一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚

本发明属于海洋工程领域，适用于作为漂浮式海工结构的锚固基础。

背景技术：

1、吸力锚是一种用于锚固海洋漂浮式结构的基础形式，被广泛应用于深海油气平台等建设，目前开始逐步应用于漂浮式海上风电、海水网箱、海上换流站等漂浮式海工结构。海洋漂浮式结构吸力锚基础服役时，受到的主控荷载为上部结构通过锚链传递的拉拔荷载，因此锚基础的抗拔承载力为主控荷载。为了提高吸力锚基础抗拔承载力，提出了一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述吸力锚基础侧壁具有类似植物根系的钢条式根须钢条，可以在沉贯过程中保持收拢，沉贯到指定位置后实现张开，增大吸力锚基础与土体的接触面积，提高抗拔承载力。此外，当吸力锚基础产生上拔位移时，钢条式根须远锚端与锚身夹角会在锚-土作用下逐渐增大，并随上拔高度的增加侵入土体，实现抗拔阻力的持续增大。本发明在提高原有吸力锚基础抗拔承载力的同时，还可实现吸力锚上拔滑移失效保护。

技术实现思路

1、为提高传统吸力锚基础抗拔承载力，提出了一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，该基础可以增大与土体的接触面积，在遭遇上拔荷载时，若产生上拔位移则钢条式根须远锚端与锚身夹角会在锚土作用下逐渐增大，实现抗拔阻力的增大。

2、本发明采用以下的技术方案：

3、一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，包括锚身以及钢条式根须；所述锚身为顶部封闭，底部开口的钢制圆筒状结构，所述锚身外壁设置竖向长条状凹槽，所述条状凹槽上端预留气囊安装区域与钢条式根须粘接区域，下端设置永久固定卡扣；所述钢条式根须由近锚端橡胶软绳与远锚端钢条两部分组成，其中所述钢条式根须的所述近锚端通过所述永久固定卡扣固定在所述条状凹槽下端，所述远锚端通过水性胶粘剂固定在所述钢条式根须粘接区域，所述气囊安装在所述气囊安装区域并保持扁平状态。

4、本发明的优点在于：所述吸力锚基础侧壁具有类似植物根系的钢条式根须钢条，可以在沉贯过程中保持收拢，沉贯到指定位置后实现张开，增大吸力锚基础与土体的接触面积，提高抗拔承载力。此外，当吸力锚基础产生上拔位移时，所述钢条式根须远锚端与锚身夹角会在锚-土作用下逐渐增大，并随上拔高度的增加侵入土体，实现抗拔阻力的持续增大。

5、本发明中，所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述钢条式根须在沉贯过程中固定在所述条状凹槽内，保持收拢状态，沉贯结束后所述钢条式根须远锚端与所述锚身分离。

6、本发明中，所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述气囊安置在所述气囊安装区域，并经由电子信号控制点火实现膨胀。

7、本发明中，所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述钢条式根须远锚端通过水性胶粘剂与所述粘接区域相连，所述粘接区域上部为所述气囊安装区域。

8、本发明中，所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述永久固定卡扣由旋转轴与固定端组成，所述近锚端经由旋转轴安装在所述永久固定卡扣上。

9、本发明中，所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述钢条式根须远锚端末端进行削尖处理。

技术特征：

1.一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，包括锚身以及钢条式根须；锚身为顶部封闭，底部开口的钢制圆筒状结构，锚身外壁设置竖向长条状凹槽，条状凹槽上端预留气囊安装区域与钢条式根须粘接区域，下端设置永久固定卡扣；钢条式根须由近锚端橡胶软绳与远锚端钢条两部分组成，其中钢条式根须的近锚端通过永久固定卡扣固定在条状凹槽下端，远锚端通过水性胶粘剂固定在粘接区域，气囊安装在气囊安装区域并保持扁平状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述钢条式根须在沉贯过程中固定在所述条状凹槽内，保持收拢状态，沉贯结束后所述钢条式根须远锚端与所述锚身分离。

3.根据权利要求1所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述气囊安置在所述气囊安装区域，并经由电子信号控制点火实现膨胀。

4.根据权利要求1所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述钢条式根须远锚端通过水性胶粘剂与所述粘接区域相连，所述粘接区域上部为所述气囊安装区域。

5.根据权利要求1所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述永久固定卡扣由旋转轴与固定端组成，所述近锚端经由旋转轴安装在所述永久固定卡扣上。

6.根据权利要求1所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，所述钢条式根须远锚端末端进行削尖处理。

7.根据权利要求1所述的一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，其沉贯安装方法如下，所述钢条式根须远锚端经由所述水性胶粘剂固定在条状凹槽粘接区域，所述近锚端经由所述旋转轴并与所述永久固定卡扣相接，所述钢条式根须与所述条状凹槽紧紧贴合；随后吸力锚开始在吸力作用下沉贯，沉贯过程中钢条式根须保持收拢状态，沉贯至预定位置后，施工人员发出电信号指令使气囊开始膨胀，将钢条式根须远锚端略微顶起，此时所述钢条式根须不再紧密贴合所述条状凹槽，呈现张开状态，增大与土体的接触面积，在遭遇上拔荷载时，若产生上拔位移则钢条式根须远锚端与锚身夹角会在锚土作用下逐渐增大，实现抗拔阻力的增大。

技术总结一种用于锚固海上漂浮式结构物的新型吸力锚，包括锚身以及钢条式根须；锚身为顶部封闭，底部开口的钢制圆筒状结构，锚身外壁设置竖向长条状凹槽，条状凹槽上端预留气囊安装区域与根须粘接区域，下端设置永久固定卡扣；根须由近锚端橡胶软绳与远锚端钢条两部分组成，其中根须的近锚端通过永久固定卡扣固定在条状凹槽下端，远锚端通过水性胶粘剂固定在粘接区域，气囊安装在气囊安装区域并保持扁平状态。在沉贯过程中，钢条式根须全部收拢在条状凹槽内，沉贯安装完成后，等待海水中粘结区域水性胶粘剂失去粘接力，此时钢条式根须远锚端失去约束，随后气囊持续充气，将钢条式根须远锚端略微顶起，实现钢条式根须远锚端与锚身分离，并在吸力锚产生上拔位移时略微展开，极大的增大整个吸力锚与土体的接触面积，提高抗拔承载力。技术研发人员：李大勇,桑志远,张雨坤受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）技术研发日：技术公布日：2024/6/20