[實用新型]新型海底雙裙式吸力錨

有效

• 申請號: 201521040458.6
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN205348219U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 劉學洋;丁魯強
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E02D27/52
• 分類號: E02D27/52;E02D5/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

實用新型涉及海洋結構基礎工程技術領域，尤其涉及一種適用于離岸風電工程海底地基基礎的海底新型雙裙式吸力錨。

背景技術

近年來，隨著海洋工程技術領域的高速發展，裙式吸力錨作為海洋工程中一種新型的基礎形式，越來越廣泛應用于海洋平臺結構中，吸力錨基礎由于在海底容易受到較大彎矩和水平動力荷載，隨時間增長會產生較大的水平位移和轉角，易發生遷移，無法保證海底地基基礎設施的穩定性。

此外，吸力基礎由于處在淺海中，海床沖刷引起吸力基礎周圍沖蝕，周圍砂土液化，從而降低基礎承載力，不能有效提高豎向和水平承載能力。同時吸力基礎在下沉時會產生較大向上的海水阻力，影響沉貫速度和沉貫質量；同時增加了能量損耗，會增加施工成本。因此，在現有基礎上開發一種適用于海底地基基礎的新型雙裙式吸力錨意義重大。

發明內容

針對現有吸力錨基礎存在的不足，本實用新型提供了一種海底新型雙裙式吸力錨，其目的在于在一定程度上降低桶體周圍海床土體被沖蝕的程度，有效提高基礎設施的水平和豎向承載力，提高海底地基設施的穩定性。

為實現上述目的，本實用新型的設計技術方案為：一種海底新型雙裙式吸力錨，其特征在于：它包括同中心軸的吸力主桶、雙裙式結構，其中吸力主桶是頂端封閉，底部開口的一種鋼制基礎桶形結構，其頂部中心處設排水孔，雙裙式結構是由雙層裙邊即外裙邊和內裙邊環繞在吸力主桶外圍的圓筒形結構，其頂面均勻布置有兩圈永久性透水圓孔。

在海底新型雙裙式吸力錨中，為提高海底地基設施的穩定性，吸力主桶直徑與高度比例為1：（1.0~2.0）。

在海底新型雙裙式吸力錨中，雙裙式結構外裙半徑與吸力主桶半徑比例為（1.5~2.0)：1，雙裙式結構內裙邊到外裙邊距離取外裙半徑與吸力主桶半徑之差的二分之一。

本實用新型雙裙式吸力錨使用時的具體實施方法是：首先雙裙式吸力錨在有效自重作用下，在海水內下沉，沉到海底，桶體切入海床，此過程中桶體頂部排水孔一直開啟，雙裙式吸力錨自重沉貫結束；接著桶體頂部排水孔連接排水系統，排盡桶體內的水體，在桶體內形成負壓，吸力錨在負壓作用下繼續下沉；最后“裙”范圍內沉貫，頂面設有永久性排水孔，吸力錨下沉到預定位置時關閉排水孔，拆除排水系統，整個施工結束。

與現有技術相比較，本實用新型海底新型雙裙式吸力錨的優點為：

（1）由于在裙式吸力錨頂面設置了兩圈透水圓孔，與原有吸力錨相比大大降低了沉貫過程中海水的阻力，同時降低了施工成本；

（2）根據水平荷載作用下吸力錨撓度變形的問題設置了雙層裙邊，增強了吸力錨的抗彎剛度和剪切剛度，從而減少了水平荷載作用下的撓度變形；

（3）本實用新型雙裙式吸力錨的布置增大了裙式吸力錨的側面積和頂面積，提高了基礎側面與土體的摩擦力，從而提高豎向承載力和抗拔力，并降低了主桶基礎高度；

（4）雙裙邊的設置提高了抵抗海床土體沖蝕的能力，保證承載力不因受海床土體沖蝕而降低，從而延長了基礎的壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型海底新型雙裙式吸力錨的結構示意圖。

圖2為本實用新型的結構俯視示意圖。

圖例說明：1-雙裙式結構外裙邊；2-雙裙式結構內裙邊；3-吸力主桶；4-透水圓孔；5-排水孔。

具體實施方式

本實用新型提供了一種海底新型雙裙式吸力錨，為使本實用新型實現的技術方案、達成目的及效果特征更加清晰明確，下面結合附圖和具體實施方式進一步說明本實用新型的技術方案。

如圖1和圖2所示，本實用新型的海底新型雙裙式吸力錨，它包括同中心軸的吸力主桶3、雙裙式結構，其中吸力主桶3是頂端封閉，底部開口的一種鋼制基礎桶形結構，其頂部中心處設排水孔5，雙裙式結構是由雙層裙邊即外裙邊1和內裙邊2環繞在吸力主桶3外圍的圓筒形結構，其頂面均勻布置有兩圈永久性透水圓孔4。

所述的海底新型雙裙式吸力錨，吸力主桶直徑與高度比例為1：（1.0~2.0）。

所述的海底新型雙裙式吸力錨，雙裙式結構外裙半徑與吸力主桶半徑比例為（1.5~2.0)：1，雙裙式結構內裙邊到外裙邊距離取外裙半徑與吸力主桶半徑之差的二分之一。

本實用新型雙裙式吸力錨使用時的具體實施方法是：首先雙裙式吸力錨在有效自重作用下，在海水內下沉，沉到海底，桶體切入海床，此過程中桶吸力主桶3頂部排水孔5一直開啟，雙裙式吸力錨自重沉貫結束；接著桶體頂部排水孔5連接排水系統，排盡桶體內的水體，在桶體內形成負壓，吸力錨在負壓作用下繼續下沉；最后“裙”范圍內沉貫，頂面設有永久性透水圓孔4，吸力錨下沉到預定位置時關閉排水孔5，拆除排水系統，整個施工結束。