CN116378088B - 一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋吸力基础技术领域,公开了一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构及方法,该结构包括鼠洞防治组件和冲刷防护组件,环形骨架套设于吸力基础并被加强环承载,多个杆状骨架沿环形骨架的周向间隔布置,杆状骨架与环形骨架铰接以具有水平展开状态和竖向收拢状态,柔性防冲刷件固定于环形骨架和杆状骨架底部,柔性密封件的一端与吸力基础的周向固定连接,环形储存仓可拆卸地安装于环形骨架的上方并能随冲刷防护组件一起沿吸力基础的轴向移动,柔性密封件在环形储存仓沿吸力基础的轴向移动过程中从环形储存仓内抽离并包裹于吸力基础的外侧。本发明解决了现有吸力基础易形成鼠洞破坏和冲刷坑、施工难度大等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及海洋吸力基础技术领域,具体涉及一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构及方法。
背景技术
吸力基础是海洋油气平台和海上风电结构的重要基础形式,吸力基础能否顺利施工决定着后续海上结构能否正常搭建。随着建造海洋油气平台和海上风电装机容量的不断增大,吸力基础的尺寸也在持续增加,大尺寸吸力基础施工过程中侧壁容易发生屈曲,侧壁较薄的吸力基础也容易发生屈曲,因此,现有中通常在吸力基础的外侧设置加强环,通过加强环提升吸力基础的抗屈曲能力,防止吸力基础发生屈曲。
由于加强环的存在,随着吸力基础的沉贯,当加强环沉贯至泥面以下时,加强环会割裂吸力基础周围土体,使吸力基础加强环以上周围的土体不能与吸力基础紧密贴合,缩短了海水在土体中由吸力基础外侧到吸力基础内侧的渗流路径。海水在土体中由吸力基础外侧到吸力基础内侧的渗流路径越长,吸力基础内能形成的负压上限就越大,吸力基础沉贯过程更加顺畅,而海水在土体中由吸力基础外侧到吸力基础内侧的渗流路径越短,吸力基础内形成的负压上限就会降低,吸力基础沉贯难度也就会越高。吸力基础的负压沉贯过程中,随着吸力基础内的负压越来越大,当施加的负压超出吸力基础内的负压上限时,会逐渐在吸力基础周围土体中形成海水渗流通道,而且随着海水的冲刷,渗流通道会逐渐变大,最终在吸力基础周围土体中抽出鼠洞(渗流通道沿吸力基础的内壁和外壁将吸力基础的内侧和外侧贯通)。吸力基础周围土体中发生鼠洞破坏后,吸力基础内将不能形成负压,致使吸力基础沉贯失败。此外,大尺寸吸力基础施工过程中,还会对吸力基础周围土体产生更严重的冲刷,形成大的冲刷坑,而降低吸力基础的承载力以及使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,用以解决现有吸力基础施工安装过程中易形成鼠洞破坏和冲刷坑、施工难度大等技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,包括布置在吸力基础周围的鼠洞防治组件和冲刷防护组件,所述吸力基础为顶端封闭、底端开口的桶体结构,所述吸力基础的外侧设有沿周向延伸的加强环;所述冲刷防护组件包括环形骨架、杆状骨架和柔性防冲刷件,所述环形骨架套设于所述吸力基础并被所述加强环承载,多个所述杆状骨架沿所述环形骨架的周向间隔布置,所述杆状骨架与所述环形骨架的外边沿铰接以具有水平展开状态和向上翻转后形成的竖向收拢状态,所述柔性防冲刷件固定于所述环形骨架和所述杆状骨架底部;所述鼠洞防治组件包括环形储存仓以及至少部分储存在所述环形储存仓内的柔性密封件,所述柔性密封件的一端与所述吸力基础的周向固定连接,所述环形储存仓可拆卸地安装于所述环形骨架的上方并能随所述冲刷防护组件一起沿所述吸力基础的轴向移动,所述柔性密封件在所述环形储存仓沿所述吸力基础的轴向移动过程中从所述环形储存仓内抽离并包裹于所述吸力基础的外侧。
