礎(chǔ),包括筒體,還包括隔離件和穩(wěn)定組件,所述筒體一端開口,所述隔離件設(shè)置在所述筒體內(nèi)且與所述筒體圍合形成密封腔,所述隔離件與所述筒體的內(nèi)壁滑動連接,所述隔離件可相對所述筒體的內(nèi)壁沿所述筒體的軸向滑動,所述穩(wěn)定組件位于所述密封腔內(nèi)且與所述隔離件連接。
3、可選的,所述穩(wěn)定組件包括第一連接件,所述第一連接件設(shè)置在所述密封腔內(nèi)并與所述隔離件連接。
4、可選的,所述穩(wěn)定組件還包括分倉,所述分倉具有結(jié)構(gòu)腔,且所述結(jié)構(gòu)腔與所述密封腔連通,所述第一連接件可容置在所述結(jié)構(gòu)腔內(nèi)。
5、可選的,所述分倉凸出于所述筒體的頂部。
6、可選的,所述分倉與所述第一連接件滑動連接,所述第一連接件可沿所述筒體的軸向滑動。
7、可選的,所述穩(wěn)定組件還包括第二連接件,所述第二連接件分別與所述第一連接件和所述分倉的內(nèi)壁滑動連接,所述第二連接件可沿所述筒體的軸向滑動,且所述分倉還具有第一限位部,所述第二連接件具有與所述第一限位部配合的第二限位部,所述第一限位部和所述第二限位部配合限制所述第二連接件向靠近所述隔離件的方向滑動,所述第二連接件具有第三限位部,所述第一連接件具有與所述第三限位部配合的第四限位部,所述第三限位部與所述第四限位部配合限制所述第一連接件向靠近所述隔離件的方向滑動。
8、可選的,所述第二連接件包括至少兩個依次嵌套的結(jié)構(gòu)件,相鄰的兩個結(jié)構(gòu)件之間滑動連接,所述結(jié)構(gòu)件可沿所述筒體的軸向滑動,且所述結(jié)構(gòu)件具有第五限位部和第六限位部,所述結(jié)構(gòu)件的所述第六限位部與與之相鄰的內(nèi)嵌的所述結(jié)構(gòu)件的所述第五限位部配合,限制內(nèi)嵌的所述結(jié)構(gòu)件向靠近所述隔離件的方向滑動,位于最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件的第五限位部為所述第二限位部,所述第一限位部和所述第二限位部配合限制最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件向靠近所述隔離件的方向滑動,最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件與所述分倉的內(nèi)壁滑動連接,位于最內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件的第六限位部為第三限位部,位于最內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件與所述第二連接件滑動連接。
9、可選的,所述第一限位部為內(nèi)凹槽口,所述第二限位部為外凸槽口,所述第三限位部為內(nèi)凹槽口,所述第四限位部為外凸槽口,所述第五限位部為內(nèi)凹槽口,所述第六限位部為外凸槽口。
10、可選的,最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件的高度小于所述結(jié)構(gòu)腔的高度,所述外側(cè)的結(jié)構(gòu)件可容納內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件,最內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件可容納所述第一連接件。
11、本發(fā)明還提供一種吸力筒基礎(chǔ)的安裝方法,包括:將吸力筒基礎(chǔ)內(nèi)注滿水后下沉至指定海床位置;吸力筒基礎(chǔ)進(jìn)行自重下沉;當(dāng)筒體在自重下下沉完畢后,通過潛水泵從抽水口抽水進(jìn)行負(fù)壓下沉;其中,在依次進(jìn)行自重下沉和負(fù)壓下沉?xí)r,第一連接件收納到結(jié)構(gòu)件中,然后內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)件依次收納到外側(cè)結(jié)構(gòu)件中,最后,最外側(cè)結(jié)構(gòu)件收納到分倉中。
12、本發(fā)明提供的一種吸力筒基礎(chǔ)及其安裝方法,具有以下有益效果:
13、由于所述筒體一端開口,所述隔離件設(shè)置在所述筒體內(nèi)且與所述筒體圍合形成密封腔,所述隔離件與所述筒體的內(nèi)壁滑動連接,所述隔離件可相對所述筒體的內(nèi)壁沿所述筒體的軸向滑動,因此在將吸力筒基礎(chǔ)安裝至海床上時,筒體在下降過程中,隔離件可始終與海床表面相接觸,如此可增加土體有效應(yīng)力,降低管涌發(fā)生的風(fēng)險,從而降低土塞形成的風(fēng)險;由于所述穩(wěn)定組件位于所述密封腔內(nèi)且與所述隔離件連接,因此可增強(qiáng)所述隔離板在筒體下沉至海床內(nèi)時隔離板與海床表面相接觸的穩(wěn)定性,從而降低管涌發(fā)生的風(fēng)險,降低土塞形成的風(fēng)險。
