一種雙圓臺形樁靴的製作方法

2023-05-03 19:42:06

一種雙圓臺形樁靴的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙圓臺形樁靴，包括殼體，設置在殼體中的加強筋和與殼體上端相連接的靴蓋，所述殼體由上下至少2個相連接的倒置空腔圓臺體組成，所述上圓臺體開設有同軸線的上大下小直徑的中心孔；所述下圓臺體為桶形狀，其桶口直徑與所述上圓臺體的小直徑中心孔孔徑相同並相連接；所述上圓臺體與所述下圓臺體相連接的端面設有圓臺臺肩，所述圓臺臺肩上設有若干圈環槽，自圓臺中心沿徑向射線方向的圓周面上還均等設有若干條直槽，所述下圓臺體的桶底面上設有至少1圈環槽；所述上圓臺體的上端面上靠近邊緣的圓周面上均等設置有3個用於安裝樁腿弦杆的孔。本發明提高了樁靴的抗壓能力，使得樁靴同時具有抗側向滑移和抗海流衝刷的優點。
【專利說明】一種雙圓臺形粧靴
【技術領域】
[0001]本發明屬於海洋平臺【技術領域】，涉及一種樁靴，更具體是涉及一種用於自升式平臺樁腿的雙圓臺形樁靴，適用於各種複雜環境的海床。
【背景技術】
[0002]樁靴是在自升式平臺上使用的一種結構物，自升式平臺每個樁腿下面都固定連接著一個樁靴，其類似於放大的「鐵餅」，與樁腿一道支撐起整個平臺。由於平臺各個樁靴之間的機械獨立性，樁靴支撐的平臺與席地(沉墊)支撐的平臺相比，可以適應各種不同的海床狀態，如:在不平海底或略微傾斜的海域作業。各種自升式鑽井平臺與鑽井船需要在各種複雜海況下作業，由於樁靴對平臺起基礎性的支撐作用，使得樁靴的設計與優化也越來越受到重視。合理的樁靴外形對於提高土壤承載力，降低樁腿入泥深度，防止平臺發生側傾等具有重要意義。
[0003]傳統錐形樁靴在淺插樁階段時的定位主要靠底部的錐形與龍頭，其中，初始定位時依靠的是龍頭，進一步定位依靠的是底部的錐形。由於龍頭的錐形使得其在初始定位時與土壤發生點接觸，容易發生壓潰現象，這不利於樁靴的二次使用。另外，土壤對樁靴底板的水平作用力用於抵抗樁靴的側向滑移，但傳統樁靴底板側向投影面積有限，使得傳統樁靴在抵抗側向滑移上能力不足。傳統樁靴並未有效利用土壤對樁靴的摩擦力來提高入泥阻力，進而降低樁靴的入泥深度。《海上移動式平臺設計與建造規範》指出，土壤對樁靴底板的壓力是成規律性變化的，底部為零，邊緣為平均壓力的兩倍，而傳統樁靴結構在外形上，並未充分考慮和利用這一受力特點。從整體上來看，原先結構又不能有效抵抗海流對樁靴底部土壤的衝刷。
[0004]專利號為201110095451.X，名稱為「可伸縮鑽井平臺樁靴結構」的專利，通過內部能伸縮的鋼骨架將傳統的固定式的樁靴結構改為活動式的樁靴機構，類似於傘的開合。在插樁過程中，通過收縮鋼骨架，使得樁靴以圓筒形迅速插入，在到達目標深度後，張開鋼骨架，達到擴大樁靴的承載面積的目的。但條狀機構不能充分發揮其作用區域承載力，且開放式液壓機構在海床下面，其可靠性無法得到保證，因此，實際應用尚存在有需要解決的技術問題。
[0005]因此，設計出一種龍頭低壓潰程度、抗側向滑移、低入泥深度和抗海流衝刷的樁靴結構對於複雜環境下平臺的安全作業具有很重要的現實意義。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是為了克服上述傳統錐形樁靴存在的不足，提供一種雙圓臺形樁靴。本發明抗壓潰能力強，能有效提高樁靴抗側向滑移和抗海流衝刷能力，為平臺在海上複雜環境下的安全作業提供保障，從而提高自升式平臺使用安全性。