本发明所提供的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构还具有以下附加技术特征:
所述环形储存仓面向所述吸力基础的一侧开设有供所述柔性密封件抽离的端口,所述端口沿所述环形储存仓的周向延伸,所述环形储存仓在所述端口的下方设有用于辅助所述柔性密封件与所述环形储存仓分离的切割部。
所述环形骨架靠近所述吸力基础的一端的端部安装有导向滑轮,所述导向滑轮用于辅助所述柔性密封件从所述环形储存仓内抽离,所述导向滑轮与所述端口相邻,所述导向滑轮在竖直方向上的高度高于所述切割部,多个所述导向滑轮沿所述环形骨架的周向间隔布置。
所述柔性密封件呈褶皱状储存在所述环形储存仓内,且所述柔性密封件与所述环形储存仓的内壁呈点断式连接。
所述吸力基础的外侧连接有密封环,所述密封环位于所述加强环的上方,所述密封环将所述柔性密封件的端部密封固定在所述吸力基础上。
所述环形储存仓的外侧沿周向间隔设有多个限位槽,所述杆状骨架设有与所述限位槽适配的限位凸起,所述杆状骨架处于所述竖向收拢状态时,所述限位凸起与所述限位槽配合以将所述环形储存仓限定于所述环形骨架上。
所述环形骨架的底部安装有锚固件,所述锚固件用于将所述环形骨架锚固在所述吸力基础的周围土体上。
所述杆状骨架远离所述环形骨架的一端的端部安装有配重件。
所述环形储存仓顶部安装有多个沿周向间隔布置的回收吊环,所述杆状骨架远离所述环形骨架的一端的端部设有吊装环。
此外,本发明还提供了一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护方法,采用如前所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,包括以下步骤:
步骤一,在吸力基础沉贯前,预先将冲刷防护组件和鼠洞防治组件套装于吸力基础,并使冲刷防护组件和鼠洞防治组件自下至上排布,环形骨架压持在吸力基础的加强环上,环形储存仓压持在环形骨架上,将柔性密封件的一端与吸力基础的外壁沿周向密封且固定连接,通过回收缆绳与环形储存仓连接,并通过吊装缆绳与杆状骨架连接,松弛回收缆绳,收紧吊装缆绳而使杆状骨架保持在竖向收拢状态时与环形储存仓固定;
步骤二,进行吸力基础在海床上的负压沉贯过程,当吸力基础上的加强环沉贯至海床表面的泥线处时,停止吸力基础的负压沉贯,断开吊装缆绳与杆状骨架的连接,使所有的杆状骨架相对于环形骨架翻转至水平展开状态,进而使杆状骨架带动柔性防冲刷件展开而实现吸力基础周围土体的防冲刷;
步骤三,继续进行吸力基础的负压沉贯,吸力基础的加强环沉贯入泥线以下,此时,由于柔性密封件的一端被固定于吸力基础的外壁上,冲刷防护组件和鼠洞防治组件分别与吸力基础发生错动而保持在泥线上方,使得,储存在环形储存仓内的柔性密封件会随着吸力基础的下沉而逐渐被抽离,并包裹在吸力基础的位于加强环以上的外壁;
步骤四,当吸力基础沉贯完成时,通过提升回收缆绳,使回收缆绳吊装鼠洞防治组件与吸力基础和冲刷防护组件分离而实现回收,且在鼠洞防治组件与冲刷防护组件分离过程中,柔性密封件与环形储存仓分离。
由于采用了上述技术方案,本申请所取得的技术效果至少为以下几点:
1.吸力基础的外侧设有加强环,通过加强环提升吸力基础的抗屈曲能力,能够有效防止吸力基础在沉贯过程中发生屈曲,在此基础上,吸力基础施工过程中,柔性密封件在环形储存仓沿吸力基础的轴向移动过程中从环形储存仓内抽离并包裹于吸力基础的外侧,当柔性密封件自加强环处向上包裹吸力基础时,重建并延长了吸力基础周围土体中海水的渗流路径,解决了现有中吸力基础沉贯时由于加强环存在而缩短海水渗流路径的技术问题,大大降低吸力基础沉贯过程中周围土体发生鼠洞破坏的可能性,使得吸力基础内能形成的负压上限更大,吸力基础沉贯过程更加顺畅,允许使用更大负压将吸力基础沉贯的更快、更深,能节省施工时间,大大降低施工成本,还能显著提升吸力基础的承载力,使用寿命更长。
2.杆状骨架具有水平展开状态和竖向收拢状态,柔性防冲刷件固定于环形骨架和杆状骨架底部,当杆状骨架处于水平展开状态时,带动柔性防冲刷件展开,柔性防冲刷件平铺在海床表面上方,在柔性防冲刷件对吸力基础周围土体的覆盖防护作用下,有效解决施工过程中吸力基础周围土体的冲刷问题,避免由于冲刷坑存在造成吸力基础承载力和使用寿命的损失。
3.环形储存仓可拆卸地安装于环形骨架的上方,可将二者拼装完成后再一起吊装至吸力基础上,有助于节省施工时间,降低施工成本。吸力基础沉贯结束后,可将环形储存仓进行回收并重复利用,显著降低施工成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本申请中所提供的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构的剖视图一;
图2为本申请中所提供的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构的剖视图二;
图3为本申请中所提供的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构的俯视图;
图4为图2中A处结构的局部放大图;
图5为图4中B处结构的局部放大图;
图6为本申请中所提供的鼠洞防治组件的俯视图;
图7为本申请中所提供的鼠洞防治组件的剖视图;
图8为图7中C处结构的局部放大图;
图9为本申请中所提供的冲刷防护组件的局部结构示意图;
图10为本申请中所提供的冲刷防护组件的俯视图;
图11为图1中D处结构的局部放大图;
图12为本申请中所提供的吸力基础处于沉贯时的过程示意图一;
图13为本申请中所提供的吸力基础处于沉贯时的过程示意图二;
图14为图13中E处结构的局部放大图。
附图标记说明:
1吸力基础,11加强环;
2鼠洞防治组件,21环形储存仓,211端口,212切割部,213限位槽,214回收吊环,22柔性密封件;
3冲刷防护组件,31环形骨架,32杆状骨架,321限位凸起,33柔性防冲刷件,34导向滑轮,35锚固件,36配重件,37吊装环;
4密封环;
5回收缆绳;
6吊装缆绳;
7海床,71泥线。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本发明的整体构思,下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
需说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。
如图1至图11所示,本发明所提供的一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,包括布置在吸力基础1周围的鼠洞防治组件2和冲刷防护组件3,吸力基础1为顶端封闭、底端开口的桶体结构,吸力基础1的外侧设有沿周向延伸的加强环11;冲刷防护组件3包括环形骨架31、杆状骨架32和柔性防冲刷件33,环形骨架31套设于吸力基础1并被加强环11承载,多个杆状骨架32沿环形骨架31的周向间隔布置,杆状骨架32与环形骨架31的外边沿铰接以具有水平展开状态和向上翻转后形成的竖向收拢状态,柔性防冲刷件33固定于环形骨架31和杆状骨架32底部;鼠洞防治组件2包括环形储存仓21以及至少部分储存在环形储存仓21内的柔性密封件22,柔性密封件22的一端吸力基础1的周向固定连接,环形储存仓21可拆卸地安装于环形骨架31的上方并能随冲刷防护组件3一起沿吸力基础1的轴向移动,柔性密封件22在环形储存仓21沿吸力基础1的轴向移动过程中从环形储存仓21内抽离并包裹于吸力基础1的外侧。
