一种倾斜式裙式吸力桶形基础的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋工程中漂浮结构固定和锚泊技术领域，具体涉及一种倾斜式裙式吸力桶形基础。
【背景技术】
[0002]近几十年来，随着全球经济的发展，能源需求量越来越大，传统能源面临枯竭，开发新能源成为当前世界各国关注的焦点。海上风能作为一种安全、清洁、稳定的可再生资源，相比于其他能源的优势已逐渐显露。由于海上环境非常恶劣，因此选择一种合理、安全、低成本的海上风电塔架基础非常重要。目前海上风电塔架基础大部分采用大直径单粧或群粧基础，随海水深度增加，沉粧施工异常困难。吸力式基础对水深条件适应性比较高，因此桶形基础成为海上漂浮结构最优选的一种深水基础形式。
[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]当吸力桶形基础被用于固定海上漂浮结构时，与浅海平台相比，这些深水平台的系锚荷载显著增加，竖向荷载不再是向下的压力，而是上拔荷载，因此对抗拔承载力的要求比较高。目前桶形基础多为垂直海床沉贯的单桶基础，用于海上漂浮结构固定时，主要通过增加基础的尺寸以提高其抗拔承载力，另外也有采用多桶基础的方式提高基础的抗拔承载力。这两种方式虽然能在一定程度上增加基础的抗拔承载力，为海上漂浮结构提供固定作用，但是增加基础尺寸和数量的同时，也必然增加了基础的造价和施工难度。
[0005]综上，为了提高对海上漂浮结构的固定能力，降低海上基础成本和施工难度，加快海上风电的建设，促进海上能源资源的开发利用，需要提出一种能够提供抗拔承载力较高的新型吸力桶形基础用于系泊漂浮结构。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种倾斜式裙式吸力桶形基础及使用方法。
[0007]本实用新型公开了一种倾斜式裙式吸力桶形基础，包括基础环、排水管、倾斜桶裙、倾斜式桶形基础及锚栓，所述的倾斜式裙式吸力桶形基础利用吸力沉贯方式埋置在海床中；倾斜桶裙焊接在倾斜式桶形基础的顶盖上；锚栓对称焊接在倾斜桶裙结构的侧壁上；倾斜式桶形基础的顶盖中间焊接一个用于基础吊装的基础环，基础环两侧，倾斜式桶形基础和倾斜桶裙结构分别对称安装两个带有开关的排水管。
[0008]本实用新型中，倾斜式桶形基础和倾斜桶裙结构的顶盖与基础底部圆环面平行，倾斜式桶形基础与倾斜桶裙侧壁平行，与水平面的夹角范围为30°?90°。
[0009]本实用新型中，锚栓沿倾斜桶裙上下侧壁对称布置。
[0010]本实用新型中，排水管上安装有排水开关，排水开关仅在倾斜式裙式吸力桶形基础安装和拔出时开启，在倾斜式裙式吸力桶形基础正常使用时排水开关处于关闭状态。
[0011]本实用新型的有益效果在于:
[0012](1)在承受上拔荷载时，倾斜式裙式吸力桶形基础不仅可以在桶形基础内产生负压，也可以在倾斜桶裙下产生负压，提高反向端部承载力，从而提高基础抵抗上拔荷载的能力；
[0013](2)倾斜式裙式吸力桶形基础的倾斜桶裙增加了基础的受力面积，因此可以调动更多的土体抵抗上拔荷载，能够有效的利用桶形基础和桶裙侧壁上部土体的土压力和基础与土体的摩擦力为基础提供抵抗上拔荷载的能力；
[0014](3)当倾斜桶裙结构上部和下部锚栓都受上拔荷载时，桶裙结构和基础上部土体的自重能够有效的抵抗此时倾斜式桶形基础产生的转动力矩。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型一种倾斜式裙式吸力桶形基础的主视图；
[0016]图2为本实用新型一种倾斜式裙式吸力桶形基础的侧视图；
[0017]图3为本实用新型一种倾斜式裙式吸力桶形基础的俯视图。
[0018]图例说明:1-基础环；2_排水管；3_倾斜桶裙；4_锚栓；5_倾斜式桶形基础。
【具体实施方式】
[0019](1)在实施倾斜式裙式吸力桶形基础时先通过锚栓4和基础环1对倾斜式桶形基础5进行吊装；打开排水管2，将抽水栗与排水管2连接。
[0020](2)在海床上，将倾斜式桶形基础5进行定位，先利用基础自身重力贯入海床，调整好基础的角度。
[0021](3)当倾斜式桶形基础5在自重作用下不再下降时，打开抽水栗，对倾斜式桶形基础5进行吸力沉贯，至基础顶盖与海床面平齐时关闭排水开关，移除抽水栗，完成沉贯。
[0022](4)通过锚栓4将倾斜式桶形基础与海上漂浮结构连接即可将基础投入使用。
【主权项】
1.一种倾斜式裙式吸力桶形基础，其特征在于:包括基础环、排水管、倾斜桶裙、倾斜式桶形基础及锚栓，所述的倾斜式裙式吸力桶形基础利用吸力沉贯方式埋置在海床中；倾斜桶裙焊接在倾斜式桶形基础的顶盖上；锚栓对称焊接在倾斜桶裙结构的侧壁上；倾斜式桶形基础的顶盖中间焊接一个用于基础吊装的基础环，基础环两侧，倾斜式桶形基础和倾斜桶裙结构分别对称安装两个带有开关的排水管。2.根据权利要求1所述的一种倾斜式裙式吸力桶形基础，其特征在于:倾斜式桶形基础和倾斜桶裙结构的顶盖与基础底部圆环面平行，倾斜式桶形基础与倾斜桶裙侧壁平行，与水平面的夹角范围为30°?90°。3.根据权利要求1所述的一种倾斜式裙式吸力桶形基础，其特征在于:锚栓沿倾斜桶裙上下侧壁对称布置。4.根据权利要求1所述的一种倾斜式裙式吸力桶形基础，其特征在于:排水管上安装有排水开关，排水开关仅在倾斜式裙式吸力桶形基础安装和拔出时开启，在倾斜式裙式吸力桶形基础正常使用时排水开关处于关闭状态。
【专利摘要】本实用新型公开了一种倾斜式裙式吸力桶形基础，包括基础环、排水管、倾斜桶裙、倾斜式桶形基础及锚栓，所述的倾斜式裙式吸力桶形基础利用吸力沉贯方式埋置在海床中；倾斜桶裙焊接在倾斜式桶形基础的顶盖上；锚栓对称焊接在倾斜桶裙结构的侧壁上；倾斜式桶形基础的顶盖中间焊接一个用于基础吊装的基础环，基础环两侧，倾斜式桶形基础和倾斜桶裙结构分别对称安装两个带有开关的排水管。本实用新型中的倾斜式桶形基础在受上拔荷载时，可以充分利用倾斜式桶形基础侧壁和倾斜桶裙结构侧壁上部土体自重和基础与土体的摩擦力提高抗拔承载力，也可以在倾斜桶裙下产生负压，提高反向端部承载力，进而提高基础抗拔承载力。本实用新型中的倾斜桶裙结构上部和下部锚栓都受上拔荷载时，桶裙结构和基础上部土体的自重能够有效的抵抗此时倾斜式桶形基础产生的转动力矩。
【IPC分类】E02D27/52
【公开号】CN205134358
【申请号】CN201520836079
【发明人】刘庆松, 翟汉波, 王凯挺
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月27日