CN107905238B - 一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法 - Google Patents
一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107905238B CN107905238B CN201710979463.0A CN201710979463A CN107905238B CN 107905238 B CN107905238 B CN 107905238B CN 201710979463 A CN201710979463 A CN 201710979463A CN 107905238 B CN107905238 B CN 107905238B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- suction
- cabin
- soil plug
- electromechanical
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
- E02D15/08—Sinking workpieces into water or soil inasmuch as not provided for elsewhere
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法,吸力锚基础包括机电舱、电磁阀和吸力筒;所述机电舱是由上、下封板和钢圆筒围成的腔室,并固定于吸力筒顶板上;机电舱底板中心及外围环向均匀开设孔;潜水泥沙泵置于机电舱腔室中心,其进水口与腔室中心孔对齐,出水管与外界相通;潜水电机环向均匀布置于机电舱中,其转轴穿过下封板四周孔与螺旋钻杆相连;所述吸力筒为上端封闭、下端开口的钢圆筒结构,筒内顶板布设环形引水导管,其两个进水口连接电磁阀,并通过螺栓将电磁阀与机电舱钢圆筒相连。本发明通过在吸力筒顶部加设土塞抽离设备,能有效消除吸力锚沉贯过程中的土塞现象,且所有设备集成于机电舱内,后期可整体回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法,属于海洋工程技术领域。
背景技术
吸力锚作为海上浮动式平台的基础之一,一般为上端封闭、下端开口的圆筒形结构,顶板留有排水孔连接抽水设备,并通过锚链与浮动式平台连接,形成锚泊系统。吸力锚沉贯过程中,首先利用自重沉入海床一定深度,形成筒内封闭环境,随后利用抽水设备抽出筒内海水,在筒内外压差作用下继续下沉,直至沉到设定深度为止。相比于传统的重力式基础,它具有造价低、设计简单、安装工艺先进、适用范围广、可重复使用等优势。然而,在吸力锚基础沉锚过程中,当筒内外水压差和渗流力较大时,锚筒内土体容易发生塑性破坏,导致泥面隆起,并在沉锚后期提前与锚顶板接触,阻碍吸力锚的继续下沉,造成沉锚达不到设计深度。土塞的存在,不仅给沉锚施工带来一定的困难,而且会降低基础服役期间的承载力,并引发海流对锚筒周围土体的冲刷刨蚀,缩短基础的工作寿命,从而危及海上工作平台的安全。
由于水下施工的不便及吸力锚锚筒的封闭性,土塞问题一直困扰着吸力锚技术的进一步发展,尤其是位于大陆架水域的近海工程。中国发明专利“201510536267.7”公开了一种伞式海底吸力锚基础的安装设备及安装方法;该发明在吸力锚主筒顶板布置两台潜水泵,在筒内布设与潜水泵相连的喷射管系统,通过监测数据协调两台潜水泵的工作状态,保持其中一台冲刷泥土另一台抽离泥浆的状态,最终消除土塞;该发明可以消除一定的土塞,但土塞难以形成整体泥浆状,增加了抽吸难度。中国发明专利“201610306763.8”公开了一种能自动消除土塞的吸力锚;该发明通过在锚筒内顶部中心位置安装一个与外界相通的可旋转喷头,利用喷头上的多角度引水导管冲刷泥土,最后由潜水泵将泥水混合物抽离;该发明可以达到自动消除土塞的目的,但土塞消除效果不可控,土塞抽吸效率低。
发明内容