本领域技术人员能够理解的是,本申请所提供的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构中,吸力基础1的外侧设有加强环11,通过加强环11提升吸力基础1的抗屈曲能力,有效防止吸力基础1在沉贯过程中发生屈曲,在此基础上,吸力基础1施工过程中,柔性密封件22的一端与吸力基础1的周向固定连接,使得柔性密封件22在环形储存仓21沿吸力基础1的轴向移动过程中从环形储存仓21内被拉动抽离并包裹于吸力基础1的外侧,当柔性密封件22自加强环11处向上包裹吸力基础1时,重建并延长了吸力基础1周围土体中海水的渗流路径,解决了现有中吸力基础沉贯时由于加强环存在而缩短海水渗流路径的技术问题,大大降低吸力基础1沉贯过程中周围土体发生鼠洞破坏的可能性,使得吸力基础1内能形成的负压上限更大,吸力基础1沉贯过程更加顺畅,允许使用更大负压将吸力基础1沉贯的更快、更深,能节省施工时间,大大降低施工成本,还能显著提升吸力基础1的承载力,使用寿命更长。具体实施时,可以使柔性密封件22为具有弹性、不透水的薄膜材料,柔性密封件22整体展开后呈环形管状结构。
其次,杆状骨架32具有图2、图3和图4中所示的水平展开状态和图1和图9中所示的竖向收拢状态,柔性防冲刷件33固定于环形骨架31和杆状骨架32底部,吸力基础1施工时,当杆状骨架32处于水平展开状态时,带动柔性防冲刷件33展开,柔性防冲刷件33平铺在海床表面上方,在柔性防冲刷件33对吸力基础1周围土体的覆盖防护作用下,有效解决施工过程中吸力基础1周围土体的冲刷问题,避免由于冲刷坑存在造成吸力基础1承载力和使用寿命的损失。具体实施时,可以使柔性防冲刷件33为透水不透砂的且没有延展性的薄膜材料。当柔性防冲刷件33展开后,其整体呈环形结构。
此外,环形储存仓21可拆卸地安装于环形骨架31的上方,可将二者拼装完成后再一起吊装至吸力基础1上,有助于节省施工时间,降低施工成本。吸力基础1沉贯结束后,可将环形储存仓21进行回收并重复利用,显著降低施工成本。
需要说明的是,图10中所示的杆状骨架32的数量为六个的实施例,并不能对本申请造成限定,杆状骨架32还可以为其他数量,例如五个、八个等等。
作为本发明的一种优化性设计,如图4、图7和图8所示,环形储存仓21面向吸力基础1的一侧开设有供柔性密封件22抽离的端口211,端口211沿环形储存仓21的周向延伸,环形储存仓21在端口211的下方设有用于辅助柔性密封件22与环形储存仓21分离的切割部212。
具体实施时,可以使环形储存仓21的围成端口211的下边沿设置成尖锐的环形刀刃,环形刀刃构成该切割部212。在吸力基础1沉贯完成且对环形储存仓21回收时,可利用切割部212将柔性密封件22切断,使柔性密封件22包裹在吸力基础1的部分与储存在环形储存仓21内的部分分割,柔性密封件22储存在环形储存仓21内的部分被回收利用,节约施工成本。
进一步地,如图4、图8和图9所示,可以使环形骨架31靠近吸力基础1的一端的端部安装有导向滑轮34,导向滑轮34用于辅助柔性密封件22从环形储存仓21内抽离,导向滑轮34与端口211相邻,导向滑轮34在竖直方向上的高度高于切割部212,多个导向滑轮34沿环形骨架31的周向间隔布置。
本领域技术人员能够理解的是,导向滑轮34可以对柔性密封件22起引导作用,辅助柔性密封件22更加顺畅地从环形储存仓21内抽离。导向滑轮34的高度高于切割部212,导向滑轮34可以在环形储存仓21的端口211处支撑柔性密封件22使其高于切割部212,从而能够防止吸力基础1下沉过程中,切割部212意外将柔性密封件22割断。多个导向滑轮34沿环形骨架31的周向间隔布置,能够更好地引导柔性密封件22完成对吸力基础1周向上的包裹过程以及提升柔性密封件22对被加强环11割裂土体的位置处的填充效果,保证柔性密封环4所构建的海水渗流路径的有效长度,进而有效防止鼠洞破坏。本发明对导向滑轮34的数量不作限定,例如,可以使导向滑轮34沿环形骨架31周向均匀布置6个。
进一步地,如图8所示,可以使柔性密封件22呈褶皱状储存在环形储存仓21内,且柔性密封件22与环形储存仓21的内壁呈点断式连接。
本领域技术人员能够理解的是,柔性密封件22呈褶皱状储存在环形储存仓21内,可充分利用环形储存仓21的空间,使环形储存仓21内可储存面积更大的柔性密封件22,保证柔性密封件22具有足够的面积将吸力基础1位于加强环11上方的部分完全包裹。柔性密封件22与环形储存仓21的内壁呈点断式连接,既能保证柔性密封件22在环形储存仓21内的褶皱的条理性,避免柔性密封件22散乱而难以抽离,又不会给柔性密封件22的抽离带来难度,还能保证柔性密封件22抽离时的结构完整性,避免柔性密封件22被撕裂。具体实施时,可以使柔性密封件22与环形储存仓21内壁通过胶粘的方式形成点断式连接。此外,在吸力基础1全部沉贯完成后,当切割部212失效而无法将柔性密封件22切断时,可直接通过提升环形储存仓21,将柔性密封件22从点断式连接处撕裂,实现柔性密封件22与环形储存仓21的分离。
作为本发明的一种优选实施方式,如图5所示,吸力基础1的外侧连接有密封环4,密封环4位于加强环11的上方,密封环4将柔性密封件22的端部密封固定在吸力基础1上。具体实施时,可以通过密封环4将柔性密封件22的端部压紧在吸力基础1的外壁上实现密封,并通过粘接或焊接的方式将密封环4与吸力基础1固定连接。
作为本发明的一种优选实施方式,如图8、图9和图11所示,环形储存仓21的外侧沿周向间隔设有多个限位槽213,杆状骨架32设有与限位槽213适配的限位凸起321,杆状骨架32处于竖向收拢状态时,限位凸起321与限位槽213配合以将环形储存仓21限定于环形骨架31上。具体地,限位槽213的数量与杆状骨架32的数量保持一致,使限位槽213与杆状骨架32上设置的限位凸起321一一对应。当杆状骨架32处于竖向收拢状态时,限位槽213和限位凸起321配合,使环形储存仓21固定于环形骨架31上,因此,在将冲刷防护组件3和鼠洞防治组件2一起吊装至吸力基础1上的过程中,限位槽213和限位凸起321配合,避免了环形储存仓21在吊装过程中发生晃动。而且,在限位槽213和限位凸起321配合的作用下,环形储存仓21对杆状骨架32的抵接还能避免杆状骨架32朝向环形骨架31的中央弯折,保证了杆状骨架32稳定处于竖直状态,进而保证吊装时的安全性。
作为本发明的一种优选实施方式,如图9所示,环形骨架31的底部安装有锚固件35,锚固件35用于将环形骨架31锚固在吸力基础1的周围土体上,保证吸力基础1施工过程中以及施工完成后环形骨架31能够稳定可靠地固定于海床表面,避免冲刷防护组件3被海水从吸力基础1处冲离。在优选的实施例中,可以沿环形骨架31的周向间隔设置多个锚固件35,锚固件35插入海床泥线以下而实现环形骨架31的固定。
作为本发明的一种优选实施方式,如图9所示,杆状骨架32远离环形骨架31的一端的端部安装有配重件36。本领域技术人员能够理解的是,在杆状骨架32上安装配重件36,可利用配重件36的重量带动杆状骨架32快速实现自竖向收拢状态翻转至水平展开状态。具体地,配重件36可以为装满沙石的沙袋。
作为本发明的一种优选实施方式,如图6、图8和图9所示,环形储存仓21顶部安装有多个沿周向间隔布置的回收吊环214,杆状骨架32远离环形骨架31的一端的端部设有吊装环37。回收吊环214可以用于绑扎缆绳,使得在吸力基础1施工过程中或施工完成后可以通过绑扎在回收吊环214上的缆绳吊装环形储存仓21实现鼠洞防治组件2的安装或回收。具体实施时,可以沿环形储存仓21的周向间隔设有六个回收吊环214,当然,也可以为其他数量的回收吊环214,在此不做限定。吊装环37布置在每根杆状骨架32的末端,也可以通过在吊装环37处绑扎缆绳,通过缆绳实现冲刷防护组件3的吊装,进而控制每根杆状骨架32的收拢与展开。
本发明所提供的一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护方法,采用如前所述的且在如图1至图11所示的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,参考图12、图13和图14所示,包括以下步骤:
