[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

本發明屬于海洋工程技術領域，具體地，涉及一種鉆頭助力自升式平臺樁靴。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，可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；本發明插樁過程中，通過下部鉆頭轉動及高壓水旋轉噴沖，疏松樁靴下部泥沙，減小泥沙阻力，降低插樁難度，拔樁過程中，通過上部鉆頭轉動及旋轉噴沖，疏松覆蓋在樁靴上表面的泥沙，減小上部泥沙阻力；通過下部鉆頭轉動及旋轉噴沖，減小海底淤泥摩擦力，降低拔樁難度。

技術領域

本發明屬于海洋工程技術領域，具體地，涉及一種鉆頭助力自升式平臺樁靴。

背景技術

隨著海洋資源的進一步開發利用，海洋平臺的發展規模越來越大，大批海洋平臺(尤其是自升式海洋平臺)在世界范圍內被廣泛應用。為了提高自升式海洋平臺穩定性，一般在樁腿底部設置截面積比樁腿截面積大的樁靴。樁靴的結構形式有圓形、矩形、多邊形和錐形等，目的均為增大其與海床的接觸面積，減小對海底地面的壓強，從而提高平臺穩定性。傳統的樁靴形式在插樁過程中經常會發生入泥深度淺、地基不穩以及刺穿等問題。插樁后樁腿在平臺壓力下陷入海床內，泥沙大量堆積在樁靴周圍，拔樁時受到樁靴上方泥沙壓力和海底淤泥摩擦力的影響，需要較大的拔樁力，影響平臺落水時的穩定性。

發明內容

為克服現有技術中存在的插拔樁困難的問題，本發明提供一種鉆頭助力自升式平臺樁靴。對于自升式鉆井平臺，一般在每一樁腿的下端設一面積較大的箱體以增大海底支承面積，樁靴的結構形式一般有圓形、矩形、多邊形和錐形等。本發明以正八邊形樁靴為例，在樁靴上下表面均勻布置有多個噴射式牙輪鉆頭，通過噴射式牙輪鉆頭轉動從而疏松樁靴上下部泥沙，達到減小插拔樁阻力、降低插拔樁難度的目的。

為實現上述目的，本發明采用下述方案：

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，可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。

由于采取以上技術方案，本發明具有如下有益效果：

1、插樁過程中，通過下部鉆頭轉動及高壓水旋轉噴沖，疏松樁靴下部泥沙，減小泥沙阻力，降低插樁難度。

2、拔樁過程中，通過上部鉆頭轉動及旋轉噴沖，疏松覆蓋在樁靴上表面的泥沙，減小上部泥沙阻力；通過下部鉆頭轉動及旋轉噴沖，減小海底淤泥摩擦力，降低拔樁難度。

3、通過電動機正向、反向轉動實現鉆頭正轉與反轉，可以有效解決拔樁時樁靴上部泥沙固結的問題。

4、使用兩層格萊圈分別對鉆頭及轉軸進行旋轉動密封，可以有效防止海水與泥沙進入樁靴內部，從而保證其良好的密封性能。該方案對于不同的裝靴形式具有普遍適用性，可根據實際情況調整鉆頭的位置及數量。

5、可調整電動機功率，鉆頭尺寸、鉆壓、鉆速和噴沖水壓等以適應不同海底地形情況。

附圖說明

圖1是正八邊形樁靴基本結構圖。

圖2是鉆頭助力自升式平臺樁靴俯視圖。

圖3是圖1的A-A向的局部剖視示意圖。

圖4是圖1中鉆頭助力裝置局部放大示意圖。

圖5是圖2的局部剖視放大示意圖。

其中：1、樁靴主體，2、樁腿，3、輸電線，4、上給水管，5、下給水管，6、鉆頭助力裝置，7、電動機，8A、前聯軸器，8B、后聯軸器，9、橫向傳動軸，10、轉向箱，11A、上部縱向傳動軸，11B、下部縱向傳動軸，12A、上部鉆頭，12B、下部鉆頭，13、支撐板，14A、上部外格萊圈，14B、下部外格萊圈，15A、上部內格萊圈，15B、下部內格萊圈，16A、上部花鍵，16B、下部花鍵。

具體實施方式