[0007]為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案予以實現:
[0008]一種雙圓臺形樁靴，包括殼體，設置在殼體中的加強筋和與殼體上端相連接的靴蓋，其中所述殼體由上下至少2個相連接的倒置空腔圓臺體組成，所述上圓臺體開設有同軸線的上大下小直徑的中心孔；所述下圓臺體為桶形狀，其桶口直徑與所述上圓臺體的小直徑中心孔孔徑相同並相連接；所述上圓臺體與所述下圓臺體相連接的端面設有圓臺臺肩，所述圓臺臺肩上設有若干圈環槽，自圓臺中心沿徑向射線方向的圓周面上還均等設有若干條直槽，所述下圓臺體的桶底外面上設有至少I圈環槽；所述上圓臺體的上端面上靠近邊緣的圓周面上均等設置有3個用於安裝樁腿弦杆的孔。
[0009]上述所述靴蓋為開口朝下的桶形圓臺體，桶形圓臺體桶口與所述上圓臺體的上端設有的大直徑中心孔相連接。
[0010]上述所述的殼體由上下2個相連接的倒置空腔圓臺體組成。
[0011]上述所述的圓臺臺肩上設有若干圈環槽為2圈；設有的直槽為6條。
[0012]上述所述的環槽和直槽的斷截面形狀均為等腰梯形，梯形的下底角為60°?75。。
[0013]上述所述上圓臺體的錐角為α=35°?45° ,所述下圓臺體的錐角為β=25°?35°，所述靴蓋的錐角為Y =70°?80°。
[0014]上述所述的連接為焊接連接。
[0015]本發明的一種雙圓臺形樁靴的優點和有益效果:
[0016]1、本發明由於所述下圓臺體的下端為平面，相對於傳統的錐形龍頭而言，提高了龍頭的抗壓潰能力，延長了樁靴的使用壽命。所述上圓臺體與下圓臺體的兩端都是上大下小，其作用是在樁靴隨樁腿插入海床時，方便樁靴定位。作為靴蓋的圓臺體兩端是上小下大，其作用是方便桁架式樁腿起樁時，樁靴上面的泥土能夠較流暢地從樁靴上面滑出。所述上圓臺體和下圓臺體的梯形槽類似於「鞋釘」可增加與海床接觸面積，增加其摩擦力，同時有效地提高樁靴抗側向滑移和抗海流衝刷能力。內部加強筋的設置可以提高樁靴的剛性。
[0017]依據中國船級社《海上移動式平臺設計與建造規範》，靠近邊緣位置處，土壤對樁靴的壓力增大，可使靠近邊緣位置的梯形槽下底角儘量小，使得面積增加的效果最明顯，這樣就能夠充分利用這個位置的高壓力來提供儘可能大的垂直作用力和水平作用力。
[0018]2、本發明由於環槽和直槽的分散性，因此較傳統的錐形樁靴，儘可能地保證了水平力與垂直力的作用穩定性。環槽和直槽對容納在其中的土體具有保護作用，可以有效地抵抗海流對樁靴底部土壤的衝刷，儘可能地避免了由於土壤流失所導致的偏心受力。
[0019]3、本發明結構簡單，安全可靠，以帶有環槽的平面結構替換傳統樁靴龍頭錐形結構，提高了龍頭的抗壓能力，克服傳統樁靴龍頭易壓潰現象；採用帶有環槽和直槽的底板替代傳統錐形底板，使得樁靴同時具有抗側向滑移和抗海流衝刷的優點；由於增大了樁靴入泥阻力，因此也減小了桁架式樁腿入泥深度。
[0020]本發明的優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的雙圓臺形樁靴的主視圖，
[0022]圖2為圖1所示雙圓臺形樁靴的俯視圖，
[0023]圖3為圖2所示雙圓臺形樁靴的A-A向剖面圖，[0024]圖4為圖3所示雙圓臺形樁靴的B-B向剖視圖，
[0025]圖5為圖1所示雙圓臺形樁靴的仰視圖，
