一種防傾覆自升式平臺(tái)樁靴的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防傾覆自升式平臺(tái)樁靴，包括由上頂板、下底板連接成的類似“鐵餅”狀的空心扁圓形殼體，所述殼體沿圓周壁上等分水平設(shè)置有至少三個(gè)與殼體固定連接的管狀滑道；所述管狀滑道的前端設(shè)有限位環(huán)和密封圈，后端設(shè)有法蘭，從后端向前端依次安置有液壓油缸和至少一節(jié)伸縮管，其中液壓油缸的活塞缸的一端與所述殼體內(nèi)部的加強(qiáng)筋相連接，為活塞桿的另一端的桿頭與所述伸縮管的前端內(nèi)端面相連接，所述伸縮管前端封閉，后端設(shè)有法蘭；所述殼體的上頂板上還安裝有水密填料函，下底板底部設(shè)有水密門(mén)，所述液壓油缸通過(guò)高壓油管與安裝在自升式平臺(tái)上的液壓伺服系統(tǒng)相連通。本實(shí)用新型操作靈活，安全可靠，抗傾覆，防滑移，刺穿能力強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】一種防傾覆自升式平臺(tái)粧靴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自升式海洋平臺(tái)設(shè)備，尤其是一種應(yīng)用于自升式海洋平臺(tái)的樁靴。屬于海洋工程機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]樁靴是安裝在自升式平臺(tái)桁架式樁腿下面的一種裝置，其作用是將樁腿的作用力傳遞到海底土壤，通過(guò)樁腿支撐起整個(gè)平臺(tái)。由于平臺(tái)各個(gè)樁靴之間的機(jī)械獨(dú)立性，樁靴支撐的平臺(tái)與席地(沉墊)支撐的平臺(tái)相比，可以在不平海底或略微傾斜的海域作業(yè)，適應(yīng)性更強(qiáng)。
[0003]目前，在軟質(zhì)海床、深樁插入工況下，傳統(tǒng)樁靴類似于放大的“鐵餅”;增加其直徑，提高了樁靴承載力，但是會(huì)產(chǎn)生起樁困難，甚至導(dǎo)致樁腿無(wú)法拔出；減小其直徑，又會(huì)使其承載力降低，導(dǎo)致其支撐的平臺(tái)穩(wěn)定性降低，尤其是對(duì)海上風(fēng)浪等環(huán)境荷載抵抗力差，容易產(chǎn)生刺穿、傾斜、滑移等問(wèn)題。
[0004]已有可伸縮鉆井平臺(tái)樁靴結(jié)構(gòu)(專利號(hào):201120095451.X)，通過(guò)內(nèi)部能伸縮的鋼骨架將傳統(tǒng)的固定式的樁靴結(jié)構(gòu)改為活動(dòng)式的樁靴機(jī)構(gòu)，類似于傘的開(kāi)合。在插樁過(guò)程中，通過(guò)收縮鋼骨架，使得樁靴以圓筒形迅速插入，在到達(dá)目標(biāo)深度后，張開(kāi)鋼骨架，使得擴(kuò)大樁靴的承載面積，但是，由于其本身結(jié)構(gòu)為條形支架，內(nèi)部缺少筋板扶強(qiáng)材等，所以，與傳統(tǒng)樁靴半徑相同的情況下，其承載力反而降低，鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)也降低了樁靴的強(qiáng)度；此外通透式樁靴內(nèi)部設(shè)計(jì)，也不利于液壓缸的工作，樁靴可靠性較差，因此難于在實(shí)踐投入使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種防傾覆自升式平臺(tái)樁靴。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0007]—種防傾覆自升式平臺(tái)樁靴，包括由上頂板、下底板連接成的類似“鐵餅”狀的空心扁圓形殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的加強(qiáng)筋，所述殼體沿圓周壁上等分水平設(shè)置有至少三個(gè)與殼體固定連接的管狀滑道；所述管狀滑道的前端設(shè)有限位法蘭和密封圈，后端設(shè)有內(nèi)側(cè)擋環(huán)，從后端向前端依次安置有液壓缸和至少一節(jié)伸縮管，其中液壓缸的活塞缸的一端與所述殼體內(nèi)部的加強(qiáng)筋相連接，為活塞桿的另一端的桿頭與所述伸縮管的前端內(nèi)端面相連接，所述伸縮管前端封閉，后端設(shè)有外側(cè)擋環(huán)；所述殼體的上頂板上還安裝有為高壓油管穿管用的水密填料函，下底板底部設(shè)有水密門(mén)，所述液壓缸通過(guò)沿樁腿鋪設(shè)的高壓油管由安裝在自升式平臺(tái)上壓載控制中心的液壓伺服系統(tǒng)控制。
