[發明專利]鉆頭助力自升式平臺樁靴

有效

• 申請號: 201710307040.4
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107090818B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 曹宇光;李云鵬;張士華;樊敦秋;蒙占彬;辛露;劉暢;田宏軍;朱鵬鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E02B17/00
• 分類號: E02B17/00
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 潘珺

1.一種鉆頭助力自升式平臺樁靴，包括：樁靴主體，樁靴主體位于樁腿下端，根據不同海底地形情況在樁靴主體的上部或/和下部表面安裝鉆頭，其特征在于：

所述鉆頭為噴射式牙輪鉆頭，在鉆頭外表面布置有出水孔；通過調整鉆頭位置及數量以適用于不同樁靴結構形式，鉆頭分別沿樁靴主體（1）周向均勻或不均勻分布設置；鉆頭布置于樁靴主體（1）表面，與樁靴主體（1）之間使用格萊圈進行雙層密封；

所述樁靴主體與樁腿內部布置輸電線、給水管，自平臺主體向鉆頭輸送電壓及高壓水，帶動鉆頭工作以降低插拔樁阻力；根據不同海底地基情況調整鉆頭種類、型號及電壓、水壓、電動機功率；

所述樁靴主體為截面積遠大于樁腿的箱形體，平面形狀為圓形、多邊形或者錐形；針對不同海底地形調整鉆頭布置情況，即選擇僅在樁靴主體上部或/和下部安裝鉆頭；

樁靴主體內部水平設置支撐板，支撐板與樁靴主體平面形狀相同；樁靴主體內部周向均勻布置八套鉆頭助力裝置，鉆頭助力裝置固定于支撐板上；每套鉆頭助力裝置由軸線位于同一豎向平面內的下述構件組成，包括：電動機、前聯軸器、后聯軸器、橫向傳動軸、轉向箱、上部縱向傳動軸、上部鉆頭，下部縱向傳動軸，下部鉆頭；電動機與轉向箱均通過螺栓固定在支撐板上；電動機通過前聯軸器、后聯軸器、橫向傳動軸向轉向箱傳遞扭矩；上部縱向傳動軸、下部縱向傳動軸與上部鉆頭、下部鉆頭通過上部花鍵、下部花鍵連接固定，保證鉆頭旋轉穩定性；轉向箱通過上部縱向傳動軸、下部縱向傳動軸向上部鉆頭、下部鉆頭傳遞扭矩。

2.根據權利要求1所述的鉆頭助力自升式平臺樁靴，其特征在于，所述電動機為防水電動機，所述轉向箱為防水轉向箱。

3.一種采用權利要求1-2之一所述的鉆頭助力自升式平臺樁靴進行插樁作業的方法，其特征在于，包括以下步驟：

插樁時，樁腿下放至指定深度，樁靴主體接觸海底地面，樁靴主體與樁腿繼續向下插入海底地基土；此時，由輸電線自平臺主體向電動機輸送電壓，電動機開始轉動，通過傳動軸及轉向箱向下部鉆頭傳遞扭矩，帶動下部鉆頭轉動；同時，高壓水自平臺主體經由上給水管輸送至下部鉆頭噴出，并通過下部鉆頭轉動實現旋轉噴沖；通過下部鉆頭轉動及高壓水旋轉噴沖，疏松樁靴下部泥沙，減小插樁阻力。

4.一種采用權利要求1-2之一所述的鉆頭助力自升式平臺樁靴進行拔樁作業的方法，其特征在于，包括以下步驟：

拔樁時，樁腿給樁靴主體提供主要提升力；受固結在樁靴主體上部泥沙阻力及海底地基淤泥的接觸摩擦力影響，拔樁難度增大；此時，接通電源，由輸電線向電動機供電，電動機開始轉動，通過傳動軸及轉向箱向上部鉆頭、下部鉆頭傳遞扭矩，帶動鉆頭轉動；同時，高壓水自平臺主體經由給水管輸送至鉆頭處噴出，并通過鉆頭轉動實現旋轉噴沖；通過上部鉆頭轉動及高壓水旋轉噴沖，可以疏松覆蓋固結在樁靴上表面的泥沙，減小上部泥沙阻力，降低拔樁難度；通過下部鉆頭的轉動及高壓水旋轉噴沖，可以減小與海底地基淤泥的接觸摩擦以達到順利拔樁的目的。