[發明專利]一種帶限位樁的吸力貫入式平板錨

有效

• 申請號: 201810294087.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108532626B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 劉金龍;劉潔群;胡明明
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: E02D27/52
• 分類號: E02D27/52
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種帶限位樁的吸力貫入式平板錨，包括平板錨與限位樁，平板錨一側設置翼板，翼板通過鉸鏈與錨板相連，翼板上焊接有限位樁；施工時，把平板錨卡入桶形基礎底部相應槽口且進行固定后，把錨鏈的一端系泊在錨眼上，依靠桶形基礎把平板錨貫入至海床設計深度，然后移除桶形基礎，再通過對錨鏈施加拉力使錨板發生旋轉，插入海床中的限位樁通過翼板與鉸鏈對旋轉過程中的錨板進行牽制與約束，直至錨板與錨鏈接近垂直或者施加的拉力達到設計值時，施工結束。所提平板錨結構簡單，制作方便，成本較低，限位樁有效減小錨板在旋轉過程中產生的埋深損失，且限位樁本身也能提供一定的錨泊力，從而大大提高了平板錨整體的承載力。

技術領域

本發明涉及深海浮式平臺的錨固技術領域，具體是一種帶限位樁的吸力貫入式平板錨。

背景技術

近年來，吸力貫入式平板錨(Suction embedded plate anchor)一種新型基礎形式在墨西哥灣和非洲海域得到了較為廣泛的應用，其主要優點是造價低、定位準確和施工簡單。平板錨平面形狀為矩形，安裝時豎直固定在吸力式中，沉箱在自重和抽水造成的負壓作用下貫入至預定深度。沉箱與平板錨分離后被拔出，以備將來重復使用。留在黏土海床中的平板錨在錨鏈牽引下旋轉，直至板面與錨鏈接近垂直或者施加的拉力達到設計值。

在張拉錨鏈使錨板旋轉的過程中，錨板會向上運動而產生埋深損失。錨板中心在旋轉前后的高度差被定義為最終丟失埋深。在強度通常隨深度成正比例增加的海床條件下，旋轉調節過程中的埋深損失會帶來承載力的下降，這一減小量可高達20%(見參考文獻[1])。

為了減小埋深損失，通常在錨板上部設置了一個可繞錨板旋轉的翼板(Keyingflap)，如圖1所示。該設計意圖為，當錨板向上運動時翼板相對于錨板向外旋轉一定角度，從而增大錨板向上運動時移動方向的承載面積，從而降低錨板向上的位移(即埋深損失)，并以此增大錨板最終的承載力。然而已有實驗研究及數值計算對翼板的實際作用提出了異議，有學者甚至認為翼板對減小平板錨的埋深損失無幫助(見參考文獻[2~4])。

可見，有必要對傳統平板錨的構型進行改進，設計一種能明顯減小埋深損失的新型結構的平板錨。

參考文獻：

[1] 魯禮慧. 黏土中板形重力安裝錨和吸力式安裝平板錨的旋轉調節過程[D].大連: 大連理工大學(碩士論文), 2016.

[2] Yinghui Tian, Christophe Gaudin, Mark Jason Cassidy. ImprovingPlate Anchor Design with a Keying Flap[J]. Journal of Geotechnical andGeoenvironmental Engineering, 2014, 140(5).

[3] Gaudin, C., Simkin, M., White, D. J., and O’Loughlin, C. D..Experimental investigation into the influence of a keying flap on the keyingbehaviour of plate anchors. Proc., 20th Int. Offshore and Polar EngineeringConf., Vol. 2, International Society of Offshore and Polar Engineers,Mountain View, CA, 2010, 533-540.

[4] Tian, Y., Gaudin, C., Cassidy, M. J., and Randolph, M. F..Considerations on the design of keying flap of plate anchors. J. Geotech.Geoenviron. Eng., ASCE, 2013, 1156-1164.