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专利号: 2022108728810
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种海洋锚固基础,其特征在于,包括:

杆体,所述杆体为中空杆体;

负压抗拔装置,所述负压抗拔装置包括扩张机构和开合密封罩,所述扩张机构包括伸缩件,所述伸缩件设有能够伸缩的伸缩杆,所述开合密封罩包括密封膜和围绕所述杆体底端设置的开合架,所述开合架上端与所述杆体底端转动连接,所述密封膜设于所述开合架内部,并与所述开合架固定连接,所述密封膜至少能够覆盖所述开合架形成的外露间隙;

所述负压抗拔装置还包括定位组件,所述杆体侧壁设有朝向所述开合架的安装槽,所述定位组件设于所述安装槽,所述开合架上端设有径向延伸的定位孔,所述伸缩杆能够抵推所述开合架,以驱动所述开合密封罩由闭口状态运动至开口状态,在所述闭口状态,所述开合架底端闭合,在所述开口状态,所述开合架翻转底端展开,所述定位孔与所述安装槽位于同一直线上,部分所述定位组件插入所述定位孔,以使所述开合架、密封膜与海床土体之间能够形成密封空间。

2.根据权利要求1所述的一种海洋锚固基础,其特征在于,所述密封膜为一体式弹性膜,所述开合架包括多块三角形翼板,所述密封膜侧面与各所述翼板固定连接,所述翼板上端转动连接于所述杆体底端,所述伸缩杆能够伸展以抵接所述翼板,以能够驱动所述翼板由闭口状态运动至开口状态,在所述闭口状态,所述翼板底端合为一体形成闭口状,在所述开口状态,所述伸缩杆能够驱动所述翼板转动至底端展开形成开口状,以使所述翼板、密封膜与海床土体之间能够形成密封空间。

3.根据权利要求2所述的一种海洋锚固基础,其特征在于,所述开合架还包括顶板,所述顶板通过吊装于所述杆体底端,所述密封膜顶面还能够与所述顶板固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种海洋锚固基础,其特征在于,所述负压抗拔装置还包括连接机构,所述连接机构包括设于所述杆体底端的固定轴、设于所述开合架上端的转动轴,所述转动轴能够围绕所述固定轴转动,所述转动轴设有径向延伸的所述定位孔。

5.根据权利要求4所述的一种海洋锚固基础,其特征在于,所述定位组件包括设于所述安装槽的定位销和连接所述定位销的提拉件,所述安装槽为延伸至所述侧壁上端的通槽,所述提拉件能够沿所述安装槽延伸至所述杆体外部,在所述闭口状态,所述定位销抵接所述转动轴,在所述开口状态,所述定位孔转动至与所述安装槽位于同一直线上,所述定位销插入所述定位孔。

6.根据权利要求2所述的一种海洋锚固基础,其特征在于,所述翼板内侧设有开口朝向所述伸缩杆的凹槽,所述伸缩杆端部能够伸入所述凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种海洋锚固基础,其特征在于,所述伸缩件为液压油缸,所述扩张机构还包括沿所述杆体内腔延伸并连接至所述伸缩件的油压管。

8.一种根据权利要求1‑7任一项所述的海洋锚固基础的使用方法,其特征在于,具体包括:

锚固基础的组装,将所述负压抗拔装置与所述杆体固定安装,将所述开合架底端通过低强度捆扎件进行捆扎固定,形成闭口状态;

锚固基础的沉贯,包括闭口、部分开口和全部开口三个沉贯阶段,在所述闭口沉贯阶段,所述开合架底端闭合,将所述锚固基础压入第一预设海床深度;所述部分开口沉贯阶段,启动所述扩张机构,所述伸缩杆伸展驱动所述开合架底端展开进入部分开口状态;所述全部开口沉贯阶段,继续下压所述锚固基础,所述开合架底端在海床土体作用下继续向外展开,直至所述定位组件插入所述定位孔,进入全部开口状态,所述开合架、密封膜与海床土体紧密接触;

锚固基础的服役,根据所述锚固基础承受的拉拔荷载,判断所述锚固基础的排水情况,以能够根据不同的排水情况,计算所述锚固基础的抗拔荷载;在完全排水情况下,所述锚固基础的抗拔荷载为:V=V1+V2,其中,V1为所述锚固基础周围摩擦力,V2为所述开合密封罩上表面承受的土体自重;在部分排水情况下,所述锚固基础的抗拔荷载为:V=V1+V2+V3,其中,V1为所述锚固基础周围摩擦力,V2为所述开合密封罩上表面承受的土体自重,V3为所述开合密封罩下表面承受的吸力抗力;在完全不排水情况下,所述锚固基础的抗拔荷载为:V=V1+V2+V3,其中,V1为所述锚固基础周围摩擦力,V2为所述开合密封罩上表面承受的土体自重,V3为所述开合密封罩下表面承受的吸力抗力;

锚固基础的回收,上提所述定位组件,以使所述锚固基础恢复至部分开口状态后,上提所述杆体,将所述锚固基础拔出。

9.根据权利要求8所述的一种海洋锚固基础的使用方法,其特征在于,在所述部分开口状态,所述开合架形成的底端端面大于所述杆体的底端端面。

10.根据权利要求8所述的一种海洋锚固基础的使用方法,其特征在于,在所述全部开口状态,所述开合架设有目标开口尺寸,在所述目标开口尺寸下,所述定位组件能够插入所述定位孔;

下压所述锚固基础达到第二预设海床深度,判断所述开合架是否达到目标开口尺寸,若未达到,再次启动扩张机构,通过所述伸缩杆驱动所述开合架达到目标开口尺寸。