本发明旨在提供一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法,在吸力筒顶部加设土塞抽离设备,有效消除吸力锚沉贯过程中的土塞现象,且所有设备集成于机电舱内,作业结束后可整体回收。
本发明提供了一种土塞抽离式吸力锚基础,包括机电舱、潜水泥沙泵、潜水电机、电磁阀和吸力筒;所述吸力筒为上端封闭、下端开口的圆筒结构,吸力筒内顶板边缘布设引水导管,并在吸力筒顶板中心处及外围沿圆周方向均匀开设孔,且外围设置的孔对应安装有螺旋钻杆;
所述螺旋钻杆设有四根,与吸力筒顶板外围布设的孔对应,孔沿圆周方向间隔90°均匀设置。
在吸力筒上方设有机电舱,吸力筒顶板与机电舱的下封板连接;所述机电舱是由上封板、下封板和钢圆筒围成的腔室,通过螺栓固定在与之等径的下部吸力筒顶板上,并保持同轴对齐,且在连接处设有止水橡胶带;机电舱的上封板底部焊接有控制面板,机电舱内设有潜水泥沙泵、潜水电机,所述潜水泥沙泵置于机电舱腔室中央,机电舱的下封板在吸力筒顶板开设孔位置处对应开设孔,且在孔周围焊接有钢圆筒底座,防止海水和泥沙进入舱内对设备造成破坏;潜水泥沙泵通过螺栓固定于下封板的中心钢圆筒底座上,泵的进水口与吸力筒相通,出水口与外界相通;所述潜水电机通过与机电舱下封板的周边钢圆筒底座连接,潜水电机环向对称布置于机电舱内,并穿过周边钢圆筒底座与螺旋钻杆相连;
在周边钢圆筒底座内侧设有环形导轨,环形导轨内部设有环形导轨槽,在螺旋钻杆顶部区域焊接四根相互垂直的水平外伸轮轴,每根轮轴末端设有滚轮,并封闭在环形导轨槽内;所述环形导轨与吸力筒顶板焊接固定,并与螺旋钻杆同轴对齐;通过将螺旋钻杆卡设悬挂于环形导轨内,在保证钻杆自由转动的同时,避免潜水电机可能发生的轴向受拉破坏;
此外,在机电舱底部对称布置两个电磁阀,电磁阀通过螺栓固定连接在机电舱底部,施工结束后随机电舱整体回收;所述引水导管由两个端部封闭的半环形导管构成,其向心侧开设若干喷射口,筒外半环形导管外侧开设两个进水口,并分别通过导管与机电舱底部的电磁阀通过螺栓连接;在土塞抽离阶段,打开电磁阀,使高压海水沿引水导管灌入吸力锚筒内,冲刷土塞,形成泥水混合物,方便潜水泥沙泵抽离。
所述电磁阀、潜水泥沙泵和潜水电机分别与控制面板连接。
潜水泥沙泵的进水口与下封板中心孔口对齐,出水管穿过上封板与外界相通;吸力筒沉入海床过程中,潜水泥沙泵将筒内海水和土塞抽出筒外,保持吸力筒负压下沉;
所述潜水电机通过螺栓连接钢圆筒底座;潜水电机的转轴端部加设十字肋。
所述螺旋钻杆顶端开设十字卡槽,其大小与潜水电机的转轴十字肋相匹配;将潜水电机的转轴嵌入螺旋钻杆顶端的十字卡槽内,啮合实现传动;在土塞抽离阶段,潜水电机带动螺旋钻杆转动切削搅拌土体,形成易抽吸的泥浆;后期收回时,直接提升机电舱即可实现电机转轴和螺旋钻杆的分离。
所述控制面板由耐压外壳和控制芯片组成,潜水泥沙泵和潜水电机通过舱内电缆与控制面板连接,舱外电磁阀电缆及外接电缆则穿过上封板线缆口分别与舱内控制面板和海面控制系统连接。
所述上封板线缆口采用止水橡胶圈填充,并利用钢垫片固定封闭;止水橡胶圈能有效避免海水渗入,保护机电舱内部电子线路和控制面板不受海水破坏。
本发明提供了上述土塞抽离式吸力锚基础的施工方法,包括以下内容:土塞抽离式吸力锚入水接触海床后,首先在自重作用下沉入海床一定的深度,形成筒内水体密封环境;随后潜水泥沙泵将筒内海水抽出,利用负压差将吸力锚进一步压入海床;当筒内土体隆起形成土塞并与吸力筒顶板提前接触时,启动潜水电机带动螺旋钻杆切削搅拌土塞,同时开启电磁阀使高压海水沿引水导管灌入冲刷土塞,形成易抽吸的泥浆状,之后由潜水泥沙泵抽出筒外;土塞抽吸完成后,关闭潜水电机与电磁阀,继续利用负压差将吸力锚沉入海床预定深度;锚筒安装就位后,潜水员下水拆除机电舱与吸力筒的连接螺栓以及电磁阀与引水导管之间的连接螺栓,上提机电舱实现整体回收。
上述施工方法具体包括以下步骤:
(1)吸力锚基础自重贯入
履带吊吊钩下放,吸力锚基础利用自重贯入海床,该过程需随时调整吸力锚基础所处位置的方位角,保证自重入泥的垂直度;当吸力锚基础不再下沉时,开始负压贯入;
