一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置的制造方法
【专利说明】
置
技术领域
[0001]本实用新型属于海洋工程中模型试验技术领域，具体涉及一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置。
【背景技术】
[0002]我国的渤海、东海和南海海域蕴藏着丰富的石油和天然气资源，随着经济的高速发展，国内能源需求的不断上升，我国正投入大量力量开发海上油气资源。尤其近年来，深海油气开发技术逐渐成为热点，由于受开发成本的制约，科研人员致力于研发更为高效而经济的结构形式。作为传统的基础形式，粧基础因其耗钢量大、打粧难度高、施工周期长的特点，难以适应深海油气开发的需求。
[0003]桶形基础是一种底部开口、顶部封口的钢质圆桶基础，是伴随着边际油气开发的需要应运而生的一种新型的海上基础形式，比较适应于软土地基和恶劣的海洋环境。在粘土地基或砂土地基中，基础通过吸力沉贯的方式贯入海床，当基础服役期结束后，向基础内部注水可使基础弹出海床再进行利用。桶形基础弥补了传统的粧基平台和重力式平台等浅海海洋工程结构的自重大、工程造价随水深大幅度增加的不足，具有造价低、安装简便、可重复使用的优点，现已逐渐应用于海上风电基础、海洋平台构建、海上漂浮结构固定等海洋工程领域。
[0004]目前，对于吸力桶形基础承载力的研究手段主要有小比尺模型实验、离心机模型实验、人工神经网络法、数值模拟方法、现场试验。小比尺模型实验是指导吸力桶形基础设计和施工的主要手段，有很重要的指导意义。另外，抗拔承载力是吸力桶形基础的一项重要指标，对于吸力桶形基础在海洋工程中的应用以及稳定性分析具有重要的意义。而目前小比尺模型试验中对倾斜荷载下的抗拔承载力研究方法比较单一，因此，需要一种新的可以检测海洋工程吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置，以有效促进海洋工程的长期发展。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置及使用方法。
[0006]本实用新型公开了一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置，包括上部支架、下部支架、支护结构、滑槽、加载装置上滑轮、中央可移动滑轮、右支架上可移动滑轮、钢绞线、加载体系、桶形基础、模型箱、模型箱上可移动滑轮、海水层、试验用砂、土工布及排水层，所述的上部支架和下部支架以及支护结构用高强度螺栓进行连接并固定于地面；可移动滑轮均连接有滑槽供滑轮上下或左右移动；滑轮用钢绞线进行连接，钢绞线下部与加载体系连接；桶形基础利用吸力沉贯方式埋置在砂层中，基础侧壁不同位置和顶盖上安装有连接钢绞线的锚栓；模型箱内最上部是海水层用来保证砂土始终饱和，试验用砂层和排水层交界处有一层土工布用来防止砂土进入排水层而造成砂土损失。
[0007]本实用新型中，上部支架由方形钢制成，下部支架由槽型钢制成，上部支架与下部支架用高强度螺栓进行连接固定，支护结构为支杆支护，对称安装在下部支架两侧。
[0008]本实用新型中，可移动滑轮与滑槽连接，滑轮可在滑槽内滑动，通过计算所需角度对应的可移动滑轮位置，当滑动到所需要的位置时，利用螺栓挤压固定，其中，倾斜角度是荷载方向与水平线的夹角。
[0009]本实用新型中，桶形基础由钢或有机玻璃制成，钢制基础上的锚栓通过焊接固定，有机玻璃桶基础上锚栓通过胶黏固定；桶形基础桶盖上对称安装有两个排水孔，可根据试验需要打开或者关闭。
[0010]本实用新型中，模型箱内排水层是由鹅卵石铺设制成，模型箱底部安装有排水开关供排水用。
[0011]本实用新型中，加载体系由加载托盘和砝码或其他配重体组成，使用时将砝码或其他配重体放置于加载托盘上即可。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013](1)可移动滑轮装置可以使滑轮滑动到不同位置从而产生不同的角度，另外，连接不同的可移动滑轮有不同的角度范围，从而可以涵盖从0~90度之间的所有角度，因此，可以考察吸力桶形基础在倾斜荷载作用下的抗拔承载力；
[0014](2)桶形基础侧壁及顶盖上的锚栓可以提供不同的加载位置，因此，可以考察不同加载位置在倾斜荷载作用下桶形基础的抗拔承载力，从而用来确定最佳作用点；
[0015](3)本实用新型结构简单，安装和拆卸方便，操作简便，可重复使用技术经济可行，对海洋工程的进一步发展具有促进作用。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置的正视图；
[0017]图2为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置支架的俯视图；
[0018]图3为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置滑槽与可移动滑轮的细部放大正视图；
[0019]图4为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置滑槽与可移动滑轮的细部放大俯视图；
[0020]图5为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置滑槽与可移动滑轮的细部放大侧视图；
[0021]图6为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置作用点在桶盖上且角度较小时的滑轮连接方式图；
[0022]图7为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置作用点在桶形基础侧壁上且角度较大时的滑轮连接方式图；
[0023]图8为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置作用点在桶形基础侧壁上且角度在中间范围时的滑轮连接方式图；
[0024]图9为本实用新型一种检测吸力桶形基础在倾斜荷载作用下抗拔承载力的装置作用点在桶形基础侧壁上且角度较小时的滑轮连接方式图。
[0025]图例说明:1-上部支架；2_加载装置上滑轮；3_下部支架；4_滑槽；5-右支架上可移动滑轮；6_中央可移动滑轮；7_钢绞线；8_桶形基础；9-海水层；10_试验用砂；11-锚栓；12-模型箱上可移动滑轮；13_加载体系；14-土工布；15-模型箱；16_排水层；17-支护结构；18-挤压