[0026]圖中:1-靴蓋，2-上圓臺體，3-下圓臺體(龍頭)，4-樁腿弦杆，5-加強筋【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖，對本發明的雙圓臺形樁靴做進一步的描述:
[0028]如圖1至圖5所示，一種雙圓臺形樁靴，包括鋼質殼體，設置在殼體中的鋼質加強筋5和與殼體上端面採用焊接相連接的鋼質靴蓋I，其中所述殼體由上下2個採用焊接連接的倒置空腔圓臺體2和3組成，所述上圓臺體2開設有同軸線的上大下小直徑的中心孔；所述下圓臺體3為桶狀形，其桶口直徑與所述上圓臺體2的小直徑中心孔孔徑相同並採用焊接連接；所述上圓臺體2與所述下圓臺體3相連接的端面設有圓臺臺肩，所述圓臺臺肩上設有兩圈斷截面形狀均為等腰梯形，梯形的下底角為60°?75°的環槽2-1和2-2，自圓臺中心沿徑向射線方向的圓周面上還均等設有6條斷截面形狀均為等腰梯形，梯形的下底角為60°?75°的直槽2-3和2-4，所述下圓臺體3的桶底外面上設有I圈斷截面形狀均為等腰梯形，梯形的下底角為60°?75°的環槽3-1;所述上圓臺體2的上端面上靠近邊緣的圓周面上均等設置有3個用於安裝樁腿弦杆4的孔；所述靴蓋I為開口朝下的桶形圓臺體，桶形圓臺體桶口與所述上圓臺體2的上端面設有的大直徑中心孔焊接連接；所述加強筋5是斷截面形狀為弧形的條狀鋼板，加強筋5對應環槽呈圓周均等隔離豎直與所述殼體和所述靴蓋I焊接連接。所述上圓臺體2的錐角為α=35°?45°，所述下圓臺體3的錐角為β=25°?35°，所述靴蓋的錐角為Y =70°?80°。
[0029]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種雙圓臺形樁靴，包括殼體，設置在殼體中的加強筋和與殼體上端相連接的靴蓋，其特徵在於:所述殼體由上下至少2個相連接的倒置空腔圓臺體組成，所述上圓臺體開設有同軸線的上大下小直徑的中心孔；所述下圓臺體為桶狀形，其桶口直徑與所述上圓臺體的小直徑中心孔孔徑相同並相連接；所述上圓臺體與所述下圓臺體相連接的端面設有圓臺臺肩，所述圓臺臺肩上設有若干圈環槽，自圓臺中心沿徑向射線方向的圓周面上還均等設有若干條直槽，所述下圓臺體的桶底外面上設有至少I圈環槽；所述上圓臺體的上端面上靠近邊緣的圓周面上均等設置有3個用於安裝樁腿弦杆的孔。
2.根據權利要求1所述的雙圓臺形樁靴，其特徵是:所述靴蓋為開口朝下的桶形圓臺體，桶形圓臺體桶口與所述上圓臺體的上端設有的大直徑中心孔相連接。
3.根據權利要求1所述的雙圓臺形樁靴，其特徵在於:所述的殼體由上下2個相連接的倒置空腔圓臺體組成。
4.根據權利要求1所述的雙圓臺形樁靴，其特徵在於:所述的圓臺臺肩上設有若干圈環槽為2圈；設有的直槽為6條。
5.根據權利要求1或4所述的雙圓臺形樁靴，其特徵在於:所述的環槽和直槽的斷截面形狀均為等腰梯形，梯形的下底角為60°?75°。
6.根據權利要求1所述的雙圓臺形樁靴，其特徵在於:所述上圓臺體的錐角為α=35°?45°，所述下圓臺體的錐角為β=25°?35°，所述靴蓋的錐角為Y =70°?80。。
7.根據權利要求1所述的雙圓臺形樁靴，其特徵在於:所述的連接為焊接連接。
【文檔編號】E02D5/72GK103485341SQ201310433031
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】何文生, 王亞坤, 齊繼陽, 秦文龍, 李金泰, 李欽奉, 王筱蓉, 唐文獻, 張建, 謝建新, 周金鑫 申請人:江蘇科技大學