(2)吸力锚基础负压贯入
启动潜水泥沙泵,吸力筒沉入海床过程中,潜水泥沙泵将筒内海水和土塞抽出筒外,形成吸力筒筒体内外压力差,保持吸力筒负压下沉;利用压力差使吸力锚基础继续贯入海床;负压贯入过程中,利用履带吊随时调整吸力锚基础的贯入角度,保证垂直入泥;
(3)抽离土塞并释放水下机器人
当吸力锚筒内土塞触顶时,开启电磁阀,并启动潜水电机,使高压海水沿引水导管灌入吸力锚筒内,冲刷土塞,将筒内土塞破碎搅拌成泥浆状,形成泥水混合物,最终由潜水泥沙泵抽出筒外;土塞抽离的同时,释放水下机器人,监测土塞抽离情况;
(4)吸力锚二次负压贯入
当土塞抽离完毕后,关闭电磁阀和潜水电机,继续利用潜水泥沙泵抽离筒内海水,进行二次负压贯入;若筒内再次隆起土塞,可重复上一步骤,反复进行,直至锚筒顶与海床面齐平;
(5)机电舱及水下机器人回收
确认吸力锚基础贯入到位后,派潜水员下水拆除机电舱与吸力筒连接螺栓、电磁阀与引水导管连接螺栓,同时封闭吸力筒顶板外围孔口和引水导管进水口;履带吊提升机电舱,使之与吸力筒分离,实现整体回收,最后将水下机器人回收,至此土塞抽离式吸力锚基础安装完成。
本发明的有益效果:
(1)本发明提供的吸力锚基础利用高压海水冲刷土塞,并配合螺旋钻杆切削搅拌,形成易抽吸的泥浆,可彻底消除土塞现象,清除效率高、操作简单,避免了土塞对吸力锚基础的不利影响。
(2)本发明将所有土塞抽离设备集成于机电舱内,可实现设备的整体回收再利用,提高了使用效率,具有良好的经济效益。
附图说明
图1为土塞抽离式吸力锚基础整体结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为机电舱的内部结构图。
图4为沿图1中A-A线的剖视图。(上封板线缆槽处的结构)
图5为图1中的引水导管示意图。
图6为图1中潜水电机与螺旋钻杆连接处放大图。
图7为图6中螺旋钻杆、滚轮的连接放大图(俯视)。
图8为土塞抽离式吸力锚基础施工流程图。
图中:1-机电舱、2-上封板、3-电缆、4-控制面板、5-出水管、6-钢圆筒、7-潜水泥沙泵、8-潜水电机、9-钢圆筒底座、10-环形导轨、11-环形导轨槽、12-滚轮、13-轮轴、14-电磁阀、15-螺栓、16-止水橡胶带、17-下封板、18-引水导管、19-螺旋钻杆、20-吸力筒、21-控制芯片、22-耐压外壳、23-喷射口。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明,但不局限于以下实施例。
实施例:
如图1~5,示出了一种土塞抽离式吸力锚基础,包括机电舱1、潜水泥沙泵7、潜水电机8、电磁阀14和吸力筒20;所述吸力筒20为上端封闭、下端开口的圆筒结构,吸力筒20内顶板边缘布设引水导管18,并在吸力筒20顶板中心处及外围沿圆周方向均匀开设孔,且外围设置的孔对应安装有螺旋钻杆19;
所述螺旋钻杆19设有四根,与吸力筒20顶板外围布设的孔对应,孔沿圆周方向间隔90°均匀设置。
在吸力筒20上方设有机电舱1,吸力筒顶板与机电舱的下封板连接;所述机电舱1是由上封板2、下封板17和钢圆筒6围成的腔室,通过螺栓固定在与之等径的下部吸力筒20顶板上,并保持同轴对齐,且在连接处设有止水橡胶带16;机电舱的上封板2底部焊接有控制面板4,机电舱1内设有潜水泥沙泵7、潜水电机8,所述潜水泥沙泵7置于机电舱1腔室中央,机电舱的下封板17在吸力筒20顶板开设孔位置处对应开设孔,且在孔周围焊接有钢圆筒底座9,防止海水和泥沙进入舱内对设备造成破坏;潜水泥沙泵7通过螺栓固定于下封板的中心钢圆筒底座9上,泵的进水口与吸力筒20相通,出水口与外界相通;所述潜水电机8通过与机电舱下封板的周边钢圆筒底座9连接,潜水电机8环向对称布置于机电舱1内,并穿过周边钢圆筒底座9与螺旋钻杆19相连;
在周边钢圆筒底座内侧设有环形导轨10(环形导轨是沿圆周一圈的导轨),环形导轨10内部设有环形导轨槽11,在螺旋钻杆顶部区域焊接四根相互垂直的水平外伸轮轴13,每根轮轴13末端设有滚轮12,并封闭在环形导轨槽11内;所述环形导轨10与吸力筒20顶板焊接固定,并与螺旋钻杆19同轴对齐;通过将螺旋钻杆19卡设悬挂于环形导轨10内,在保证钻杆自由转动的同时,避免潜水电机8可能发生的轴向受拉破坏;
