專利名稱：吸力貫入式弧形板錨及其安裝工具的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于海洋工程設計、施工技術領域，尤其涉及深水浮式海洋結(jié)構物的系泊用板錨。
背景技術：
隨著油氣資源的開采，對海上采油平臺的深水系泊定位技術提出了更高的要求?；诮档唾M用和提高系泊效率的考慮，深水系泊逐漸拋棄了傳統(tǒng)的懸鏈線式錨泊，而是更多地采用了由多成分錨泊線(鋼鏈、金屬索和合成纖維繩等)組成的張緊或半張緊式錨泊系統(tǒng)。此時，作用在錨體上的荷載角度一般超過海床平面30°以上，錨體 需要承受較大的豎向拉拔荷載。目前，國際上發(fā)展較快、應用廣泛的深水系泊基礎主要包括吸力錨、法向承力錨、吸力貫入式平板錨和動力貫入錨，與本實用新型有關的技術是吸力式貫入板錨。現(xiàn)有吸力貫入板錨是將板錨垂直插在負壓桶體內(nèi)，施工時，先將負壓桶體貫入土中，將板錨留在土中，然后將負壓桶提出水面，拉張與板錨相連的錨鏈，使板錨轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)至與系纜力垂直的方位，此時，板錨獲得最大承載能力。這個過程稱為吸力式貫入板錨安裝的轉(zhuǎn)動過程，這種吸力式貫入板錨可以用于浮式生產(chǎn)裝置的錨泊系統(tǒng)，它借鑒了吸力錨的貫入方式，結(jié)合了吸力錨與法向承力錨的優(yōu)點定位精確、造價低廉、便于操作和可承受較大豎向張拉荷載。但存在的缺陷是在吸力式貫入板錨的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)過程中，其埋深損失無法控制，從而導致其承載力顯著降低。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有吸力貫入板錨在板錨安裝轉(zhuǎn)動過程中埋深損失無法控制的技術問題，本實用新型對現(xiàn)有吸力貫入貫入式板錨進行改進，提供一種新型吸力貫入弧形板錨。本實用新型的第二個目的是提供與這種吸力貫入弧形板錨配套使用的安裝工具。為解決上述問題，本實用新型吸力貫入式弧形板錨的結(jié)構是它包括錨體，其特征在于，錨體是一個弧形體，在錨體兩側(cè)分別設置有連接桿，連接桿上設有槽口，槽口上設有銷孔和銷子，在錨體上沿中部設有插口。本實用新型弧形板錨所在的圓的內(nèi)徑最好大于負壓桶的外徑。為了便于弧形板錨貫入海底泥土中，本實用新型的安裝工具結(jié)構是它包括一個負壓桶體，其特征在于，負壓桶體的底側(cè)設有安裝弧形板錨的缺口，缺口兩端的桶體壁上分別設有固定軸，固定軸上設有銷孔，該銷孔與連接桿槽口的銷孔相對應；在負壓桶缺口的上沿中部設有一個朝外的凸起，該凸起與弧形板錨上的插口相匹配，在該凸起上設有垂直方向的銷孔，在負壓桶半圓缺口的上沿中部再設一個可以穿過錨鏈的小缺口。本實用新型吸力貫入弧形板錨的施工方法是第一步將吸力貫入式弧形板錨和負壓桶臨時安裝組合成一體首先將弧形板錨對準負壓桶的半圓缺口，此時錨腿上的錨鏈從負壓桶上沿中部的小缺口伸出，再使兩個連接桿槽口插入負壓桶的固定軸上并用銷子固定，同時使弧形板錨的插口套在負壓桶的凸起上并用銷子固定，將兩個連接桿上的銷子和凸起上的銷子都掛上拉繩，安裝完畢；第二步將弧形板錨貫入海底土層貫入過程與現(xiàn)有吸力貫入式板錨相同，先在負壓桶通氣孔打開的情況下靠自重將其貫入土體，然后關閉通氣孔，通過吸水泵抽水，使負壓桶連同弧形板錨在壓差的作用下壓入土中；第三步轉(zhuǎn)動弧形板錨上提與銷子相連的三根拉繩，拔掉所有銷子，此時，弧形板錨與負壓桶的凸起失去約束，然后張拉弧形板錨的錨鏈，對弧形板錨施加轉(zhuǎn)動力矩，弧形板錨在連接桿與固定軸的臨時約束下，繞固定軸轉(zhuǎn)動至與錨鏈拉力垂直的位置，此時達到弧形板錨承載力最大位置；第四步按照現(xiàn)有吸力貫入式板錨提升方法，將負壓桶提出水面，弧形板錨留在土中。本實用新型的優(yōu)點是本實用新型的弧形板錨在負壓作用下安裝就位后，弧形板錨先依賴負壓桶在原位轉(zhuǎn)動，由于負壓桶的約束作用，弧形板錨的埋深不會減小，可以精確地控制其轉(zhuǎn)動后的埋深位置，具有便于操作和可承受較大豎向張拉荷載的優(yōu)點，可以減小安裝板錨的復雜性和負壓桶安裝深度。該實用新型約束板錨在原位轉(zhuǎn)動，使板錨轉(zhuǎn)入更深的土層中，從而增大了板錨的承載力，減小了負壓桶的貫入深度。

