一種防傾覆自升式平臺樁靴的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種防傾覆自升式平臺樁靴，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置有至少三個與殼體固定連接的管狀滑道；所述管狀滑道的前端設有限位環和密封圈，后端設有法蘭，從后端向前端依次安置有液壓油缸和至少一節伸縮管，其中液壓油缸的活塞缸的一端與所述殼體內部的加強筋相連接，為活塞桿的另一端的桿頭與所述伸縮管的前端內端面相連接，所述伸縮管前端封閉，后端設有法蘭；所述殼體的上頂板上還安裝有水密填料函，下底板底部設有水密門，所述液壓油缸通過高壓油管與安裝在自升式平臺上的液壓伺服系統相連通。本實用新型操作靈活，安全可靠，抗傾覆，防滑移，刺穿能力強。
【專利說明】一種防傾覆自升式平臺粧靴
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自升式海洋平臺設備，尤其是一種應用于自升式海洋平臺的樁靴。屬于海洋工程機械領域。
【背景技術】
[0002]樁靴是安裝在自升式平臺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，通過樁腿支撐起整個平臺。由于平臺各個樁靴之間的機械獨立性，樁靴支撐的平臺與席地(沉墊)支撐的平臺相比，可以在不平海底或略微傾斜的海域作業，適應性更強。
[0003]目前，在軟質海床、深樁插入工況下，傳統樁靴類似于放大的“鐵餅”;增加其直徑，提高了樁靴承載力，但是會產生起樁困難，甚至導致樁腿無法拔出；減小其直徑，又會使其承載力降低，導致其支撐的平臺穩定性降低，尤其是對海上風浪等環境荷載抵抗力差，容易產生刺穿、傾斜、滑移等問題。
[0004]已有可伸縮鉆井平臺樁靴結構(專利號:201120095451.X)，通過內部能伸縮的鋼骨架將傳統的固定式的樁靴結構改為活動式的樁靴機構，類似于傘的開合。在插樁過程中，通過收縮鋼骨架，使得樁靴以圓筒形迅速插入，在到達目標深度后，張開鋼骨架，使得擴大樁靴的承載面積，但是，由于其本身結構為條形支架，內部缺少筋板扶強材等，所以，與傳統樁靴半徑相同的情況下，其承載力反而降低，鉸鏈式結構也降低了樁靴的強度；此外通透式樁靴內部設計，也不利于液壓缸的工作，樁靴可靠性較差，因此難于在實踐投入使用。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是克服已有技術中的不足，提供一種防傾覆自升式平臺樁靴。
[0006]為達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案予以實現:
[0007]—種防傾覆自升式平臺樁靴，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置在殼體內部的加強筋，所述殼體沿圓周壁上等分水平設置有至少三個與殼體固定連接的管狀滑道；所述管狀滑道的前端設有限位法蘭和密封圈，后端設有內側擋環，從后端向前端依次安置有液壓缸和至少一節伸縮管，其中液壓缸的活塞缸的一端與所述殼體內部的加強筋相連接，為活塞桿的另一端的桿頭與所述伸縮管的前端內端面相連接，所述伸縮管前端封閉，后端設有外側擋環；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，下底板底部設有水密門，所述液壓缸通過沿樁腿鋪設的高壓油管由安裝在自升式平臺上壓載控制中心的液壓伺服系統控制。
[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或二節。
[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端面的連接為鉸鏈連接。
[0012]上述所述液壓伺服系統為一套，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，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至少三只用于控制伸縮管運動的液壓缸；所述油壓表、單向閥分別連接于每只液壓缸的進/回油路上。
[0013]本實用新型的優點和有益效果主要是:
[0014]本實用新型操作靈活，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，不僅增加了樁靴對海床的承載面積，控制樁靴的下沉，同時，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、扭轉和翻轉，在同一平臺上多個樁靴的同時作用下，有效地克服海床自身不同區域承載力差異，同時也大大地提高了平臺對海上對自然風浪載荷的承載能力，從而起到固樁作用。
[0015]本實用新型的優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的構造示意圖；
[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為本實用新型的液壓控制系統圖，
[0021]圖6為本實用新型的實施例二的構造示意圖。
[0022]圖中:1-樁靴，2-樁腿，3、4_進回油管，5-水密填料函，6-鉸支座1，7_銷釘，8-上頂板，9-內側擋環，10-加強筋，11-管狀滑道，12-外側擋環，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，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，32-伸縮管，33-外側擋環，34-限位法蘭，35-密封圈。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖，對本實用新型做進一步的描述:
[0024]實施例一