1.一種吸力筒基礎(chǔ),包括筒體,其特征在于,還包括隔離件和穩(wěn)定組件,所述筒體一端開口,所述隔離件設(shè)置在所述筒體內(nèi)且與所述筒體圍合形成密封腔,所述隔離件與所述筒體的內(nèi)壁滑動連接,所述隔離件可相對所述筒體的內(nèi)壁沿所述筒體的軸向滑動,所述穩(wěn)定組件位于所述密封腔內(nèi)且與所述隔離件連接。
2.如權(quán)利要求1所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,所述穩(wěn)定組件包括第一連接件,所述第一連接件設(shè)置在所述密封腔內(nèi)并與所述隔離件連接。
3.如權(quán)利要求2所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,所述穩(wěn)定組件還包括分倉,所述分倉具有結(jié)構(gòu)腔,且所述結(jié)構(gòu)腔與所述密封腔連通,所述第一連接件可容置在所述結(jié)構(gòu)腔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,所述分倉凸出于所述筒體的頂部。
5.如權(quán)利要求3所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,所述分倉與所述第一連接件滑動連接,所述第一連接件可沿所述筒體的軸向滑動。
6.如權(quán)利要求5所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,所述穩(wěn)定組件還包括第二連接件,所述第二連接件分別與所述第一連接件和所述分倉的內(nèi)壁滑動連接,所述第二連接件可沿所述筒體的軸向滑動,且所述分倉還具有第一限位部,所述第二連接件具有與所述第一限位部配合的第二限位部,所述第一限位部和所述第二限位部配合限制所述第二連接件向靠近所述隔離件的方向滑動,所述第二連接件具有第三限位部,所述第一連接件具有與所述第三限位部配合的第四限位部,所述第三限位部與所述第四限位部配合限制所述第一連接件向靠近所述隔離件的方向滑動。
7.如權(quán)利要求6所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,所述第二連接件包括至少兩個依次嵌套的結(jié)構(gòu)件,相鄰的兩個結(jié)構(gòu)件之間滑動連接,所述結(jié)構(gòu)件可沿所述筒體的軸向滑動,且所述結(jié)構(gòu)件具有第五限位部和第六限位部,所述結(jié)構(gòu)件的所述第六限位部與與之相鄰的內(nèi)嵌的所述結(jié)構(gòu)件的所述第五限位部配合,限制內(nèi)嵌的所述結(jié)構(gòu)件向靠近所述隔離件的方向滑動,位于最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件的第五限位部為所述第二限位部,所述第一限位部和所述第二限位部配合限制最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件向靠近所述隔離件的方向滑動,最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件與所述分倉的內(nèi)壁滑動連接,位于最內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件的第六限位部為第三限位部,位于最內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件與所述第二連接件滑動連接。
8.如權(quán)利要求7所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,所述第一限位部為內(nèi)凹槽口,所述第二限位部為外凸槽口,所述第三限位部為內(nèi)凹槽口,所述第四限位部為外凸槽口,所述第五限位部為內(nèi)凹槽口,所述第六限位部為外凸槽口。
9.如權(quán)利要求7所述的吸力筒基礎(chǔ),其特征在于,最外側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件的高度小于所述結(jié)構(gòu)腔的高度,所述外側(cè)的結(jié)構(gòu)件可容納內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件,最內(nèi)側(cè)的所述結(jié)構(gòu)件可容納所述第一連接件。
10.一種吸力筒基礎(chǔ)的安裝方法,其特征在于,包括: