本發(fā)明涉及深海浮式平臺的錨固技術領域，特別涉及到一種便于控制旋轉(zhuǎn)傾斜度的平板錨基礎安裝結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術：

平板錨基礎是一種新型海洋基礎型式，平板錨基礎安裝完成后，通過系纜與浮式平臺固定于某一區(qū)域，進行正常工作。平板錨基礎的安裝借鑒了吸力式沉箱的貫入方式，將平板錨基礎卡在沉箱底部，通過沉箱自重與抽水吸力將平板錨貫入至指定的海床深度，這樣下沉的平板錨是豎直的，根據(jù)工況需要還需使平板錨傾斜，現(xiàn)有技術的做法是如centrifugemodellingtoassessconsolidationfollowingkeyingofdirectlyembeddedplateanchors，a.p.blake，instituteoftechnology,sligo,ireland中所記載的，先將沉箱拔出，并在平板錨上系上用于拽拉的纜繩，將平板錨拽拉傾斜，如圖1所示，在拽拉使之傾斜的過程中，會造成平板錨基礎埋深的損失，從而降低平板錨基礎的承載能力。如果將平板錨基礎初始埋深進行擴大，以彌補傾斜過程中導致的埋深的損失，會導致安裝成本增加。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種便于控制旋轉(zhuǎn)傾斜度的平板錨基礎安裝結(jié)構(gòu)及方法，平板錨基礎隨沉箱一起下沉至設計深度后進行傾斜旋轉(zhuǎn)，傾斜完成后再將沉箱拔出，傾斜過程中能夠精確控制旋轉(zhuǎn)傾斜角度，且旋轉(zhuǎn)過程中不會導致平板錨基礎埋深的損失。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種便于控制旋轉(zhuǎn)傾斜度的平板錨基礎安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括沉箱，沉箱的頂部通過升降支撐架設置有上齒輪，沉箱的底部側(cè)壁上開設有卡槽，平板錨的兩端連接有轉(zhuǎn)桿，轉(zhuǎn)桿設置于卡槽中且能夠轉(zhuǎn)動，平板錨上固定連接有下齒輪，上齒輪、下齒輪之間通過鏈條嚙合連接。

本發(fā)明是對現(xiàn)有安裝方式中的沉箱進行調(diào)整，在沉箱頂部安裝上齒輪，并且選擇可以調(diào)節(jié)高度的支撐架進行支撐。在沉箱下沉之前平板錨已經(jīng)卡設于沉箱底部，平板錨上固定連接下齒輪，上、下齒輪之間設置有鏈條與兩個齒輪緊密嚙合，從而可以在控制旋轉(zhuǎn)上齒輪時，能夠?qū)ζ桨邋^基礎的角度進行調(diào)整。另外由于平板錨基礎在旋轉(zhuǎn)過程中可能會對系纜產(chǎn)生影響，在沉箱靠近系纜一側(cè)預留空間，為平板錨基礎旋轉(zhuǎn)過程不受系纜的影響提供有利條件。

本發(fā)明中所述的鏈條用于傳遞上下齒輪之間的動力，由于安裝過程中部分裝置會位于土體中，為了避免鏈條與齒輪接觸處產(chǎn)生堵塞，鏈條設計中在不影響正常功能的基礎上應設計較多的孔洞，便于土體在裝置擠壓下產(chǎn)生流動，從而避免堵塞。

一種便于控制旋轉(zhuǎn)傾斜度的平板錨基礎安裝方法，其特征在于，平板錨隨沉箱一起下沉，下沉過程中保證上齒輪與下齒輪之間的鏈條始終處于受拉狀態(tài)，平板錨下沉至設計深度后，控制上齒輪轉(zhuǎn)動，通過鏈條帶動下齒輪轉(zhuǎn)動，下齒輪帶動平板錨轉(zhuǎn)動，平板錨的旋轉(zhuǎn)傾斜度由上齒輪的轉(zhuǎn)動角度決定，待平板錨旋轉(zhuǎn)至所需傾斜度后，停止上齒輪的轉(zhuǎn)動，使支撐架降低從而使上、下齒輪間的鏈條松弛，使鏈條脫離下齒輪，控制沉箱上拔，沉箱連同上齒輪、鏈條一起脫離平板錨。

優(yōu)選地，在平板錨上連接有系纜，沉箱脫離平板錨后，將系纜固定于浮式平臺上，將平板錨與浮式平臺固定相連。。

本發(fā)明所述的支撐架用于支撐沉箱頂部的上齒輪，平板錨在旋轉(zhuǎn)至設計角度后需要對安裝結(jié)構(gòu)進行撤離，選擇可以調(diào)節(jié)高度的支撐架可以在平板錨基礎旋轉(zhuǎn)完成后降低上齒輪的高度，使上、下齒輪之間的鏈條松弛下來，再利用其他機械將沉箱、連同上齒輪、鏈條上拔完成撤離。

本發(fā)明采用上述方案后具有如下技術效果：

本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)平板錨基礎的旋轉(zhuǎn)安裝，并能夠在安裝過程避免平板錨基礎埋深的損失，從而保證平板錨基礎的承載能力，保證平板錨基礎穩(wěn)定正常工作。

本發(fā)明的安裝方法與現(xiàn)有安裝方式相比，通過控制上齒輪的轉(zhuǎn)動，可以對平板錨基礎的旋轉(zhuǎn)安裝過程進行精準控制，同時避免平板錨基礎旋轉(zhuǎn)安裝過程導致的埋深損失，將會對平板錨基礎的安裝工作極為有利。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術中平板錨旋轉(zhuǎn)施工過程示意圖；