此外,在机电舱底部对称布置两个电磁阀14,电磁阀通过螺栓固定连接在机电舱底部,施工结束后随机电舱整体回收;所述引水导管18由两个端部封闭的半环形导管构成,其向心侧开设若干喷射口23,筒外半环形导管外侧开设两个进水口,并分别通过导管与机电舱底部的电磁阀14通过螺栓连接;在土塞抽离阶段,打开电磁阀,使高压海水沿引水导管灌入吸力锚筒内,冲刷土塞,形成泥水混合物,方便潜水泥沙泵抽离。
所述电磁阀、潜水泥沙泵和潜水电机分别通过电缆3与控制面板连接。
潜水泥沙泵7的进水口与下封板17中心孔口对齐,出水管5穿过上封板与外界相通;吸力筒沉入海床过程中,潜水泥沙泵将筒内海水和土塞抽出筒外,保持吸力筒负压下沉;
所述潜水电机8通过螺栓连接钢圆筒底座;潜水电机8的转轴端部加设十字肋。
所述螺旋钻杆19顶端开设十字卡槽,其大小与潜水电机的转轴十字肋相匹配;将潜水电机的转轴嵌入螺旋钻杆顶端的十字卡槽内,啮合实现传动;在土塞抽离阶段,潜水电机带动螺旋钻杆转动切削搅拌土体,形成易抽吸的泥浆;后期收回时,直接提升机电舱即可实现电机转轴和螺旋钻杆的分离。
所述控制面板4由耐压外壳22和控制芯片21组成,潜水泥沙泵7和潜水电机8通过舱内电缆与控制面板4连接,舱外电磁阀电缆及外接电缆则穿过上封板线缆口分别与舱内控制面板和海面控制系统连接。
所述上封板线缆口采用止水橡胶圈填充,并利用钢垫片固定封闭;止水橡胶圈能有效避免海水渗入,保护机电舱内部电子线路和控制面板不受海水破坏。
如图6和图7所示,潜水电机8通过螺栓15与机电舱下封板的钢圆筒底座9连接,钢圆筒底座9同轴焊接在下封板周边孔位边缘,防止海水和泥沙进入舱内破坏机电设备;潜水电机转轴端部加设十字肋,并穿过钢圆筒底座伸入螺旋钻杆顶端与之匹配的十字卡槽内,保证电机转轴十字肋与螺旋钻杆卡槽啮合;在螺旋钻杆顶部区域焊接四根相互垂直的水平外伸轮轴,每根轮轴末端设有滚轮,并封闭在环形导轨槽内;该设计在保证螺旋钻杆自由转动的同时,可以避免土塞切削时潜水电机受到轴向破坏,且在施工结束后,直接提升机电舱即可实现潜水电机与螺旋钻杆的分离。
在吸力锚沉入海床过程中,当土塞提前触顶阻碍吸力锚进一步下沉时,可释放一可回收的水下机器人,监测土塞抽吸情况以及吸力锚最终沉贯深度,通过传回的监测数据控制电磁阀和潜水电机的启动和关闭;当土塞抽离后,吸力锚利用负压差继续下沉,由于筒内外压力差和渗流力等的影响,筒内土体可能再次隆起形成土塞,可重复上述土塞抽吸过程,直至吸力锚沉入预定深度为止;施工结束后,将吸力筒顶板外围4个孔口和引水导管进水口用钢板封闭;若后期需要回收吸力筒,可在吸力筒顶板中央排水口安装潜水泵,向筒内反向注水增压拔出筒体。
下面结合附图8对具体的施工过程进行说明:
A.装船及航行定位
将土塞抽离式吸力锚基础及其它设备装船,并航行至施工地点,在施工坐标位置附近抛锚就位;
B.吸力锚基础安装准备工作
将测量用的工作平台安装到吸力锚基础顶板(即上封板)上,测量人员将水平测量仪、方位角测量仪器和GPS信标固定在工作平台上,随后连接各设备线缆并接通电源;
C.吸力锚基础吊装
两台履带吊将翻身吊装需要的索具吊起,与吸力锚基础上的吊耳连接,双钩同时提升,当吊索具受力拉紧后,停止提升,施工人员切除下部焊接固定结构。
D.吸力锚基础空中翻身
吸力锚基础固定支撑切割完毕后,利用两台履带吊将吸力锚基础先提升起一定的高度,下放吊钩直至吸力锚基础进入水面后停止,然后两台履带吊配合将吸力锚基础进行空中翻身,由水平状态转为竖直提起。吸力锚基础翻身完成后,两台履带吊吊钩下放,将吸力锚基础下沉至海床面上。
E.方位角调整及自重贯入
履带吊吊钩下放,吸力锚基础利用自重贯入海床,该过程需随时调整吸力锚基础所处位置的方位角,保证自重入泥的垂直度。当吸力锚基础不再下沉时,开始负压贯入。
F.吸力锚基础负压贯入
启动潜水泥沙泵,将吸力筒内海水抽离,形成筒体内外压力差,利用压力差使吸力锚基础继续贯入海床。负压贯入过程中,利用履带吊随时调整吸力锚基础的贯入角度,保证垂直入泥。
