[发明专利]一种能旋转下贯的吸力式筒型基础

说明书

本发明公开了一种能旋转下贯的吸力式筒型基础，涉及海洋工程技术领域，包括顶面封闭、下端开口的锚筒，所述锚筒的顶面设有抽水孔，抽水孔上连接潜水泵，还包括设置在锚筒顶端的旋转动力筒；所述旋转动力筒的内腔设有轴承柱，轴承柱上设有至少三片等间隔设置的射流挡板，每片射流挡板相对的旋转动力筒侧壁设有一圆形孔，圆形孔的内端设有导管，导管的管口正对射流挡板，旋转动力筒的顶端设有一出水孔，出水孔上连接潜水泵。本发明的有益效果是，吸力式筒型基础能明显减小吸力锚下贯阻力，改善因筒身外壁结构改变导致的安装困难的情况，提高安装效率，既能提高安装后的竖直抗拔承载力，又可以下贯阻力，还能消除土塞问题。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别是一种能旋转下贯的吸力式筒型基础。

背景技术

吸力式筒型基础是广泛应用于海洋工程中、发展前景良好的基础结构形式。其结构一般为一顶端封闭、下端敞开的钢筒，在海水中，受重力作用自由下沉直至筒下边缘插入海底土体，后利用水下潜水泵抽出筒内水体，形成内外压差，在内外压力差作用下，锚筒缓慢下贯。当下贯至锚筒内部顶端与海底土体接触完全时，下贯停止，此时卸去潜水泵，吸力锚安装完成。

绝大多数吸力式筒型基础的下贯方式为竖直下贯。筒壁光滑，可以减少下贯阻力，但安装完成后，其竖向抗拔承载力远远小于其侧向承载力。为提高其竖向抗拔承载力，人们可以适当改变筒身结构，如增大吸力锚的直径和长度，或者在筒身外壁设置倒棱，增大筒身与海底土体的摩擦力。但诸多结构的设计，明显增大了吸力式筒型基础下贯时的摩阻力，导致安装过程耗时大大增长，甚至导致安装失败。

吸力锚开口一端的筒身下贯沉入海底土体过程中，吸力锚筒身内部土体随下贯深度的加深，出现筒内土体高于同一水平面的海底高度的现象,即土塞问题。该问题导致吸力锚无法完全下贯至海底土体内，影响吸力锚抗拔稳定性和抗倾覆稳定性，导致安装的失败。

发明内容

本发明的目的是为了优化筒身结构，增大其抗拔承载力，同时减少其下贯时受到的摩阻力，保证吸力式筒型基础顺利安装，消除土塞问题的影响，设计了一种能旋转下贯的吸力式筒型基础。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种能旋转下贯的吸力式筒型基础，包括顶面封闭、下端开口的锚筒，所述锚筒的顶面设有抽水孔，抽水孔上连接潜水泵，还包括设置在锚筒顶端的旋转动力筒；所述旋转动力筒的内腔设有轴承柱，轴承柱上设有至少三片等间隔设置的射流挡板，每片射流挡板相对的旋转动力筒侧壁设有一圆形孔，圆形孔的内端设有导管，导管的管口正对射流挡板，旋转动力筒的顶端设有一出水孔，出水孔上连接潜水泵。

进一步的，所述锚筒的顶面还设有进水孔，锚筒的内腔上端设有相互交错排列于筒心的至少两排等角度设置的倒置锥状体。

进一步的，所述射流挡板为叶片状，且其正对导管管口的迎水流面呈凹面状。

更进一步的，所述射流挡板的数量是三个，射流挡板以相间度设置在轴承柱上。

更进一步的，所述射流挡板的数量是四个，射流挡板以相间度设置在轴承柱上。

进一步的，所述锚筒的下端边缘设置成斜锯齿状结构。

更进一步的，所述锥状体的数量是两排或三排。

进一步的，所述旋转动力筒和锚筒的内径比是0.5-0.6。

进一步的，所述旋转动力筒和锚筒的高度比是0.2-0.25。

进一步的，所述圆形孔的内径为筒身直径的0.001，且圆形孔的内径与导管的内径相等。

作业时，由作业船舶放下吸力式筒型基础，依靠其重力下沉至接触预安装位置的海底面上方一定高度时，开启旋转动力筒上部的潜水泵，将其内部海水迅速抽空，外部海水在内外压力差作用下由圆形孔及其连接的导管进入封闭空间，形成射流，冲击射流挡板，产生旋转力。