[0008]上述所述管狀滑道和所述伸縮管的截面形狀均為扁圓形。
[0009]上述所述伸縮管為一節(jié)或二節(jié)。
[0010]上述所述伸縮管的前端還固定連接有一錐形帽。
[0011]上述所述活塞桿桿頭與伸縮管前端內(nèi)端面的連接為鉸鏈連接。
[0012]上述所述液壓伺服系統(tǒng)為一套，由電磁控制閥、油箱、液壓泵、溢流閥、單向閥、油壓表及進(jìn)出油管組成。其中，所述電磁閥為三位四通閥，置于中位使液壓缸處于保壓狀態(tài)，切換左右位控制液壓缸的伸縮。所述電磁閥的工作油路上并聯(lián)至少三只用于控制伸縮管運(yùn)動(dòng)的液壓缸；所述油壓表、單向閥分別連接于每只液壓缸的進(jìn)/回油路上。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果主要是:
[0014]本實(shí)用新型操作靈活，安全可靠。樁靴本體上安裝的伸縮管，利用伸縮管伸出樁靴，嵌入海床，不僅增加了樁靴對(duì)海床的承載面積，控制樁靴的下沉，同時(shí)，使用同一樁靴上的不同伸縮管嵌入海床，可以有效地控制樁靴在原地移動(dòng)、扭轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)，在同一平臺(tái)上多個(gè)樁靴的同時(shí)作用下，有效地克服海床自身不同區(qū)域承載力差異，同時(shí)也大大地提高了平臺(tái)對(duì)海上對(duì)自然風(fēng)浪載荷的承載能力，從而起到固樁作用。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過(guò)下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說(shuō)明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)造示意圖；
[0017]圖2是圖1的I局部放大圖；
[0018]圖3是圖1的俯視圖；
[0019]圖4是圖3的II局部放大圖，
[0020]圖5為本實(shí)用新型的液壓控制系統(tǒng)圖，
[0021]圖6為本實(shí)用新型的實(shí)施例二的構(gòu)造示意圖。
[0022]圖中:1-樁靴，2-樁腿，3、4_進(jìn)回油管，5-水密填料函，6-鉸支座1，7_銷釘，8-上頂板，9-內(nèi)側(cè)擋環(huán)，10-加強(qiáng)筋，11-管狀滑道，12-外側(cè)擋環(huán)，13-限位法蘭，14-橡膠墊片，15-螺釘，16-伸縮管，17-封板，18-錐形帽，19-銷釘，20-鉸支座，21-密封圈，22-液壓缸，23-下底板，24-水密門(mén)，25-電磁閥，26-油箱，27-液壓泵，28-溢流閥，29-單向閥，30-油壓表，31-限位擋環(huán)，32-伸縮管，33-外側(cè)擋環(huán)，34-限位法蘭，35-密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述:
[0024]實(shí)施例一
[0025]如圖1、2、3、4所示，一種防傾覆自升式平臺(tái)樁靴1，固定連接在樁腿2的下端，包含由上頂板8、下底板23及內(nèi)部周向、徑向加強(qiáng)筋10圍成的‘鐵餅狀’殼體；所述‘鐵餅狀’殼體內(nèi)包含至少三只沿其圓周側(cè)壁等分水平徑向放置，且可伸出和縮回殼體的前端封閉、后端帶有外側(cè)擋環(huán)12的伸縮管16，以及在殼體內(nèi)，供伸縮管16導(dǎo)向、與殼體內(nèi)部筋板10焊接的管狀滑道11 ;所述滑道11內(nèi)、外口部通過(guò)螺栓15分別連接限位法蘭環(huán)9、13，以便在伸縮管16伸縮時(shí)提供限位；所述限位法蘭13的內(nèi)圓周上設(shè)有密封圈21，與滑到外口配合的內(nèi)面端配有橡膠墊圈14，用于密封伸縮管16與滑道13之間的間隙，防止淤泥侵入污染液壓裝置；所述伸縮管16的伸縮由一端鉸接在鐵餅狀殼體筋板、另一端與封板17鉸接的液壓缸22驅(qū)動(dòng)；所述液壓缸22通過(guò)沿樁腿鋪設(shè)的高壓油管3、4，由安裝在自升式平臺(tái)壓載控制中心的一套液壓伺服系統(tǒng)控制；所述鐵餅狀殼體頂部安裝了為高壓油管3、4穿管用的水密填料函5，底部設(shè)有水密門(mén)24，作為安裝、檢修樁靴殼體內(nèi)部設(shè)備的出入通道。