步骤一,在吸力基础1沉贯前,预先将冲刷防护组件3和鼠洞防治组件2套装于吸力基础1,并使冲刷防护组件3和鼠洞防治组件2自下至上排布,环形骨架31压持在吸力基础1的加强环11上,环形储存仓21压持在环形骨架31上,将柔性密封件22的一端与吸力基础1的外壁沿周向密封且固定连接,通过回收缆绳5与环形储存仓21连接,并通过吊装缆绳6与杆状骨架32连接,松弛回收缆绳5,收紧吊装缆绳6而使杆状骨架32保持在竖向收拢状态时与环形储存仓21固定;具体地,柔性密封件22可通过密封环4密封固定在吸力基础1的外壁上,回收缆绳5绑扎在环形储存仓21上的回收吊环214上,吊装缆绳6绑扎在杆状骨架32的吊装环37上。
步骤二,进行吸力基础1在海床7上的负压沉贯过程,当吸力基础1上的加强环11沉贯至海床7表面的泥线71处时,停止吸力基础1的负压沉贯,断开吊装缆绳6与杆状骨架32的连接,使所有的杆状骨架32相对于环形骨架31翻转至水平展开状态,进而使杆状骨架32带动柔性防冲刷件33展开而实现吸力基础1周围土体的防冲刷;具体地,在断开吊装缆绳6与杆状骨架32的连接后,杆状骨架32可在其上端安装的配重件36的带动下迅速翻转至水平展开状态,杆状骨架32展开后,带动柔性防冲刷件33铺平在海床7表面而防止吸力基础1周围土体被冲刷。
步骤三,继续进行吸力基础1的负压沉贯,吸力基础1的加强环11沉贯入泥线71以下,此时,由于柔性密封件22的一端被固定于吸力基础1的外壁上,冲刷防护组件3和鼠洞防治组件2分别与吸力基础1发生错动而保持在泥线71上方,使得,储存在环形储存仓21内的柔性密封件22会随着吸力基础1的下沉而逐渐被抽离,并包裹在吸力基础1的位于加强环11以上的外壁;具体地,随着吸力基础1的下沉,柔性密封件22从缓存储存仓抽离时可在导向滑轮34的引导下逐渐向上包裹吸力基础1。
步骤四,当吸力基础1沉贯完成时,通过提升回收缆绳5,使回收缆绳5吊装鼠洞防治组件2与吸力基础1和冲刷防护组件3分离而实现回收,且在鼠洞防治组件2与冲刷防护组件3分离过程中,柔性密封件22与环形储存仓21分离;具体地,在回收过程中,随着鼠洞防治组件2与冲刷防护组件3的分离,可利用切割部212将柔性密封件22切割而实现柔性密封件22与环形储存仓21分离,而且,即便切割部212失效而未将柔性密封件22切断,随着鼠洞防治组件2的回收,柔性密封件22也会从与环形储存仓21的点断式连接处撕裂而实现柔性密封件22与环形储存仓21的分离。鼠洞防治组件2回收完成,至此吸力基础1施工完成。
本发明所保护的技术方案,并不局限于上述实施例,应当指出,任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合,在本发明的保护范围内。虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,包括布置在吸力基础周围的鼠洞防治组件和冲刷防护组件,所述吸力基础为顶端封闭、底端开口的桶体结构,所述吸力基础的外侧设有沿周向延伸的加强环;
所述冲刷防护组件包括环形骨架、杆状骨架和柔性防冲刷件,所述环形骨架套设于所述吸力基础并被所述加强环承载,多个所述杆状骨架沿所述环形骨架的周向间隔布置,所述杆状骨架与所述环形骨架的外边沿铰接以具有水平展开状态和向上翻转后形成的竖向收拢状态,所述柔性防冲刷件固定于所述环形骨架和所述杆状骨架底部;
所述鼠洞防治组件包括环形储存仓以及至少部分储存在所述环形储存仓内的柔性密封件,所述柔性密封件的一端与所述吸力基础的周向固定连接,所述环形储存仓可拆卸地安装于所述环形骨架的上方并能随所述冲刷防护组件一起沿所述吸力基础的轴向移动,所述柔性密封件在所述环形储存仓沿所述吸力基础的轴向移动过程中从所述环形储存仓内抽离并包裹于所述吸力基础的外侧。
2.根据权利要求1所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述环形储存仓面向所述吸力基础的一侧开设有供所述柔性密封件抽离的端口,所述端口沿所述环形储存仓的周向延伸,所述环形储存仓在所述端口的下方设有用于辅助所述柔性密封件与所述环形储存仓分离的切割部。
