吸力桩基础在海洋工程中的应用及其关键技术

康有为1,王体涛2,邹吉玉3,刘其民1,王冰1(1中国石油天然气管道工程有限公司;2上海船舶设备研究所;3中海油能源发展装备技术有限公司 湛江分公司)
摘要:[目的]吸力桩基础在海洋工程中得到越来越广泛的应用,但在新的应用场景下也带来了设计和施工方面新的挑战,为了进一步明确这些关键问题和技术,确保吸力桩设计和施工过程的安全高效,[方法]通过系统梳理吸力桩基础从海洋油气工程和海上新能源工程中的发展历程以及典型应用案例,分析总结吸力桩基础的安装流程及核心装备体系,对比吸力桩基础在传统管汇领域的设计方法和在海上风电领域的设计方法。[结果]结果表明,目前海上风电领域吸力桩设计和施工技术在破坏机理、设计方法和施工风险方面都有特殊方面,指出了目前吸力桩在大型海洋风机基础领域应用的设计和施工方面的问题及挑战。[结论]研究结果为后续吸力桩技术的发展和应用提供参考。
关键词:海洋工程;吸力桩基础;承载力;关键技术

目录介绍

0 引言

1 特点及发展历程

1.1 吸力桩基础的特点

1.2 传统海洋工程领域的应用

1.3 海上新能源领域的应用

2 吸力桩基础施工流程及装备的介绍

2.1 吸力桩基础的典型施工流程

2.2 施工装备

2.2.1 施工装备分类

1)基础施工装备

2)辅助施工装备

3)配套施工装备

2.2.2 核心装备

3 吸力桩基础的设计技术现状

3.1 总体设计流程

3.2 海洋油气工程吸力桩承载力分析

3.2.1 轴向极限承载力

3.2.2 侧向承载力

3.3 海上风电工程吸力桩基础承载力分析

3.3.1 VHM方法(适用于概念设计阶段)

3.3.2 有限元分析方法(适用于详细设计阶段)

4 吸力桩在海上风电领域应用的技术问题

4.1 设计阶段

4.1.1 桩土结构耦合

4.1.2 加强筋的作用

4.2 吸力桩安装阶段的新挑战

1)触底阶段的不稳定性

2)下沉阻力的预测与吸力筒结构失效问题

3)吸力桩基础的倾斜问题

4)土塞失效

5 结论

 

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