專利名稱：一種具有拔樁減阻功能的自升式平臺(tái)浮力樁靴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種具有拔樁減阻功能的自升式平臺(tái)浮力樁靴。
背景技術(shù)：
自升式平臺(tái)一般通過(guò)預(yù)壓在海床上獲得強(qiáng)度足夠的海土基礎(chǔ)，釋放壓載水后，樁底的壓實(shí)土體為后續(xù)鉆井作業(yè)提供了支撐。但在軟土海床上，預(yù)壓載后平臺(tái)樁腿往往入泥過(guò)深，有時(shí)甚至超過(guò)30米，這就給鉆井作業(yè)結(jié)束后平臺(tái)撤離拔樁帶來(lái)很大困難?，F(xiàn)有的方法是沖刷樁底及附近區(qū)域，消除靴底吸附力同時(shí)降低底部土體強(qiáng)度，從而達(dá)到減少拔樁阻力的目的，但當(dāng)樁腿入泥過(guò)深時(shí)，淤積土體的重量及相應(yīng)的固結(jié)都將給拔樁增加極大的阻力，最終導(dǎo)致平臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間拔樁不出，甚至需要?jiǎng)佑猛谀啻跇?，而更多情況下平臺(tái)不得不放棄了在超軟地層孔位的鉆探作業(yè)。因此若有辦法減少樁坑中海床區(qū)域樁腿桁架空間內(nèi)的海土淤積量，并降低插樁時(shí) 回填土體的固結(jié)強(qiáng)度則將非常有利于平臺(tái)拔樁，從而確保自升式平臺(tái)能夠在更軟的海床上就位鉆探。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種浮力式樁靴，減少海泥在樁坑中淤積固結(jié)引發(fā)的拔樁阻力，并為升樁作業(yè)提供一定浮力。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案設(shè)計(jì)頂部具有浮箱的平臺(tái)樁靴，平臺(tái)壓載時(shí)向浮箱內(nèi)注水，壓載結(jié)束后部分浮箱壓載水隨船體壓載水同時(shí)排出，浮箱中剩余壓載水確保平臺(tái)穩(wěn)定。由于平臺(tái)插樁后形成樁坑中的空間為浮箱占據(jù)，海土淤積回填量大幅度減少，極大減少了淤積土重量帶來(lái)的拔樁阻力。同時(shí)浮箱側(cè)面設(shè)有沖刷噴嘴，平臺(tái)鉆探作業(yè)過(guò)程中可定期沖刷避免樁腿附近土體固結(jié)，降低土體強(qiáng)度。拔樁時(shí)將浮筒內(nèi)壓載水全部排出，浮箱為樁腿提供一定浮力，能夠緩解升降機(jī)構(gòu)的升樁荷載，以實(shí)現(xiàn)順利拔樁。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、樁坑內(nèi)的原樁腿桁架空間將替代為浮箱，樁坑內(nèi)的淤積土量大幅度減少，由之引起的拔樁阻力不復(fù)存在，浮箱排出水后可進(jìn)一步為拔樁提供浮力。2、浮箱上設(shè)置的噴嘴可定期沖刷，液化樁腿周圍土體，降低土體板結(jié)程度。3、浮箱上可以安裝滲透性過(guò)水孔，確保壓樁過(guò)程海水自動(dòng)進(jìn)入浮箱，同時(shí)避免海泥進(jìn)入；拔樁前，通過(guò)船上氣泵可將浮箱內(nèi)剩余壓載水通過(guò)滲透性過(guò)水孔順利排出。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中浮箱底部滲透性過(guò)水裝置示意圖；圖3是本發(fā)明中浮箱沖刷管線、注氣管線布置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方法可以概括為以下內(nèi)容I)浮力樁靴設(shè)有三組浮箱1，每個(gè)浮箱內(nèi)設(shè)有三個(gè)棱柱形的壓載艙2和加強(qiáng)環(huán)3，浮箱與浮箱之間、浮箱與樁腳頂面之間經(jīng)由墊墩4和喇叭口 5限位后焊接。浮箱的外側(cè)依然是樁腿的三根主立柱，立柱上的齒條是貫通的，因此浮箱不影響平臺(tái)的升降樁作業(yè)。見(jiàn)圖
