专利名称：吸力贯入式弧形板锚及其安装工具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于海洋工程设计、施工技术领域，尤其涉及深水浮式海洋结构物的系泊用板锚。
背景技术：
随着油气资源的开采，对海上采油平台的深水系泊定位技术提出了更高的要求。基于降低费用和提高系泊效率的考虑，深水系泊逐渐抛弃了传统的悬链线式锚泊，而是更多地采用了由多成分锚泊线(钢链、金属索和合成纤维绳等)组成的张紧或半张紧式锚泊系统。此时，作用在锚体上的荷载角度一般超过海床平面30°以上，锚体 需要承受较大的竖向拉拔荷载。目前，国际上发展较快、应用广泛的深水系泊基础主要包括吸力锚、法向承力锚、吸力贯入式平板锚和动力贯入锚，与本实用新型有关的技术是吸力式贯入板锚。现有吸力贯入板锚是将板锚垂直插在负压桶体内，施工时，先将负压桶体贯入土中，将板锚留在土中，然后将负压桶提出水面，拉张与板锚相连的锚链，使板锚转动，旋转至与系缆力垂直的方位，此时，板锚获得最大承载能力。这个过程称为吸力式贯入板锚安装的转动过程，这种吸力式贯入板锚可以用于浮式生产装置的锚泊系统，它借鉴了吸力锚的贯入方式，结合了吸力锚与法向承力锚的优点定位精确、造价低廉、便于操作和可承受较大竖向张拉荷载。但存在的缺陷是在吸力式贯入板锚的转动调节过程中，其埋深损失无法控制，从而导致其承载力显著降低。
发明内容为了解决现有吸力贯入板锚在板锚安装转动过程中埋深损失无法控制的技术问题，本实用新型对现有吸力贯入贯入式板锚进行改进，提供一种新型吸力贯入弧形板锚。本实用新型的第二个目的是提供与这种吸力贯入弧形板锚配套使用的安装工具。为解决上述问题，本实用新型吸力贯入式弧形板锚的结构是它包括锚体，其特征在于，锚体是一个弧形体，在锚体两侧分别设置有连接杆，连接杆上设有槽口，槽口上设有销孔和销子，在锚体上沿中部设有插口。本实用新型弧形板锚所在的圆的内径最好大于负压桶的外径。为了便于弧形板锚贯入海底泥土中，本实用新型的安装工具结构是它包括一个负压桶体，其特征在于，负压桶体的底侧设有安装弧形板锚的缺口，缺口两端的桶体壁上分别设有固定轴，固定轴上设有销孔，该销孔与连接杆槽口的销孔相对应；在负压桶缺口的上沿中部设有一个朝外的凸起，该凸起与弧形板锚上的插口相匹配，在该凸起上设有垂直方向的销孔，在负压桶半圆缺口的上沿中部再设一个可以穿过锚链的小缺口。本实用新型吸力贯入弧形板锚的施工方法是第一步将吸力贯入式弧形板锚和负压桶临时安装组合成一体首先将弧形板锚对准负压桶的半圆缺口，此时锚腿上的锚链从负压桶上沿中部的小缺口伸出，再使两个连接杆槽口插入负压桶的固定轴上并用销子固定，同时使弧形板锚的插口套在负压桶的凸起上并用销子固定，将两个连接杆上的销子和凸起上的销子都挂上拉绳，安装完毕；第二步将弧形板锚贯入海底土层贯入过程与现有吸力贯入式板锚相同，先在负压桶通气孔打开的情况下靠自重将其贯入土体，然后关闭通气孔，通过吸水泵抽水，使负压桶连同弧形板锚在压差的作用下压入土中；第三步转动弧形板锚上提与销子相连的三根拉绳，拔掉所有销子，此时，弧形板锚与负压桶的凸起失去约束，然后张拉弧形板锚的锚链，对弧形板锚施加转动力矩，弧形板锚在连接杆与固定轴的临时约束下，绕固定轴转动至与锚链拉力垂直的位置，此时达到弧形板锚承载力最大位置；第四步按照现有吸力贯入式板锚提升方法，将负压桶提出水面，弧形板锚留在土中。本实用新型的优点是本实用新型的弧形板锚在负压作用下安装就位后，弧形板锚先依赖负压桶在原位转动，由于负压桶的约束作用，弧形板锚的埋深不会减小，可以精确地控制其转动后的埋深位置，具有便于操作和可承受较大竖向张拉荷载的优点，可以减小安装板锚的复杂性和负压桶安装深度。该实用新型约束板锚在原位转动，使板锚转入更深的土层中，从而增大了板锚的承载力，减小了负压桶的贯入深度。