[0025]如圖1、2、3、4所示，一種防傾覆自升式平臺樁靴1，固定連接在樁腿2的下端，包含由上頂板8、下底板23及內部周向、徑向加強筋10圍成的‘鐵餅狀’殼體；所述‘鐵餅狀’殼體內包含至少三只沿其圓周側壁等分水平徑向放置，且可伸出和縮回殼體的前端封閉、后端帶有外側擋環12的伸縮管16，以及在殼體內，供伸縮管16導向、與殼體內部筋板10焊接的管狀滑道11 ;所述滑道11內、外口部通過螺栓15分別連接限位法蘭環9、13，以便在伸縮管16伸縮時提供限位；所述限位法蘭13的內圓周上設有密封圈21，與滑到外口配合的內面端配有橡膠墊圈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驅動；所述液壓缸22通過沿樁腿鋪設的高壓油管3、4，由安裝在自升式平臺壓載控制中心的一套液壓伺服系統控制；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，底部設有水密門24，作為安裝、檢修樁靴殼體內部設備的出入通道。[0026]前述的防傾覆自升式平臺樁靴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內腔截面尺寸的法蘭狀外側擋環12，旨在保證伸縮管16能夠在管狀滑道11內順利移動，并通過管狀滑道后端外側擋環9和外口限位法蘭13控制其在管狀滑道11內的移動行程；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，同時滿足自身的剛性需要。
[0027]前述的防傾覆自升式平臺樁靴1，所述前端封閉的伸縮管16，如圖1所示，其封閉結構是由固定在封板17前端的錐形帽18來封閉的，用于減少伸縮管16伸出入泥時的阻力。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樁靴1，所述液壓缸22的活塞桿頭部開有銷孔，通過銷釘19和位于封板17上的鉸支座20與伸縮管16鉸接，后端通過鉸支座6和銷釘7焊接于樁靴殼體內部筋板上，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樁靴1，所述液壓伺服控制系統由電磁閥25、油箱26、液壓泵27、溢流閥28、單向閥29、油壓表30及進出油管組成。其中，所述液壓伺服系統的工作油路上并聯至少三只用于控制伸縮管同時運動的液壓缸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，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/回油路上，作用是:當伸縮管16完全伸出樁靴殼體或系統壓力達到設定值后，電磁閥25切換中位，液壓泵停止工作時，對液壓缸22進行鎖緊保壓，滿足裝置的節能需要；當液壓缸22伸縮過程中，為系統提供一定的被壓，保證液壓缸運行平穩。此外，系統油壓可以通過油壓表30顯示，系統達到設定壓力，溢流閥28將自動卸荷，為液壓系統安全提供保證。
[0030]自升式平臺到達預定海域插樁時，本實用新型裝置I連同樁腿2—起下沉，達到預定插樁深度時，位于平臺壓載控制中心的液壓控制系統通過沿樁腿布置的液壓管線將伸出指令傳給電磁閥25，電磁閥右位導通，液壓缸22驅動伸縮管16沿管狀滑道11水平伸出嵌入海泥，直至伸縮管16的外側擋環12接觸到管狀滑道11外口部限位法蘭13或系統壓力達到設定值，溢流閥28控制系統壓力，通過油壓表30顯示，電磁閥25復位，油泵27卸荷，油缸22在液控單向閥29的作用下實現保壓，油泵27停止工作；本系統油缸22在保壓過程中，即使油缸內部發生壓力損失，伸縮管16仍能夠保持正常工作，與本實用新型‘鐵餅狀’殼體一起支撐平臺，伸縮管16不能自動縮回；拔樁時，液壓控制系統將縮回指令傳給電磁閥25，電磁閥切換左位，液壓缸22帶動伸縮管16縮回至樁靴殼體內，減小拔樁阻力。
[0031]本實用新型能夠提高深樁插入工況下平臺基礎的固定度和平臺整體剛度，有效降低樁靴在可變垂向、水平、彎矩載荷及風浪流等極限風暴動荷載作用下發生滑移和刺穿的危險性，從而提高了平臺的穩定性。
[0032]實施例二
[0033]如圖6，在實施例一的基礎上，通過在實施例1的伸縮管16和管狀滑道11之間，增添了一節伸縮管32。所述伸縮管32的后端固定安裝限位擋環31，前端安裝呈橢圓狀的限位法蘭34，內部套接伸縮管16，作用是保證伸縮管16的順利滑動并為伸縮管16提供伸縮限位，限制其滑動行程；其中，所述限位法蘭34的內圓周面內設置了密封圈35，其功能與實施例一中管狀滑道11外口部的限位法蘭13及其密封圈21的功能相同。添加了一節伸縮管的本實用新型與只有一節伸縮管的樁靴在作用效果相同的情況下，其管狀滑道11的長度將被縮短，從而節省樁靴殼體內部的空間。
[0034]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種防傾覆自升式平臺樁靴，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置在殼體內部的加強筋，其特征在于:所述殼體沿圓周壁上等分水平設置有至少三個與殼體固定連接的管狀滑道；所述管狀滑道的前端設有限位環和密封圈，后端設有法蘭，從后端向前端依次安置有液壓油缸和至少一節伸縮管，其中液壓油缸的活塞缸的一端與所述殼體內部的加強筋相連接，為活塞桿的另一端的桿頭與所述伸縮管的前端內端面相連接，所述伸縮管前端封閉，后端設有法蘭；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，下底板底部設有水密門，所述液壓油缸通過高壓油管與安裝在自升式平臺上的液壓伺服系統相連通。
2.如權利要求1所述的防傾覆自升式平臺樁靴，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.如權利要求1或2所述的防傾覆自升式平臺樁靴，其特征在于:所述伸縮管為一節或二節。
4.如權利要求1或2所述的防傾覆自升式平臺樁靴，其特征在于:所述伸縮管的前端還固定連接有一錐形帽。
5.如權利要求1所述的防傾覆自升式平臺樁靴，其特征在于:所述活塞桿桿頭與伸縮管前端內端面的連接為鉸鏈連接。
【文檔編號】E02B17/02GK203440817SQ201320471548
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月2日 優先權日:2013年8月2日
【發明者】何文生, 唐文獻, 張建, 莊宏, 王亞坤, 孫海超, 高超, 齊繼陽, 李金泰, 紀成沖, 盧崎 申請人:江蘇科技大學