3.根据权利要求2所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述环形骨架靠近所述吸力基础的一端的端部安装有导向滑轮,所述导向滑轮用于辅助所述柔性密封件从所述环形储存仓内抽离,所述导向滑轮与所述端口相邻,所述导向滑轮在竖直方向上的高度高于所述切割部,多个所述导向滑轮沿所述环形骨架的周向间隔布置。
4.根据权利要求3所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述柔性密封件呈褶皱状储存在所述环形储存仓内,且所述柔性密封件与所述环形储存仓的内壁呈点断式连接。
5.根据权利要求1所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述吸力基础的外侧连接有密封环,所述密封环位于所述加强环的上方,所述密封环将所述柔性密封件的端部密封固定在所述吸力基础上。
6.根据权利要求1所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述环形储存仓的外侧沿周向间隔设有多个限位槽,所述杆状骨架设有与所述限位槽适配的限位凸起,所述杆状骨架处于所述竖向收拢状态时,所述限位凸起与所述限位槽配合以将所述环形储存仓限定于所述环形骨架上。
7.根据权利要求1所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述环形骨架的底部安装有锚固件,所述锚固件用于将所述环形骨架锚固在所述吸力基础的周围土体上。
8.根据权利要求1所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述杆状骨架远离所述环形骨架的一端的端部安装有配重件。
9.根据权利要求1所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,其特征在于,所述环形储存仓顶部安装有多个沿周向间隔布置的回收吊环,所述杆状骨架远离所述环形骨架的一端的端部设有吊装环。
10.一种海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护方法,其特征在于,采用如权利要求1-9任一项所述的海洋吸力基础鼠洞防治兼冲刷防护结构,包括以下步骤:
步骤一,在吸力基础沉贯前,预先将冲刷防护组件和鼠洞防治组件套装于吸力基础,并使冲刷防护组件和鼠洞防治组件自下至上排布,环形骨架压持在吸力基础的加强环上,环形储存仓压持在环形骨架上,将柔性密封件的一端与吸力基础的外壁沿周向密封且固定连接,通过回收缆绳与环形储存仓连接,并通过吊装缆绳与杆状骨架连接,松弛回收缆绳,收紧吊装缆绳而使杆状骨架保持在竖向收拢状态时与环形储存仓固定;
步骤二,进行吸力基础在海床上的负压沉贯过程,当吸力基础上的加强环沉贯至海床表面的泥线处时,停止吸力基础的负压沉贯,断开吊装缆绳与杆状骨架的连接,使所有的杆状骨架相对于环形骨架翻转至水平展开状态,进而使杆状骨架带动柔性防冲刷件展开而实现吸力基础周围土体的防冲刷;
步骤三,继续进行吸力基础的负压沉贯,吸力基础的加强环沉贯入泥线以下,此时,由于柔性密封件的一端被固定于吸力基础的外壁上,冲刷防护组件和鼠洞防治组件分别与吸力基础发生错动而保持在泥线上方,使得,储存在环形储存仓内的柔性密封件会随着吸力基础的下沉而逐渐被抽离,并包裹在吸力基础的位于加强环以上的外壁;
步骤四,当吸力基础沉贯完成时,通过提升回收缆绳,使回收缆绳吊装鼠洞防治组件与吸力基础和冲刷防护组件分离而实现回收,且在鼠洞防治组件与冲刷防护组件分离过程中,柔性密封件与环形储存仓分离。
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