G.抽离土塞并释放水下机器人
当吸力锚筒内土塞触顶时,开启电磁阀,并启动潜水电机,将筒内土塞破碎搅拌成泥浆状,最终由潜水泥沙泵抽出筒外。土塞抽离的同时,释放水下机器人,监测土塞抽离情况。
H.吸力锚二次负压贯入
当土塞抽离完毕后,关闭电磁阀和潜水电机,继续利用潜水泥沙泵抽离筒内海水,进行二次负压贯入。若筒内再次隆起土塞,可重复上一步骤,反复进行,直至锚筒顶与海床面齐平。
I.机电舱及水下机器人回收
确认吸力锚基础贯入到位后,可派潜水员下水拆除机电舱与吸力筒连接螺栓、电磁阀与引水导管连接螺栓,同时封闭吸力筒顶板外围孔口和引水导管进水口;履带吊提升机电舱,使之与吸力筒分离,实现整体回收,最后将水下机器人回收,至此土塞抽离式吸力锚基础安装完成。
Claims (9)
1.一种土塞抽离式吸力锚基础,其特征在于:包括机电舱、潜水泥沙泵、潜水电机、电磁阀和吸力筒;所述吸力筒为上端封闭、下端开口的圆筒结构,吸力筒内顶板边缘布设引水导管,并在吸力筒顶板中心处及外围沿圆周方向均匀开设孔,且外围设置的孔对应安装有螺旋钻杆;
在吸力筒上方设有机电舱;所述机电舱是由上封板、下封板和钢圆筒围成的腔室,通过螺栓固定在与之等径的下部吸力筒顶板上,并保持同轴对齐,且在连接处设有止水橡胶带;机电舱的上封板底部焊接有控制面板,机电舱内设有潜水泥沙泵、潜水电机,所述潜水泥沙泵置于机电舱腔室中央,机电舱的下封板在吸力筒顶板开设孔位置处对应开设孔,且在孔周围焊接有钢圆筒底座,防止海水和泥沙进入舱内对设备造成破坏;潜水泥沙泵通过螺栓固定于下封板的中心钢圆筒底座上,泵的进水口与吸力筒相通,出水口与外界相通;所述潜水电机通过与机电舱下封板的周边钢圆筒底座连接,潜水电机环向对称布置于机电舱内,并穿过周边钢圆筒底座与螺旋钻杆相连;
在周边钢圆筒底座内侧设有环形导轨,环形导轨内部设有环形导轨槽,在螺旋钻杆顶部区域焊接四根相互垂直的水平外伸轮轴,每根轮轴末端设有滚轮,并封闭在环形导轨槽内;所述环形导轨与吸力筒顶板焊接固定,并与螺旋钻杆同轴对齐;通过将螺旋钻杆卡设悬挂于环形导轨内;
此外,在机电舱底部对称布置两个电磁阀,电磁阀通过螺栓固定连接在机电舱底部;所述引水导管由两个端部封闭的半环形导管构成,其向心侧开设若干喷射口,筒外半环形导管外侧开设两个进水口,并分别通过导管与机电舱底部的电磁阀通过螺栓连接;
所述电磁阀、潜水泥沙泵和潜水电机分别与控制面板连接。
2.根据权利要求1所述的土塞抽离式吸力锚基础,其特征在于:所述螺旋钻杆设有四根,与吸力筒顶板外围布设的孔对应,孔沿圆周方向间隔90°均匀设置。
3.根据权利要求1所述的土塞抽离式吸力锚基础,其特征在于:潜水泥沙泵的进水口与下封板中心孔口对齐,出水管穿过上封板与外界相通。
4.根据权利要求1所述的土塞抽离式吸力锚基础,其特征在于:所述潜水电机通过螺栓连接钢圆筒底座;潜水电机的转轴端部加设十字肋。
5.根据权利要求1所述的土塞抽离式吸力锚基础,其特征在于:所述螺旋钻杆顶端开设十字卡槽,其大小与潜水电机的转轴十字肋相匹配;将潜水电机的转轴嵌入螺旋钻杆顶端的十字卡槽内,啮合实现传动。
6.根据权利要求1所述的土塞抽离式吸力锚基础,其特征在于:所述控制面板由耐压外壳和控制芯片组成,潜水泥沙泵和潜水电机通过舱内电缆与控制面板连接,舱外电磁阀电缆及外接电缆则穿过上封板线缆口分别与舱内控制面板和海面控制系统连接。
7.根据权利要求6所述的土塞抽离式吸力锚基础,其特征在于:所述上封板线缆口采用止水橡胶圈填充,并利用钢垫片固定封闭。
8.一种权利要求1~7任一项所述的土塞抽离式吸力锚基础的施工方法,其特征在于包括以下内容:土塞抽离式吸力锚入水接触海床后,首先在自重作用下沉入海床一定的深度,形成筒内水体密封环境;随后潜水泥沙泵将筒内海水抽出,利用负压差将吸力锚进一步压入海床;当筒内土体隆起形成土塞并与吸力筒顶板提前接触时,启动潜水电机带动螺旋钻杆切削搅拌土塞,同时开启电磁阀使高压海水沿引水导管灌入冲刷土塞,形成易抽吸的泥浆状,之后由潜水泥沙泵抽出筒外;土塞抽吸完成后,关闭潜水电机与电磁阀,继续利用负压差将吸力锚沉入海床预定深度;锚筒安装就位后,潜水员下水拆除机电舱与吸力筒的连接螺栓以及电磁阀与引水导管之间的连接螺栓,上提机电舱实现整体回收。
