伸缩贯入式板锚系统及方法与流程

本发明涉及海洋工程，特别涉及一种伸缩贯入式板锚系统及方法。

背景技术：

1、板锚因在软弱海床土中具有较高的承载力，且相对尺寸小、重量轻，已成为一种极具前景的锚固方案。为实现板锚的可靠安装和后续承载调动，业界先后发展了拖曳贯入、直接压入、吸力辅助贯入等多种施工技术，并在此基础上形成了吸力贯入式板锚和柔性贯入式板锚两种主流施工路径，它们代表了当前贯入式板锚施工技术的主要发展方向。

2、然而，现有技术中的吸力贯入式板锚方法需要配备复杂的吸力系统，且贯入效果对土体渗透性和海床条件极为敏感；在高渗透性土体如砂土中，水流快速涌入随动器会严重削弱吸力效率，导致贯入困难甚至难以实施，同时在一定工况下还存在空化风险。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种贯入式板锚系统及施工方法，旨在解决现有技术中的吸力贯入式板锚方法需要配备复杂的吸力系统，且贯入效果对土体渗透性和海床条件极为敏感；在高渗透性土体如砂土中，水流快速涌入随动器会严重削弱吸力效率，导致贯入困难甚至难以实施，同时在一定工况下还存在空化风险的技术问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提出的一种伸缩贯入式板锚系统，包括：

3、施工平台，所述施工平台上形成有安装位置；以及，

4、伸缩贯入机构，所述伸缩灌入机构安装所述安装位置，所述伸缩贯入机构的底部形成有卡槽，所述卡槽内卡合有待贯入的板锚，所述伸缩贯入板锚能在伸出将所述板锚贯入施工平台下方的海床的伸出贯入状态和缩回并拔出所述伸缩贯入机构并使所述板锚锚定于所述海床内的锚定状态之间切换。

5、本发明的技术方案通过施工平台与伸缩贯入机构的协同运作，在实际作业时，将待贯入的板锚卡合于伸缩贯入机构底部的卡槽中，此时伸缩贯入机构处于缩回初始状态。随后，控制伸缩贯入机构切换至伸出贯入状态，伸缩贯入机构沿施工平台的安装位置向下伸出，直接以机械推力的方式将板锚压入施工平台下方的海床，持续贯入直至板锚到达预定持力层位。在此伸出贯入过程中，贯入力的提供完全来源于伸缩贯入机构自身的伸缩动作，不依赖于在土体中制造压力差，因此贯入动作的可靠性与效率不会因海床土体的渗透性高低而发生变化；即便在高渗透性的砂土类海床中，也不会出现因水流向低压区涌入而导致贯入推力大幅衰退的问题，从根本上消除了现有吸力贯入式板锚因吸力效率敏感而造成的贯入困难甚至无法贯入的缺陷。同时，由于系统未采用吸力腔和对应泵组，彻底避免了低压区空化所带来的构件损伤风险与施工中断风险。当板锚被贯入至预设深度后，伸缩贯入机构切换至缩回锚定状态，机构本体向上回缩并从淤泥中拔出，而板锚在周围淤泥的侧向约束和端部阻力作用下保持原位，卡槽与板锚自然脱离，板锚最终被留置在海床内部形成可靠锚定，从而能够在软弱海床中调动其高承载力。所述伸缩贯入机构在伸出贯入状态和缩回锚定状态之间的顺序切换，使得板锚的压入与机构的回收解耦，一次连续动作即可完成贯入与锚定过程，无需配置吸力泵、管路、随动器等复杂附属设备，简化了现场施工构成，显著提升了对不同土体条件、尤其是高渗透性土体的适应能力和施工作业的可靠性。

1.一种伸缩贯入式板锚系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的伸缩贯入式板锚系统，其特征在于，所述伸缩贯入机构包括：

3.如权利要求2所述的伸缩贯入式板锚系统，其特征在于，所述伸缩贯入件包括：

4.如权利要求3所述的伸缩贯入式板锚系统，其特征在于，所述伸缩贯入件还包括伸缩件，所述伸缩件安装于所述安装位置，所述伸缩件的伸缩端向下延伸，所述第一贯入套筒安装于所述伸缩件的伸缩端。

5.如权利要求4所述的伸缩贯入式板锚系统，其特征在于，所述第二贯入套筒的外壁的顶部以及内壁的底部均设置有密封导向环，位于所述第二贯入套筒的外壁的所述密封导向环跟随所述第二贯入套筒在所述第一液压腔室内活塞滑动，位于所述第二贯入套筒的内壁的所述密封导向环能上所述第三贯入套筒在所述第二液压腔室内活塞滑动。

6.如权利要求4所述的伸缩贯入式板锚系统，其特征在于，所述第一贯入套筒和所述第二贯入套筒的底部均设置有一锁紧螺母，所述第二贯入套筒以及所述第三贯入套筒均能相对于所述锁紧螺母滑移。

7.一种伸缩贯入式板锚的施工方法，其特征在于，采用如权利要求1至6中任一项所述的贯入式板锚系统将所述板锚贯入施工至所述海床内；

8.如权利要求7所述的伸缩贯入式板锚的施工方法，其特征在于，所述在预设施工区域，采用所述贯入式板锚系统将安装于其底部的所述板锚贯入至所述海床内的步骤，包括：

9.如权利要求7所述的伸缩贯入式板锚的施工方法，其特征在于，所述采用所述伸缩贯入机构将将安装于其底部的所述板锚贯入至所述海床内的步骤，包括：

10.如权利要求7所述的伸缩贯入式板锚的施工方法，其特征在于，所述在预设施工区域，采用所述贯入式板锚系统将安装于其底部的所述板锚贯入至所述海床内的步骤，包括：