[0026]前述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴1，所述伸縮管16為截面外形尺寸小于或等于管狀滑道11限位法蘭13內(nèi)孔的扁圓形管狀件，伸縮管16的后端固定連接一端面外形尺寸小于或等于管狀滑道11內(nèi)腔截面尺寸的法蘭狀外側(cè)擋環(huán)12，旨在保證伸縮管16能夠在管狀滑道11內(nèi)順利移動(dòng)，并通過(guò)管狀滑道后端外側(cè)擋環(huán)9和外口限位法蘭13控制其在管狀滑道11內(nèi)的移動(dòng)行程；伸縮管16截面為扁圓形管狀，目的是增大其與海床的接觸面積，同時(shí)滿足自身的剛性需要。
[0027]前述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴1，所述前端封閉的伸縮管16，如圖1所示，其封閉結(jié)構(gòu)是由固定在封板17前端的錐形帽18來(lái)封閉的，用于減少伸縮管16伸出入泥時(shí)的阻力。其中，所述封板17的截面形狀與伸縮管外形尺寸形同呈橢圓形，焊接于伸縮管16的前端。
[0028]如圖1、4所示，前述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴1，所述液壓缸22的活塞桿頭部開(kāi)有銷孔，通過(guò)銷釘19和位于封板17上的鉸支座20與伸縮管16鉸接，后端通過(guò)鉸支座6和銷釘7焊接于樁靴殼體內(nèi)部筋板上，其中，鉸鏈座20的銷軸孔中心線與水平面保持垂直，避免液壓缸承受水平作用力；鉸鏈座6的銷軸孔中心線與水平面保持平行，避免液壓缸承受垂直作用力。
[0029]如圖5所示，前述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴1，所述液壓伺服控制系統(tǒng)由電磁閥25、油箱26、液壓泵27、溢流閥28、單向閥29、油壓表30及進(jìn)出油管組成。其中，所述液壓伺服系統(tǒng)的工作油路上并聯(lián)至少三只用于控制伸縮管同時(shí)運(yùn)動(dòng)的液壓缸22 ;所述電磁閥為三位四通閥，置于中位使液壓缸處于保壓狀態(tài)，切換左、右位控制液壓缸的伸縮。所述單向閥連接于每只液壓缸的進(jìn)/回油路上，作用是:當(dāng)伸縮管16完全伸出樁靴殼體或系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值后，電磁閥25切換中位，液壓泵停止工作時(shí)，對(duì)液壓缸22進(jìn)行鎖緊保壓，滿足裝置的節(jié)能需要；當(dāng)液壓缸22伸縮過(guò)程中，為系統(tǒng)提供一定的被壓，保證液壓缸運(yùn)行平穩(wěn)。此外，系統(tǒng)油壓可以通過(guò)油壓表30顯示，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定壓力，溢流閥28將自動(dòng)卸荷，為液壓系統(tǒng)安全提供保證。