9.根据权利要求8所述的土塞抽离式吸力锚基础的施工方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)吸力锚基础自重贯入
履带吊吊钩下放,吸力锚基础利用自重贯入海床,该过程需随时调整吸力锚基础所处位置的方位角,保证自重入泥的垂直度;当吸力锚基础不再下沉时,开始负压贯入;
(2)吸力锚基础负压贯入
启动潜水泥沙泵,吸力筒沉入海床过程中,潜水泥沙泵将筒内海水和土塞抽出筒外,形成吸力筒筒体内外压力差,保持吸力筒负压下沉;利用压力差使吸力锚基础继续贯入海床;负压贯入过程中,利用履带吊随时调整吸力锚基础的贯入角度,保证垂直入泥;
(3)抽离土塞并释放水下机器人
当吸力锚筒内土塞触顶时,开启电磁阀,并启动潜水电机,使高压海水沿引水导管灌入吸力锚筒内,冲刷土塞,将筒内土塞破碎搅拌成泥浆状,形成泥水混合物,最终由潜水泥沙泵抽出筒外;土塞抽离的同时,释放水下机器人,监测土塞抽离情况;
(4)吸力锚二次负压贯入
当土塞抽离完毕后,关闭电磁阀和潜水电机,继续利用潜水泥沙泵抽离筒内海水,进行二次负压贯入;若筒内再次隆起土塞,重复上一步骤,反复进行,直至锚筒顶与海床面齐平;
(5)机电舱及水下机器人回收
确认吸力锚基础贯入到位后,派潜水员下水拆除机电舱与吸力筒连接螺栓、电磁阀与引水导管连接螺栓,同时封闭吸力筒顶板外围孔口和引水导管进水口;履带吊提升机电舱,使之与吸力筒分离,实现整体回收,最后将水下机器人回收,至此土塞抽离式吸力锚基础安装完成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710979463.0A CN107905238B (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710979463.0A CN107905238B (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107905238A CN107905238A (zh) | 2018-04-13 |
CN107905238B true CN107905238B (zh) | 2019-08-13 |
Family
ID=61841516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710979463.0A Active CN107905238B (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107905238B (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109518716A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-03-26 | 天津大学 | 一种安装螺旋锚的吸力桶基础 |
CN110185408B (zh) * | 2019-05-24 | 2024-09-10 | 广州海洋地质调查局 | 一种应用于深水浅层钻井工程中的吸力锚的安装方法 |
CN110761315B (zh) * | 2019-09-17 | 2021-06-11 | 广州海洋地质调查局 | 一种利用钻探船施工吸力锚的方法 |
CN111335354B (zh) * | 2019-11-11 | 2021-06-04 | 合肥学院 | 一种高度可调节的海洋锚泊基础施工装置 |
CN112252358A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-22 | 上海临希智能科技有限公司 | 一种h型吸力桩 |