Io2)浮箱下部設(shè)有滲透性過(guò)水裝置6，該過(guò)水裝置內(nèi)為壓實(shí)鋼絲團(tuán)，經(jīng)由卡扣7安裝在浮箱外側(cè)，見(jiàn)圖2?？蛇x擇壓實(shí)程度不同的鋼絲團(tuán)而調(diào)節(jié)該過(guò)水裝置的滲透性，確保海水通過(guò)而阻止海泥進(jìn)入。 3)每個(gè)浮箱外側(cè)擋泥罩8下設(shè)有沖刷管線9出口，沖刷管線9與平臺(tái)上面的海水泵連接，定期沖刷可起到液化樁腿附近土體，降低拔樁阻力的作用，見(jiàn)圖3。4)每個(gè)浮箱內(nèi)設(shè)有獨(dú)立可控的注氣管線10，與平臺(tái)上的空氣壓縮機(jī)連接，通過(guò)平臺(tái)上的開(kāi)關(guān)閥控制。排水時(shí)，打開(kāi)相應(yīng)閥門(mén)，空氣壓縮機(jī)向指定浮箱內(nèi)注入空氣，壓出浮箱內(nèi)的壓載水，見(jiàn)圖3。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種具有拔樁減阻功能的自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于它包括三個(gè)浮箱、浮箱上的滲透性過(guò)水裝置和沖刷孔、浮箱內(nèi)的沖刷管線和注氣管線； 所述浮箱位于浮力樁靴上部，處于樁腿三根主立柱之內(nèi)，每個(gè)浮箱被分為三個(gè)壓載艙； 所述滲透性過(guò)水孔，包括外殼、卡板和內(nèi)部的壓實(shí)鋼絲團(tuán)，利用卡口安裝在浮箱外側(cè)下部的預(yù)留過(guò)水孔上； 所述沖刷孔是浮箱外側(cè)開(kāi)出的出水口，上設(shè)有擋泥罩，沖刷孔內(nèi)是沖刷管線與平臺(tái)上的海水泵相連； 所述注氣管線的出口端在浮箱內(nèi)部上方，可向浮箱內(nèi)三個(gè)壓載艙同時(shí)注入空氣，以排出壓載水；上、中、下三個(gè)浮箱的注氣管線均與平臺(tái)上空氣壓縮機(jī)連接，利用控制閥可獨(dú)立控制各個(gè)浮箱的注氣排水。
2.如權(quán)利要求I所述的一種自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于利用浮箱減少樁坑內(nèi)回填淤積的海土，降低拔樁阻力。
3.如權(quán)利要求2所述的一種自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于利用浮箱的充水與排水來(lái)增加重量或提供浮力，從而支持平臺(tái)的壓樁與拔樁。
4.如權(quán)利要求2所述的一種自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于利用獨(dú)立控制的注氣管線分別控制各個(gè)浮箱的注氣壓力，從而控制各個(gè)浮箱的壓載水量。
5.如權(quán)利要求I所述的一種自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于利用浮箱上的沖刷孔沖刷，液化樁腿周圍土體，減少拔樁阻力。
6.如權(quán)利要求I所述的一種自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于浮箱下部安裝有可拆卸的滲透性過(guò)水裝置，過(guò)水裝置的滲透性可調(diào)，用于阻止海泥進(jìn)入。
7.如權(quán)利要求I或2或3或4所述的一種自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于浮箱之間采用墊墩限位后焊接，并且連接有若干根金屬軟管，可使平臺(tái)上沖刷水和壓縮空氣直接連通到下部的兩個(gè)浮箱，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)浮箱沖刷、排水的獨(dú)立控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有拔樁減阻功能的自升式平臺(tái)浮力樁靴，其特征在于它包括浮箱、滲透性過(guò)水裝置、沖刷孔、沖刷管線和注氣管線。樁靴上部有三個(gè)浮箱，每個(gè)浮箱由三個(gè)棱柱形壓載艙組成，艙內(nèi)注氣管線可向三個(gè)壓載艙注入空氣排出壓載水。浮箱外側(cè)下部安裝有滲透性過(guò)水裝置作為排水通道并可阻擋海泥進(jìn)入。浮箱外側(cè)擋泥罩下設(shè)有沖刷孔，用于定期沖刷避免樁腿附近土體固結(jié)。浮力樁靴借助浮箱占據(jù)樁坑空間，減少平臺(tái)作業(yè)期間海土淤積回填量，大幅度降低淤積土重量帶來(lái)的拔樁阻力；同時(shí)拔樁時(shí)壓載水排出可提供一定浮力，緩解升降機(jī)構(gòu)升樁荷載，實(shí)現(xiàn)順利拔樁。
文檔編號(hào)E02B17/00GK102776883SQ201110447830
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者段夢(mèng)蘭, 趙天奉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)