图I是本实用新型吸力贯入式弧形锚和安装工具临时组合安装的结构立体图；图2是图I的俯视图。图例说明，I-负压桶体，2-弧形锚体，3-半圆缺口，4-连接杆，5-固定轴，6-槽口，
7-销孔，8-凸起，9-销孔，10-插口，11-锚腿，12-小缺口。
具体实施方式
本实用新型吸力贯入弧形板锚的结构如图I所示，它包括锚体，锚体上设有锚腿11，锚腿上设有锚眼，锚眼上连接锚链(锚链图中未画)，从图中看出，锚体是一个弧形锚体2，在弧形锚体2两侧分别设置有连接杆4，连接杆4上设有槽口 6，槽口 6上设有销孔7和销子，在锚体2上沿中部设有插口 10。本实用新型的安装工具结构如图I所示它包括负压桶体I ;负压桶体I的底侧设有安装弧形锚体2的缺口 3，缺口 3两端的桶体壁上分别设有固定轴5，固定轴5上设有销孔，该销孔与连接杆槽口 6的销孔7相对应；在负压桶缺口 3的上沿中部设有一个朝外的凸起8，该凸起8与弧形板锚上的插口 10相匹配，在该凸起8上设有垂直方向的销孔9，在凸起8的旁边设一个可以穿过锚链的小缺口 12。本实用新型吸力贯入弧形板锚的施工方法是第一步将吸力贯入式弧形板锚和负压桶临时安装组合成一体首先将弧形锚体2对准负压桶体I的缺口 3，此时锚腿11的锚链从负压桶的小缺口 12伸出，再使两个连接杆槽口 6插入负压桶体I的固定轴5上并用销子固定，同时使弧形板锚的插口 10套在负压桶的凸起8上并用销子9固定，将两个连接杆4上的销子和凸起8上的销子都挂上拉绳，安装完毕。第二步将弧形板锚贯入海底土层贯入过程与现有吸力贯入式板锚相同，先在负压桶体I通气孔打开的情况下靠自重将其贯入土体，然后关闭通气孔，通过吸水泵抽水，使负压桶体I连同弧形板锚在压差的作用下压入土中；第三步转动弧形板锚上提与销子相连的三根拉绳，拔掉所有销子，此时，弧形锚体2与负压桶的凸起8失去约束，然后通过锚链张拉弧形板锚的锚腿11，对弧形板锚施加转动力矩，弧形板锚在连接杆4与固定轴5的临时约束下，绕固定轴转动至与锚腿11拉力垂直的位置，此时达到弧形板锚承载力最大位置；第四步按照现有吸力贯入式板锚提升方法，将负压桶体I提出水面，弧形板锚留在土中。
权利要求1.一种吸カ贯入式弧形板锚，它包括锚体，其特征在干，锚体是ー个弧形体，在锚体两侧分别设置有连接杆，连接杆上设有槽ロ，槽ロ上设有销孔和销子，在锚体上沿中部设有插□。
2.一种与权利要求I所述的弧形板锚配套使用的安装工具，它包括一个负压桶体，其特征在于，负压桶体的底侧设有安装弧形板锚的缺ロ，缺ロ两端的桶体壁上分别设有固定轴，固定轴上设有销孔，该销孔与连接杆槽ロ的销孔相对应；在负压桶缺ロ的上沿中部设有ー个朝外的凸起，该凸起与弧形板锚上的插ロ相匹配，在该凸起上设有垂直方向的销孔，在负压桶半圆缺ロ的上沿中部再设ー个可以穿过锚链的小缺ロ。
专利摘要本实用新型公开了一种吸力贯入式弧形板锚及其安装工具，弧形板锚的锚体是一个弧形体，安装工具是一个底部带有缺口的负压桶，将弧形板锚扣在负压桶底部缺口上，利用现有方法将弧形板锚贯入土中。本实用新型弧形板锚在负压作用下安装就位后，弧形板锚先依赖负压桶在原位转动，由于负压桶的约束作用，弧形板锚的埋深不会减小，可以精确定控制其转动后的埋深位置，具有便于操作和可承受较大竖向张拉荷载的优点，可以减小安装板锚的复杂性和负压桶安装深度。该实用新型约束板锚在原位转动，使板锚转入更深的土层中，从而增大了板锚的承载力，减小了负压桶贯入深度。
文档编号B63B21/24GK202518442SQ20122007646
公开日2012年11月7日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者张玉哲, 王腾, 郑龙 申请人:中国石油大学(华东)