圖2是本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)的整體示意圖；

圖3是上齒輪的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是下齒輪的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5顯示了平板錨在沉箱底部的安裝結(jié)構(gòu)；

圖6顯示了本發(fā)明的安裝過程。

圖中：1-沉箱；2-平板錨；3-系纜；4-鏈條；5-上齒輪；6-下齒輪；7-升降支撐架；8-轉(zhuǎn)桿；9-卡槽。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步介紹。

如圖2-5所示，一種便于控制旋轉(zhuǎn)傾斜度的平板錨基礎安裝結(jié)構(gòu)，包括沉箱1，沉箱的頂部通過升降支撐架7設置有上齒輪5，沉箱的底部側(cè)壁上開設有卡槽9，平板錨2的兩端連接有轉(zhuǎn)桿8，轉(zhuǎn)桿設置于卡槽中且能夠轉(zhuǎn)動，平板錨上固定連接有下齒輪6，上齒輪、下齒輪之間通過鏈條4嚙合連接。

相應地一種便于控制旋轉(zhuǎn)傾斜度的平板錨基礎安裝方法，平板錨隨沉箱一起下沉，沉箱的下沉原理為現(xiàn)有技術，下沉過程中保證上齒輪與下齒輪之間的鏈條始終處于受拉狀態(tài)，平板錨下沉至設計深度后，控制上齒輪轉(zhuǎn)動，通過鏈條帶動下齒輪轉(zhuǎn)動，下齒輪帶動平板錨轉(zhuǎn)動，平板錨的旋轉(zhuǎn)傾斜度由上齒輪的轉(zhuǎn)動角度決定，待平板錨旋轉(zhuǎn)至所需傾斜度后，停止上齒輪的轉(zhuǎn)動，使支撐架降低從而使上、下齒輪間的鏈條松弛，使鏈條脫離下齒輪，控制沉箱上拔，沉箱連同上齒輪、鏈條一起脫離平板錨。在平板錨上連接有系纜3，沉箱脫離平板錨后，將系纜固定于浮式平臺上，將平板錨與浮式平臺固定相連。

工作原理為：平板錨隨著沉箱一起下沉，在下沉過程中，上齒輪和下齒輪與鏈條緊密咬合，待平板錨下沉至設計深度后，需要旋轉(zhuǎn)傾斜時，控制上齒輪的旋轉(zhuǎn)，可以通過鏈條將動力傳遞到下齒輪，因下齒輪與平板錨為固定連接方式，所以下齒輪轉(zhuǎn)動時會同時帶動平板錨一起旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)上、下齒輪聯(lián)動旋轉(zhuǎn)。待平板錨旋轉(zhuǎn)至設計角度或傾斜度后，降低沉箱頂部的升降撐架的高度，使連接上下齒輪的鏈條松弛，再利用其他機械將沉箱、上齒輪、鏈條向遠離平板錨基礎的方向進行上拔撤離。

在安裝過程中，可以通過旋轉(zhuǎn)上齒輪的角度達到控制下齒輪的旋轉(zhuǎn)角度，即可以精準地控制平板錨的旋轉(zhuǎn)角度。例如，上齒輪和下齒輪大小相同，齒數(shù)均為18，以平板錨需要逆時針旋轉(zhuǎn)60度為例，通過電機加減速器帶動上齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，從而精準控制上齒輪旋轉(zhuǎn)3個齒數(shù)，即上齒輪旋轉(zhuǎn)60度，上齒輪通過鏈條帶動下齒輪旋轉(zhuǎn)3個齒數(shù)，從而實現(xiàn)平板錨逆時針旋轉(zhuǎn)60度。當平板錨需要順時針旋轉(zhuǎn)30度時，通過控制電機帶動上齒輪順時針旋轉(zhuǎn)，控制上齒輪旋轉(zhuǎn)1齒半，即旋轉(zhuǎn)30度，通過鏈條帶動下齒輪旋轉(zhuǎn)1齒半，從而實現(xiàn)平板錨順時針旋轉(zhuǎn)30度。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種便于控制旋轉(zhuǎn)傾斜度的平板錨基礎安裝結(jié)構(gòu)及方法，包括沉箱，沉箱的頂部通過升降支撐架設置有上齒輪，沉箱的底部側(cè)壁上開設有卡槽，平板錨的兩端連接有轉(zhuǎn)桿，轉(zhuǎn)桿設置于卡槽中且能夠轉(zhuǎn)動，平板錨上固定連接有下齒輪，上齒輪、下齒輪之間通過鏈條嚙合連接。本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)平板錨基礎的旋轉(zhuǎn)安裝，并能夠在安裝過程避免平板錨基礎埋深的損失，從而保證平板錨基礎的承載能力，保證平板錨基礎穩(wěn)定正常工作。本發(fā)明的安裝方法與現(xiàn)有安裝方式相比，通過控制上齒輪的轉(zhuǎn)動，可以對平板錨基礎的旋轉(zhuǎn)安裝過程進行精準控制，同時避免平板錨基礎旋轉(zhuǎn)安裝過程導致的埋深損失，將會對平板錨基礎的安裝工作極為有利。

技術研發(fā)人員：豐土根;姜偉;王啟葉楠;許華姣;劉龍
受保護的技術使用者：河海大學
技術研發(fā)日：2017.07.31
技術公布日：2017.10.20