(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123451 175.9 (22)申请日 2021.12.31 (73)专利权人 山东祺龙海 洋石油钢管股份有限 公司 地址 257000 山东省东营市东营区淮河路 73号 (72)发明人 刘松　马会珍　李妍　 (74)专利代理 机构 济南千慧专利事务所(普通 合伙企业) 37232 专利代理师 秦嘉 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于插桩穿刺恒力加载试验的扶正装 置 (57)摘要 本申请公开了一种用于插桩穿刺恒力加载 试验的扶正装置， 包括第一导向单元和第二导向 单元。 第一导向单元设置有和配重块相互适配的 第一导向空间， 配重块能够在第一导向空间内沿 竖直方向往复移动； 第一导向单元的顶端设置有 导向部， 配重块能够沿导向部进入第一导向单 元； 第二导向单元设置有和桩靴相互适配的第二 导向空间， 第一导向空间和第二导向空间同轴设 置， 桩靴能够在第二导向空间内沿竖直方向往复 移动； 当进行恒力加载试验时， 配重块加载至桩 靴， 在第一导向单元和第二导向单元的限位下， 配重块和桩靴能够沿同一轴线向下移动。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 217237451 U 2022.08.19 CN 217237451 U 1.一种用于插 桩穿刺恒力加载 试验的扶正装置， 其特 征在于， 包括： 第一导向单元， 所述第一导向单元设置有和配重块相互适配的第一导向空间， 所述配 重块能够在所述第一导向空间内沿竖直方向往复移动； 所述第一导向单元的顶端设置有导 向部， 所述配重块能够沿所述 导向部进入所述第一 导向单元； 第二导向单元， 所述第二导向单元设置有和桩靴相互适配的第二导向空间， 所述第一 导向空间和所述第二导向空间同轴设置， 桩靴能够在所述第二导向空间内沿竖直方向往复 移动； 当进行恒力加载试验时， 所述配重块加载至所述桩靴， 在所述第一导向单元和所述第 二导向单元的限位下， 所述配重块和所述桩靴能够沿同一轴线向下移动。 2.根据权利要求1所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述导向部设置为 导向筋板， 所述 导向筋板倾 斜设置。 3.根据权利要求2所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述导向筋板环绕所述第一 导向单元均匀设置有 多个。 4.根据权利要求1所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述第二导向单元设置于所述第一 导向单元的底部 。 5.根据权利要求4所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述第二导向单元设置为 导向筒。 6.根据权利要求5所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述导向筒的外侧壁和所述第二 导向单元的底部之间设置有加强筋。 7.根据权利要求6所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述加强筋 环绕所述 导向筒外侧壁设置有 多个。 8.根据权利要求7所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述第一导向单元设置为 导向架， 所述 导向架的高度为所述 导向筒高度的2.5～4 倍。 9.根据权利要求5所述的一种用于插桩穿刺 恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所 述导向筒内侧壁设置有润滑材 料。 10.根据权利要求8所述的一种用于插桩穿刺恒力加载试验的扶正装置， 其特征在于， 所述导向架设置为矩形 形状， 矩形 形状的导向架的四个角设置为 L型结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217237451 U 2一种用于插桩 穿刺恒力加载试验的扶正装 置 技术领域 [0001]本申请属于石油机械技术领域， 尤其涉及 一种用于插桩穿刺恒力加载试验的扶正 装置。 背景技术 [0002]根据统计， 海上钻井作业自升式平台插桩固定时， 桩靴在插桩的过程中突然穿刺 事故时有发生， 且所有事故中因地层问题导致的事故中的占比约53％。 轻微桩靴穿刺将影 响常规作业， 使平台结构损坏， 消耗大量时间成本、 人力成本、 物料成本。 穿刺行程较大的严 重穿刺事故可能会导致平台倾覆， 甚至是人员伤亡。 针对自升式钻井平台桩腿穿刺风险， 通 过穿刺模拟实验和有限元数值模拟， 深入研究平台桩腿与 “鸡蛋壳”式地层相互作用的过程 与发生穿刺的机理。 自升式钻井平台插桩穿刺风险分析实验对于后期海上插桩作业具有很 好的指导性意义。 桩靴穿刺过程中往往海上作业平台自身重力作用下进行压载， 也就是桩 靴上部处于恒力状态下加载， 因此在进行桩靴穿刺实验时必须对桩靴进 行恒力加载才能够 充分模拟现场作业状况。 [0003]桩靴模型恒力加载过程中需要维持上部载荷， 桩靴突然穿刺的过程中会在瞬间产 生较大的位移， 在产生位移的过程中仍然要维持上部载荷， 因此恒力加载试验扶正装置必 须满足上述条件。 采用配重块进行堆载， 配重块会在加载装置内产生滑移， 产生较大位移， 容易导致重心偏移， 从而导 致重力载荷的改变， 影响。 [0004]由此可见， 现有技 术有待于进一 步地改进和提高。 实用新型内容 [0005]本实用新型提供了一种用于插桩穿刺恒力加载试验的扶正装置， 以解决上述技术 问题中的至少一个。 [0006]为实现上述目的， 本实用新型提供了一种用于插桩穿刺恒力加载试验的扶正装 置， 包括第一导向单元和第二导向单元。 第一导向单元设置有和配重块相互适配的第一导 向空间， 配重块能够在第一导向空间内沿竖直方向往复移动； 第一导向单元 的顶端设置有 导向部， 配重块能够沿导向部进入第一导向单元； 第二导向单元设置有和桩靴相互适配的 第二导向空间， 第一导向空间和第二导向空间同轴设置， 桩靴能够在第二导向空间内沿竖 直方向往复移动； 当进 行恒力加载试验时， 配重块加载至桩靴， 在第一导向单元和第二导向 单元的限位下， 配重块和桩靴能够沿同一轴线向下移动。 [0007]本申请通过第一导向单元的设置， 能够使得配重块沿第一导向空间移动， 对配重 块起到了导向的作用； 当配重块进入第一导向空间时， 导向部的设置能够使得配重块在导 向部的导向下移动至第一导向空间； 本申请通过第二导向空间的设置， 能够使得桩靴沿第 二导向空间移动， 从而对桩靴起到了导向作用； 本申请通过将第一导向空间和第二导向空 间同轴设置， 能够使得配重块和桩靴沿同一轴线移动， 避免在加载配重块时， 桩 靴和配重块 发生较大位移， 造成重心的偏移， 影响试验结果。 通过本申请的设置， 提供了一种能够保证说　明　书 1/4 页 3 CN 217237451 U 3