CN114382102A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 天津市海王星海上工程技术股份有限公司 | 一种海上固定式结构物基础负压筒及安装方法 |
CN112343559B (zh) * | 2020-12-18 | 2024-03-29 | 福州大学 | 海域天然气水合物原位封闭降压开采装置其开采方法 |
CN113373969B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-11-04 | 福建省水利水电勘测设计研究院 | 应用于吸力筒型基础的机械式抗土塞装置及其施工方法 |
CN113818487A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-12-21 | 海洋石油工程股份有限公司 | 一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法 |
CN113494098A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-12 | 福建省水利水电勘测设计研究院 | 应用于吸力筒型基础的可回收式沉贯动力装置及其施工方法 |
CN114411795B (zh) * | 2022-01-04 | 2023-02-17 | 清华大学 | 土塞清除和桶内土体加固的吸力桶基础复合结构 |
CN114894509A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-08-12 | 清华大学 | 吸力桶基础测试离心机试验模型 |
CN114852256B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-07-04 | 交通运输部广州打捞局 | 一种吸力锚及吸力锚的使用方法 |
WO2024119331A1 (zh) * | 2022-12-05 | 2024-06-13 | 浙大城市学院 | 一种带减阻系统的桶型基础及铰吸式沉贯安装方法 |
CN115652985B (zh) * | 2022-12-26 | 2023-06-27 | 山东科技大学 | 一种复合式桩-桶基础及其施工方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1440904A (zh) * | 2002-02-26 | 2003-09-10 | 天津市海王星海上工程技术有限公司 | 自安装式吸力锚(桩) |
KR20090082881A (ko) * | 2009-07-14 | 2009-07-31 | 송기용 | 케이싱 설치용 좌대 구조물 |
CN102900097A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-01-30 | 浙江大学 | 应用于粉土海床中辅助吸力式桶形基础安装的反滤层装置及吸力式桶形基础安装方法 |
CN103507109A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-15 | 上海利策科技股份有限公司 | 水下干式切割舱及使用方法 |
-
2017
- 2017-10-19 CN CN201710979463.0A patent/CN107905238B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1440904A (zh) * | 2002-02-26 | 2003-09-10 | 天津市海王星海上工程技术有限公司 | 自安装式吸力锚(桩) |
KR20090082881A (ko) * | 2009-07-14 | 2009-07-31 | 송기용 | 케이싱 설치용 좌대 구조물 |