圖I是本實用新型吸力貫入式弧形錨和安裝工具臨時組合安裝的結(jié)構立體圖；圖2是圖I的俯視圖。圖例說明，I-負壓桶體，2-弧形錨體，3-半圓缺口，4-連接桿，5-固定軸，6-槽口，
7-銷孔，8-凸起，9-銷孔，10-插口，11-錨腿，12-小缺口。
具體實施方式
本實用新型吸力貫入弧形板錨的結(jié)構如圖I所示，它包括錨體，錨體上設有錨腿11，錨腿上設有錨眼，錨眼上連接錨鏈(錨鏈圖中未畫)，從圖中看出，錨體是一個弧形錨體2，在弧形錨體2兩側(cè)分別設置有連接桿4，連接桿4上設有槽口 6，槽口 6上設有銷孔7和銷子，在錨體2上沿中部設有插口 10。本實用新型的安裝工具結(jié)構如圖I所示它包括負壓桶體I ;負壓桶體I的底側(cè)設有安裝弧形錨體2的缺口 3，缺口 3兩端的桶體壁上分別設有固定軸5，固定軸5上設有銷孔，該銷孔與連接桿槽口 6的銷孔7相對應；在負壓桶缺口 3的上沿中部設有一個朝外的凸起8，該凸起8與弧形板錨上的插口 10相匹配，在該凸起8上設有垂直方向的銷孔9，在凸起8的旁邊設一個可以穿過錨鏈的小缺口 12。本實用新型吸力貫入弧形板錨的施工方法是第一步將吸力貫入式弧形板錨和負壓桶臨時安裝組合成一體首先將弧形錨體2對準負壓桶體I的缺口 3，此時錨腿11的錨鏈從負壓桶的小缺口 12伸出，再使兩個連接桿槽口 6插入負壓桶體I的固定軸5上并用銷子固定，同時使弧形板錨的插口 10套在負壓桶的凸起8上并用銷子9固定，將兩個連接桿4上的銷子和凸起8上的銷子都掛上拉繩，安裝完畢。第二步將弧形板錨貫入海底土層貫入過程與現(xiàn)有吸力貫入式板錨相同，先在負壓桶體I通氣孔打開的情況下靠自重將其貫入土體，然后關閉通氣孔，通過吸水泵抽水，使負壓桶體I連同弧形板錨在壓差的作用下壓入土中；第三步轉(zhuǎn)動弧形板錨上提與銷子相連的三根拉繩，拔掉所有銷子，此時，弧形錨體2與負壓桶的凸起8失去約束，然后通過錨鏈張拉弧形板錨的錨腿11，對弧形板錨施加轉(zhuǎn)動力矩，弧形板錨在連接桿4與固定軸5的臨時約束下，繞固定軸轉(zhuǎn)動至與錨腿11拉力垂直的位置，此時達到弧形板錨承載力最大位置；第四步按照現(xiàn)有吸力貫入式板錨提升方法，將負壓桶體I提出水面，弧形板錨留在土中。
權利要求1.一種吸カ貫入式弧形板錨，它包括錨體，其特征在干，錨體是ー個弧形體，在錨體兩側(cè)分別設置有連接桿，連接桿上設有槽ロ，槽ロ上設有銷孔和銷子，在錨體上沿中部設有插□。
2.一種與權利要求I所述的弧形板錨配套使用的安裝工具，它包括一個負壓桶體，其特征在于，負壓桶體的底側(cè)設有安裝弧形板錨的缺ロ，缺ロ兩端的桶體壁上分別設有固定軸，固定軸上設有銷孔，該銷孔與連接桿槽ロ的銷孔相對應；在負壓桶缺ロ的上沿中部設有ー個朝外的凸起，該凸起與弧形板錨上的插ロ相匹配，在該凸起上設有垂直方向的銷孔，在負壓桶半圓缺ロ的上沿中部再設ー個可以穿過錨鏈的小缺ロ。
專利摘要本實用新型公開了一種吸力貫入式弧形板錨及其安裝工具，弧形板錨的錨體是一個弧形體，安裝工具是一個底部帶有缺口的負壓桶，將弧形板錨扣在負壓桶底部缺口上，利用現(xiàn)有方法將弧形板錨貫入土中。本實用新型弧形板錨在負壓作用下安裝就位后，弧形板錨先依賴負壓桶在原位轉(zhuǎn)動，由于負壓桶的約束作用，弧形板錨的埋深不會減小，可以精確定控制其轉(zhuǎn)動后的埋深位置，具有便于操作和可承受較大豎向張拉荷載的優(yōu)點，可以減小安裝板錨的復雜性和負壓桶安裝深度。該實用新型約束板錨在原位轉(zhuǎn)動，使板錨轉(zhuǎn)入更深的土層中，從而增大了板錨的承載力，減小了負壓桶貫入深度。
文檔編號B63B21/24GK202518442SQ20122007646
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權日2012年3月2日
發(fā)明者張玉哲, 王騰, 鄭龍 申請人:中國石油大學(華東)