[發明專利]一種可調節的吸力樁導管架模型及其實驗方法

在審

• 申請號: 202310056943.5
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN115928816A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 鐘林悅;宋啟明;劉蔚;陳志冰;蔡天清
• 申請（專利權）人: 福建永福電力設計股份有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D27/52;E02D27/42;E02D27/44
• 代理公司: 福州旭辰知識產權代理事務所(普通合伙) 35233
• 代理人: 程春寶

本發明一種可調節的吸力樁導管架模型及其實驗方法，包括過渡段模型、導管架模型和吸力樁模型；所述過渡段模型下部與所述導管架模型相連；所述導管架模型設置有若干主腿，主腿底部設置有連接滑槽；所述連接滑槽通過螺栓與吸力樁模型固定連接；所述吸力樁模型上部設置有螺栓，通過螺母與連接滑槽固定連接；所述吸力樁模型放置在模型箱內，吸力樁模型上連接有真空泵；所述過渡段模型上方設置有用于加壓的加載平臺；本發明結構簡單，可以進行不同吸力樁尺寸、樁距及根開的模型試驗，控制變量方便、節省材料且原理簡單。

技術領域

本發明屬于海上風電設施結構技術領域，尤其是一種可調節的吸力樁導管架模型及其實驗方法。

背景技術

海上風電吸力式導管架基礎對水深和地質條件適應性廣泛、施工快速、對環境友好，常見為三樁和四樁的吸力樁導管架。近年國內有多個海上風電場采用該基礎型式，發展較為迅速。為掌握核心技術，促進我國相關結構性能和施工技術進步，有必要開展對吸力樁導管架基礎沉貫、樁土相互作用問題的研究，縱觀所有研究方法，開展模型試驗是最直觀且最有效的途徑。

授權公告號為CN211257053U適用于深遠海的裝配式吸力樁導管架基礎，包括吸力樁、導管架，其特征在于：所述吸力樁上端設置有連接座，連接座上端、導管架下端均設置有法蘭盤，連接座、導管架上的法蘭盤經螺栓連接固定，連接座、導管架的連接處經灌漿料包裹加固保護，灌漿料將連接座、導管架上的法蘭盤及螺栓包裹在內。

上述技術方案解決陸上加工廠無法加工吊裝、海上無法運輸高聳吸力樁導管架基礎的問題；但整體結構復雜，不易安裝。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種可調節的吸力樁導管架模型及其實驗方法。

本發明的技術方案如下：本可調節的吸力樁導管架模型試驗裝置及其使用方法，包括過渡段模型、導管架模型和吸力樁模型；所述過渡段模型下部與所述導管架模型相連；所述導管架模型設置有若干主腿，主腿底部設置有連接滑槽；所述連接滑槽通過螺栓與吸力樁模型固定連接；所述吸力樁模型上部設置有螺栓，通過螺母與連接滑槽固定連接；所述吸力樁模型放置在模型箱內，吸力樁模型上連接有真空泵；所述過渡段模型上方設置有用于加壓的加載平臺。

進一步的，所述吸力樁模型上設置有方便吸力樁貫入與拔出的排氣孔、與吸力管道相連接的抽氣排水孔和用于安裝負壓傳感器的負壓傳感器孔；吸力樁模型通過負壓傳感器孔固定連接有負壓傳感器。

進一步的，所述過渡段模型、導管架模型、連接滑槽和吸力樁模型材質為鋼或復合材料構件。

進一步的，所述過渡段模型、導管架模型和連接滑槽通過焊接或鉚接固定連接。

進一步的，所述螺栓和吸力樁模型通過焊接或鉚接固定連接。

進一步的，所述吸力樁模型根據試驗參數定制多組不同直徑、高度的吸力樁模型；所述吸力樁模型通過螺栓和螺母，可拆卸的與連接滑槽連接。

進一步的，所述主腿設置有三個或者四個。

進一步的，所述可調節的吸力式導管架模型的實驗方法：

步驟一：在底部單面排水的模型箱內分層填筑砂土，并進行預壓、注水滲流；

步驟二：打開吸力樁排氣閥，將所述試驗裝置通過加載平臺下放，使其自重下沉，直至穩定；

步驟三：進入負壓加載階段，利用真空泵與真空調節罐逐級加載，直至吸力樁模型內被土塞完全填充，無法繼續下沉；

步驟四：卸載所述試驗模型，更換不同尺寸、樁距的試驗模型，重復步驟一到四，進行對照試驗。