CN102900097A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-01-30 | 浙江大学 | 应用于粉土海床中辅助吸力式桶形基础安装的反滤层装置及吸力式桶形基础安装方法 |
CN103507109A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-15 | 上海利策科技股份有限公司 | 水下干式切割舱及使用方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107905238A (zh) | 2018-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107905238B (zh) | 一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法 | |
CN103507109B (zh) | 水下干式切割舱及使用方法 | |
CN105672232A (zh) | 浅海域原位测试勘探平台及使用方法 | |
CN106218828B (zh) | 用于海上边际油田开发的可移动井口平台及使用方法 | |
US4055224A (en) | Method for forming an underground cavity | |
CN105178325B (zh) | 伞式海底吸力锚基础的安装设备及安装方法 | |
CN110965571A (zh) | 负压桶-桩复合基础结构及其施工方法 | |
US3380256A (en) | Underwater drilling installation and method of construction | |
CN201962696U (zh) | 带水力冲刷助沉及加固地基设置的水下杯形基础 | |
CN112709552B (zh) | 基于水合物法开发海洋天然气水合物系统的装置及方法 | |
CN103603364B (zh) | 深水用吸力式重力基础及其深水安装装置和深水安装方法 | |
US9909274B2 (en) | Wind turbine parts handling method and device | |
KR20180076920A (ko) | 데릭 로드 테스트 시스템 및 방법 | |
CN108005659B (zh) | 一种用于城市竖井建设的潜水挖掘施工方法 | |
US8888407B2 (en) | Method and a device for sealing and/or securing a borehole | |
CN203527525U (zh) | 水下干式切割舱 | |
CN214738266U (zh) | 一种适用于硬质地层的水下隧道内垂直顶升实施结构 | |
CN214574099U (zh) | “单桩-负压桶-过渡段”海上风电基础结构 | |
CN211468697U (zh) | 一种带半圆形兜土板的平板锚装置 | |
CN112647530A (zh) | “单桩-负压桶-过渡段”海上风电基础结构及施工方法 | |
RU2632085C2 (ru) | Способ и система установки фонтанного оборудования скважин | |
CN108684592A (zh) | 养殖网箱及其安装方法 | |
JP2019060227A (ja) | ジャケット構造体の構築方法 | |
EA004841B1 (ru) | Способ и установка для сооружения подводных нефтяных и газовых скважин | |
RU2779867C1 (ru) | Промежуточная капсула для подъема твердых полезных ископаемых со дна мирового океана |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |