[發明專利]自升式鉆井平臺的碼頭拔樁分析方法

有效

• 申請號: 201410114742.7
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN104947671B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 莫建;曾驥;袁洪濤;周瑞佳
• 申請（專利權）人: 上海外高橋造船有限公司;上海外高橋造船海洋工程設計有限公司
• 主分類號: E02D9/00
• 分類號: E02D9/00
• 代理公司: 上海弼興律師事務所31283
• 代理人: 薛琦,楊東明

技術領域

本發明特別涉及一種自升式鉆井平臺的碼頭拔樁分析方法。

背景技術

當自升式鉆井平臺完成該井位的工作需要轉移到其他井位工作時，平臺需要降到水面處于漂浮狀態，并收起樁腿（稱之為拔樁），由拖船拖到下一井位繼續工作。

由于樁靴入泥深度較深，且需要的上浮力非常大，無法利用外部儀器或設備測量拔樁需要的上浮力；由于樁靴入泥后受力復雜，目前尚沒有理論方法較準確估算拔樁所需要的上浮力。

現有的拔樁力分析都相當簡單，通常都是利用上船體浮力來拔樁，在計算拔樁力時，只考慮了樁靴浮力F1、平臺最大浮力F2以及樁靴內壓載水重量F3，總的拔樁力利用公式F=F1+F2-F3，這種方法是一種很粗略的拔樁力計算方法，沒有對樁靴上的覆土重量及樁靴側壁摩擦力進行研究，而只是認為利用上船體浮力足夠拔起樁腿，從而簡單計算得出一個吃水深度T，對平臺拔樁安全性考慮不夠。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中拔樁力分析過于簡單粗略，對平臺拔樁的安全性考慮不足，提供一種自升式鉆井平臺的碼頭拔樁分析方法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種自升式鉆井平臺的碼頭拔樁分析方法，其特點在于，其包括以下步驟：

S1：計算自升式鉆井平臺的樁腿在平臺吃水1m時產生的上浮力F，單位為t/m；

S2：計算單樁的抗拔力R，單位為t，計算公式為：

R=P1+F1+F2

其中，P1為樁靴上覆土體的重量，單位為t，計算公式為：

P1=0.25π(ΣrΗ)D²×80%

r——插樁深度以上各層土體的浮容重，單位為kN/m³；

H——插樁深度以上各層土體的厚度，單位為m；

D——樁靴最大截面等效圓直徑，單位為m；

F1為樁靴側面與周圍土體間的摩阻力，單位為t；

F2為插樁深度以上各土層土體破壞所需要的剪切力，單位為t；

S3：計算拔樁時所需平臺過量吃水T₂，單位為m，計算公式為：

T₂=R/f

f為單根樁腿的上浮力，單位為t/m，計算公式為：

f=F/n

n——樁腿的數量。

較佳地，在步驟S1中，根據自升式鉆井平臺的自重和平臺處于漂浮狀態對應的吃水T₁，計算平臺每增加1米的吃水時，所有樁腿產生的上浮力總和F，單位為t/m，計算公式為：

F=A/T₁

A——自升式鉆井平臺自重。

較佳地，根據拔樁時所需平臺過量吃水T₂和平臺處于漂浮狀態對應的吃水T₁，計算拔樁時所需平臺總吃水T，計算公式為：

T=T₁+T₂。

較佳地，F1為樁靴側面與周圍土體間的摩阻力，計算公式為：

F1=πDLC

L——樁靴側面高度，單位為m；

C——樁靴側面高度內土體的內聚力，單位為kPa。

較佳地，F2為插樁深度以上各土層土體破壞所需要的剪切力，單位為t，計算公式為：

F2＝πD(∑HC)×80%

H——插樁深度以上各土層厚度，單位為m；

C——插樁深度以上各土層內聚力，單位為kPa。在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。

本發明的積極進步效果在于：本發明的自升式鉆井平臺的碼頭拔樁分析方法考慮樁靴上的覆土重量及樁靴側壁摩擦力等因素，使得拔樁力的計算更加準確，保證平臺拔樁的安全性。

附圖說明

圖1為本發明的自升式鉆井平臺的碼頭拔樁分析方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。

自升式鉆井平臺的拔樁是依靠平臺本身過量吃水而產生的上浮力拔起的，當平臺產生的上浮力大于總抗拔力時平臺才能夠拔起，反之，則平臺拔不起來。

1）平臺拔樁能力參數計算

自升式鉆井平臺自重為A噸，計算此時平臺處于漂浮狀態對應的吃水T₁，當平臺每增加1米的吃水時，n個樁腿產生的上浮力總和為F，即

F=A/T₁