[发明专利]可自身旋转下贯的空心螺纹吸力锚

说明书

本发明公开了一种可自身旋转下贯的空心螺纹吸力锚，涉及海洋工程技术领域，包括顶面封闭、下端开口的锚筒，所述锚筒的顶端设有排水孔，排水孔与潜水泵Ⅰ连接，所述锚筒的筒壁内自顶端至底端设有一竖直的通水腔，所述通水腔的顶端与潜水泵Ⅱ连接，所述锚筒的外壁自上向下附有连续的空心螺纹，所述空心螺纹的顶端开口、底端与锚筒筒壁内的通水腔的底端相通，所述锚筒的内腔与空心螺纹的内腔相互独立。本发明的有益效果是，将吸力、旋转相结合，形成独特的旋转式下贯过程，从而使附有空心螺纹的桶体旋进到海洋土体，减小了下贯阻力，提高了安装效率，增大桶体与周围土体的接触面积，提高了摩擦力，提高了吸力锚的极限承载力。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别是一种可自身旋转下贯的空心螺纹吸力锚。

背景技术

吸力锚是一种顶端封闭、下端敞开的钢质桶，起初依靠自身重力沉入海底相应的深度，然后利用水下抽水泵抽出桶内水体，形成内外压差，使锚桶缓慢下沉。当锚桶的顶部与海底接触时，锚桶下沉停止，此时卸去抽水泵，吸力锚安装完成。吸力锚安装完成后，负压消失，这时的吸力锚实际上就如同常规的埋入式短桩，承载力主要依靠桶体内外壁与海洋土体的摩擦力。

吸力锚因为在深海施工简便、使用安全可靠且可以重复利用的特点，成为深海工程中有较好发展前景的基础形式。然而，由于吸力锚为垂直贯入土体，其垂向抗拔承载力远远小于其侧向承载力，导致吸力锚的垂直极限承载能力有限。过于追求其抗拔力，则会使其安装难度陡然提成。

发明内容

本发明的目的是在考虑安装难度的前提下，提高吸力锚的抗拔力，设计了一种可自身旋转下贯的空心螺纹吸力锚。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种可自身旋转下贯的空心螺纹吸力锚，包括顶面封闭、下端开口的锚筒，所述锚筒的顶端设有排水孔，排水孔与潜水泵Ⅰ连接，所述锚筒的筒壁内自顶端至底端设有一竖直的通水腔，所述通水腔的顶端与潜水泵Ⅱ连接，所述锚筒的外壁自上向下附有连续的空心螺纹，所述空心螺纹的顶端开口、底端与锚筒筒壁内的通水腔的底端相通，所述锚筒的内腔与空心螺纹的内腔相互独立。

进一步的，所述空心螺纹的外截面为三角形。

更进一步的，所述空心螺纹外截面的顶边与竖直边所成的在空心螺纹内的夹角是钝角。

更进一步的，所述空心螺纹外截面的顶边与竖直边所成的在空心螺纹内的夹角是直角。

更进一步的，所述空心螺纹外截面的顶边与竖直边所成的在空心螺纹内的夹角是锐角。

进一步的，所述排水孔的数量是一个，且位于锚筒顶端的中心。

进一步的，所述空心螺纹的螺纹升角为10-15°，空心螺纹4外壁的内角为50-60°。

更进一步的，所述空心螺纹的螺纹升角为12°，空心螺纹4外壁的内角为55°。

进一步的，所述空心螺纹的数量是两道，空心螺纹4在锚筒1的外壁成双螺纹排列。

利用本发明的技术方案制作的可自身旋转下贯的空心螺纹吸力锚，其有益效果是：

该吸力锚在完成依靠自身重力下贯过程后，改变了传统单一的吸力式下贯过程，将吸力、旋转相结合，形成独特的旋转式下贯过程，从而使附有空心螺纹的桶体旋进到海洋土体，比起单一竖直下贯，大大的减小了下贯阻力，从而有利于吸力锚的安装。更重要的是，实现该吸力锚旋转下贯的过程无需借助复杂的外力装置，仅通过潜水泵Ⅱ抽取空心螺纹内的海水就能使吸力锚自身产生旋转，简单的构造降低了吸力锚的制造成本并提高了安装效率。该吸力锚安装完成后，附有空心螺纹的吸力锚通过增大桶体与周围土体的接触面积，提高了摩擦力。同时空心螺纹插入土体，通过横截面与上下土体的挤压，可以产生更大的抗拔力，从而极大提高了吸力锚的极限承载力。

附图说明