[发明专利]一种用于防止海床地震液化诱发海洋结构倾覆的拉结装置

说明书

本发明公开了一种用于防止海床地震液化诱发海洋结构倾覆的拉结装置，包括钢圆筒，其中，所述钢圆筒为无底的圆筒结构，多个所述钢圆筒环绕人工岛设置，所述钢圆筒下方嵌入海床内，其在海床平面的位置中固定套设有下套环；所述下套环的周围圆周分布有多片嵌入海床内的阻力叶片，所述阻力叶片上端固定有贯穿到靠近海床平面的转杆，每根所述转杆远离与阻力叶片连接的一端铰接有连杆，每根所述连杆的另一端铰接到下套环的边缘。与现有技术相比，本发明本通过嵌入海床内的阻力叶片能够承受较大扭矩的方式，抵消地基液化导致大直径钢圆筒可能出现沉陷、滑移、扭转和转动倾覆等形式的失稳，保持钢圆筒的稳定。

技术领域

本发明涉及一种用于防止海床地震液化诱发海洋结构倾覆的拉结装置。

背景技术

沉入式大直径钢圆筒结构作为一种无内隔墙无底的薄壁圆筒连续式结构，内部填充砂土或碎石土，场地适应能力强，适用于深水区域，逐步被国内外应用在码头、防波堤和人工岛岸壁结构中。由于我国沿海地区处于环太平洋地震带上，潜在的地震危险性非常大，地震荷载是控制海洋工程结构设计的主要荷载，强震作用可导致海底土层液化，使钢圆筒结构丧失稳定性，震后修复工作难度极大，因此，波流环境中海床地震液化诱发沉入式大直径钢圆筒结构失稳是其服役期间的主要隐患之一。

现有技术中，由于大直径钢圆筒结构底部为开放式，依靠自身重力、内部回填土和周围土的嵌固作用保持稳定性，其结构特点决定了其对海床的稳定性依赖比较高，因此，海床液化是钢圆筒结构的主要威胁，地基液化导致大直径钢圆筒失稳可能出现沉陷、滑移、扭转和转动倾覆等形式。

因此，有必要提供一种用于防止海床地震液化诱发海洋结构倾覆的拉结装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于防止海床地震液化诱发海洋结构倾覆的拉结装置，包括钢圆筒，其中，所述钢圆筒为无底的圆筒结构，多个所述钢圆筒环绕人工岛设置，所述钢圆筒下方嵌入海床内，其在海床平面的位置中固定套设有下套环；

所述下套环的周围圆周分布有多片嵌入海床内的阻力叶片，所述阻力叶片上端固定有贯穿到靠近海床平面的转杆，每根所述转杆远离与阻力叶片连接的一端铰接有连杆，每根所述连杆的另一端铰接到下套环的边缘。

进一步的，作为优选，所述钢圆筒的上部固定套设有上套环，所述上套环中圆周分布有多根钢绳，每根所述钢绳的另一端连接到转杆靠近其与连杆连接的一端。

进一步的，作为优选，所述下套环/上套环通过外壁圆周分布的连接销钉与钢圆筒侧壁固定连接。

进一步的，作为优选，所述所述下套环/上套环中分布的连接销钉两两对称地设置，每两根对称的连接销钉间固定连接有贯穿钢圆筒的穿杆。

进一步的，作为优选，每根所述穿杆都经过钢圆筒内的轴心，且每根所述穿杆间上下错开。

进一步的，作为优选，所述钢圆筒内填充有回填砂土。

进一步的，作为优选，相邻的钢圆筒间相对的一面分布的阻力叶片留有空缺，以让钢圆筒能够靠近贴合，其相邻的钢圆筒的连杆和钢绳相互错开。

进一步的，作为优选，邻的钢圆筒间通过绳索连接为整体。

进一步的，作为优选，所述阻力叶片嵌入海床下的深度为钢圆筒嵌入海床下深度的2～3倍。

进一步的，作为优选，所述阻力叶片的宽度为钢圆筒直径的1/4～1/3。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，当钢圆筒发生扭转趋势时，下套环通过每根连杆拉动转杆转动，使钢圆筒的扭矩传递到每片阻力叶片中，而片状的阻力叶片由于嵌入在海床内，即使在海底土层液化时也能够承受较大的扭矩，从而抵消钢圆筒的扭矩；