本项技术涉及近海工程领域,特别是指岩土、地质和环境工程中可移动平台的安装技术。我们提出了一种创新的导向桩靴设计,旨在降低对土壤的压实影响。该设计包括桩靴本体和导向板,能够适应各种桩靴类型,有效减轻土壤压实问题,保护近海工程的地质环境。
背景技术
自升式海洋平台是一种常见的海洋工程机械,是实施海底油气勘探和开采的工作基地。自升式海洋平台通过将桩靴基础插入海床一定深度来维持平台稳定。在完成作业后,拔起桩腿将整个平台拖航到下一个井位作业,在原位置就会形成一个桩坑。俗称脚印。随着作业频次的增加,自升式平台很有可能在相近甚至同一位置进行二次或者多次插拔桩作业(又称“踩脚印”)。新的平台在脚印附近插桩过程中可能产生作用于桩靴的附加水平力和弯矩,进而桩靴受力发生偏移,给桩靴、桩腿甚至整个平台的结构安全带来隐患。
目前,针对踩脚印可能带来的隐患采取的工程措施有:
1)新海洋平台在远离脚印的地方插桩,但自升式海洋平台的二次插桩距离由钻井平台和自升式平台间的悬臂梁决定,此方法于实际工程中并不适用。
2)用之前形成桩坑的桩靴严格地在旧桩坑上方进行插桩,但实际工程中钻井平台桩靴的选择并非灵活可变。
3)在旧桩坑内填入与周围海床土体特性相近的土,但这种方法并不能有效地解决问题,踩脚印过程中会出现土体运动模式的明显不对称性,导致桩腿上出现无法接受的力和力矩。
4)桩靴在预计插桩位置附近预插桩,将旧桩坑(脚印)周围土体挤进桩坑,但这种方法受限于钻井平台和自升式平台中间的空隙,可操作空间小,另一方面这种方法只能在温和的天气条件下进行,且整个过程需要的时间很长。
以上这些方法都需要在踩脚印前在海床上进行预处理,额外花费时间和金钱。基于此,找到一种新型导向桩靴,不需要在海床上进行额外操作,但可以有效减小踩脚印带来的侧移和无法承受的水平力及弯矩至关重要。
实现思路