[0030]自升式平臺(tái)到達(dá)預(yù)定海域插樁時(shí)，本實(shí)用新型裝置I連同樁腿2—起下沉，達(dá)到預(yù)定插樁深度時(shí)，位于平臺(tái)壓載控制中心的液壓控制系統(tǒng)通過(guò)沿樁腿布置的液壓管線將伸出指令傳給電磁閥25，電磁閥右位導(dǎo)通，液壓缸22驅(qū)動(dòng)伸縮管16沿管狀滑道11水平伸出嵌入海泥，直至伸縮管16的外側(cè)擋環(huán)12接觸到管狀滑道11外口部限位法蘭13或系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值，溢流閥28控制系統(tǒng)壓力，通過(guò)油壓表30顯示，電磁閥25復(fù)位，油泵27卸荷，油缸22在液控單向閥29的作用下實(shí)現(xiàn)保壓，油泵27停止工作；本系統(tǒng)油缸22在保壓過(guò)程中，即使油缸內(nèi)部發(fā)生壓力損失，伸縮管16仍能夠保持正常工作，與本實(shí)用新型‘鐵餅狀’殼體一起支撐平臺(tái)，伸縮管16不能自動(dòng)縮回；拔樁時(shí)，液壓控制系統(tǒng)將縮回指令傳給電磁閥25，電磁閥切換左位，液壓缸22帶動(dòng)伸縮管16縮回至樁靴殼體內(nèi)，減小拔樁阻力。
[0031]本實(shí)用新型能夠提高深樁插入工況下平臺(tái)基礎(chǔ)的固定度和平臺(tái)整體剛度，有效降低樁靴在可變垂向、水平、彎矩載荷及風(fēng)浪流等極限風(fēng)暴動(dòng)荷載作用下發(fā)生滑移和刺穿的危險(xiǎn)性，從而提高了平臺(tái)的穩(wěn)定性。
[0032]實(shí)施例二
[0033]如圖6，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，通過(guò)在實(shí)施例1的伸縮管16和管狀滑道11之間，增添了一節(jié)伸縮管32。所述伸縮管32的后端固定安裝限位擋環(huán)31，前端安裝呈橢圓狀的限位法蘭34，內(nèi)部套接伸縮管16，作用是保證伸縮管16的順利滑動(dòng)并為伸縮管16提供伸縮限位，限制其滑動(dòng)行程；其中，所述限位法蘭34的內(nèi)圓周面內(nèi)設(shè)置了密封圈35，其功能與實(shí)施例一中管狀滑道11外口部的限位法蘭13及其密封圈21的功能相同。添加了一節(jié)伸縮管的本實(shí)用新型與只有一節(jié)伸縮管的樁靴在作用效果相同的情況下，其管狀滑道11的長(zhǎng)度將被縮短，從而節(jié)省樁靴殼體內(nèi)部的空間。
[0034]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防傾覆自升式平臺(tái)樁靴，包括由上頂板、下底板連接成的類似“鐵餅”狀的空心扁圓形殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的加強(qiáng)筋，其特征在于:所述殼體沿圓周壁上等分水平設(shè)置有至少三個(gè)與殼體固定連接的管狀滑道；所述管狀滑道的前端設(shè)有限位環(huán)和密封圈，后端設(shè)有法蘭，從后端向前端依次安置有液壓油缸和至少一節(jié)伸縮管，其中液壓油缸的活塞缸的一端與所述殼體內(nèi)部的加強(qiáng)筋相連接，為活塞桿的另一端的桿頭與所述伸縮管的前端內(nèi)端面相連接，所述伸縮管前端封閉，后端設(shè)有法蘭；所述殼體的上頂板上還安裝有為高壓油管穿管用的水密填料函，下底板底部設(shè)有水密門(mén)，所述液壓油缸通過(guò)高壓油管與安裝在自升式平臺(tái)上的液壓伺服系統(tǒng)相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴，其特征在于:所述管狀滑道和所述伸縮管的截面形狀均為扁圓形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴，其特征在于:所述伸縮管為一節(jié)或二節(jié)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴，其特征在于:所述伸縮管的前端還固定連接有一錐形帽。
5.如權(quán)利要求1所述的防傾覆自升式平臺(tái)樁靴，其特征在于:所述活塞桿桿頭與伸縮管前端內(nèi)端面的連接為鉸鏈連接。
【文檔編號(hào)】E02B17/02GK203440817SQ201320471548
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】何文生, 唐文獻(xiàn), 張建, 莊宏, 王亞坤, 孫海超, 高超, 齊繼陽(yáng), 李金泰, 紀(jì)成沖, 盧崎 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)