[發(fā)明專利]一種海底吸力錨

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310091856.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN103132521A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅軍;李洪江;王虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D5/80
• 分類號(hào): E02D5/80;B63B21/27
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 楊秉利

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于海上風(fēng)電工程和海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及離岸風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、海洋平臺(tái)系泊、浮桶定位、燈塔、導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),具體說(shuō)是一種海底吸力錨。

背景技術(shù)

隨著海洋油氣資源開采的加速發(fā)展和海上風(fēng)能發(fā)電的日益崛起，海洋鉆井平臺(tái)和海上風(fēng)電場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成為該領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題。吸力錨作為一種新型海上結(jié)構(gòu)設(shè)施,?已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于船只系泊、浮桶定位、存儲(chǔ)設(shè)施、燈塔、導(dǎo)管架和海洋平臺(tái)等領(lǐng)域。吸力錨基礎(chǔ)類似于剛性短樁，實(shí)際工程中應(yīng)用最多的吸力錨是一種頂端封閉、下端開口的桶型結(jié)構(gòu)，錨筒側(cè)壁材料為鋼材,錨筒頂蓋留有抽水孔以連接抽水管路。它的下沉依次包括兩個(gè)階段：首先是在自重和負(fù)載作用下的壓力沉貫階段；其次是依靠潛水泵持續(xù)抽水在吸力錨上產(chǎn)生的內(nèi)、外壓差而引起的吸力沉貫階段。

目前國(guó)內(nèi)外使用的吸力錨主要有：重力式吸力錨、雙筒型吸力錨、自安裝式吸力錨等。

重力型吸力錨是將傳統(tǒng)的錨頂薄板鋼結(jié)構(gòu)改為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或者加壓重的鋼結(jié)構(gòu),從而增大沉錨力和沉錨深度，但因?yàn)槠渥灾卮螅褂弥写嬖诎惭b和回收操作復(fù)雜、成本高的弊端，再者，其配重結(jié)構(gòu)位于海底泥面以上，旋流沖刷土體，降低吸力錨錨固力的現(xiàn)象不可避免。

雙筒型吸力錨屬于水上浮體系泊裝置桶形吸力錨的改型，即在傳統(tǒng)的單筒式吸力錨基礎(chǔ)上加一個(gè)直徑大而高度小的外筒,?再以共同的頂板封頂而形成雙筒錨。這種結(jié)構(gòu)雖然能夠提高錨體的豎向承載力但不能有效提高水平承載力和整體穩(wěn)定性，對(duì)改善海床土的沖蝕也沒(méi)有太大的效果。

自安裝式吸力錨的特點(diǎn)是通過(guò)向密閉頂艙內(nèi)有控注水實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)沉放，借助對(duì)艙內(nèi)排水、排氣減壓,?形成錨頂上下壓差,?實(shí)現(xiàn)吸力貫入，它的優(yōu)點(diǎn)是“自浮拖航、平穩(wěn)沉放”，但其重復(fù)利用率低，在承載力和整體穩(wěn)定性方面也沒(méi)有太大改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種海底吸力錨，提高吸力錨的整體穩(wěn)定性，增加抗拔力、水平承載力和防波浪沖蝕能力，且安裝簡(jiǎn)便，重復(fù)利用率高。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種海底吸力錨，包括頂面封閉、下端開口的主筒，主筒頂面設(shè)置主筒排水孔，其特征在于，所述的主筒外活套一筒裙，所述筒裙包括水平頂面和筒狀側(cè)壁，所述筒裙水平頂面上設(shè)置筒裙排水孔，所述主筒上部的筒狀側(cè)壁上設(shè)置將所述筒裙定位在所述主筒上部的伸縮鉤，在主筒上端設(shè)置一與主筒同圓心的錨環(huán)，錨環(huán)上均勻設(shè)置錨枝,?所述錨枝的一端與錨環(huán)鉸接，另一端通過(guò)斜撐桿與筒裙鉸接。

對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)：所述的錨環(huán)直徑與所述筒裙筒狀側(cè)壁直徑一致，所述的錨環(huán)通過(guò)承載桿與主筒上端固定連接在一起。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的錨枝是均布有小孔的金屬薄板。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述錨枝向上最多伸展至水平狀態(tài)，所述錨枝向下最多收縮至垂直狀態(tài)。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的斜撐桿長(zhǎng)度為錨枝長(zhǎng)度的1/2，所述斜撐桿的一端鉸接在筒裙頂面的外沿，斜撐桿的另一端與所述錨枝的中間鉸接。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述錨枝的長(zhǎng)度為主筒直徑的1-1.5倍，所述筒裙的筒狀側(cè)壁直徑為所述主筒的筒狀側(cè)壁直徑的1.5-2倍。?

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

本發(fā)明所提供的海底傘式吸力錨通過(guò)筒裙和錨枝的設(shè)計(jì)增加了吸力錨的整體穩(wěn)定性，防止了主筒周圍海床土遭受波浪沖蝕的危害。筒裙的添加增大了整個(gè)錨體與土體的接觸面積，從而增加了摩阻力，使吸力錨的抗拔力和水平承載力顯著增加。筒裙又是獨(dú)立設(shè)計(jì)的，可根據(jù)不同工程進(jìn)行更換調(diào)配，避免了以往筒裙與主筒一體連接，不能更換的弊端。吸力錨在初始下沉階段，筒裙自由垂放位于主筒的下端，克服了傳統(tǒng)吸力錨頭重腳輕的缺陷，下放平穩(wěn)，易于定位。錨枝在錨體到達(dá)目標(biāo)深度前的持續(xù)動(dòng)態(tài)響應(yīng)很好的保證了主筒的下沉速度，能避免“土塞”現(xiàn)象的出現(xiàn)。吸力錨下沉結(jié)束后，錨枝與海床泥面相貼，在防治海床沖蝕的同時(shí)，與主筒構(gòu)成了整體，增加了主筒抗傾覆的能力，同時(shí)對(duì)風(fēng)、浪、流等動(dòng)力荷載也有消能作用。伸縮鉤的設(shè)計(jì)保證了錨枝在上拔回收過(guò)程中始終處于張開狀態(tài)，錨枝的浮力作用減輕了回收難度，降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種海底傘式吸力錨的立體圖；

圖2為沿圖1中主筒軸線的剖面圖；

圖3為一種海底傘式吸力錨的錨枝完全伸展?fàn)顟B(tài)俯視圖；

圖4為一種海底傘式吸力錨的錨枝尚未展開狀態(tài)示意圖；

圖5為一種海底傘式吸力錨的錨枝伸展過(guò)程中的示意圖；