[发明专利]一种自升式钻井平台插桩模拟试验加载装置及方法

权利要求书

1.一种自升式钻井平台插桩模拟试验加载装置，其特征在于，该加载装置包括：

用于与试验模拟自升式平台桩腿上部固定连接的加载钢架，和

多个相同容积的压载水箱；

其中，多个所述压载水箱沿所述加载钢架的高度方向从上到下分层地固定设置在所述加载钢架上，且同层的所述压载水箱对称分布在所述加载钢架同一标高位置的两侧，相邻上下两层的所述压载水箱相互垂直交错地布置在所述加载钢架的两个不同标高位置。

2.如权利要求1所述的一种自升式钻井平台插桩模拟试验加载装置，其特征在于，所述加载钢架包括一端配有法兰的中心钢立柱和与所述中心钢立柱固定连接的钢梁；所述加载钢架通过所述法兰与不同试验模拟自升式平台桩腿的顶部固定连接；多根所述钢梁沿所述中心钢立柱的高度方向从上到下分层垂直于所述中心钢立柱地固定连接在所述中心钢立柱的两侧，同层的两根所述钢梁平行对称固定在所述中心钢立柱同一标高位置的两侧外表面，相邻上下两层的所述钢梁相互垂直交错布置地固定在所述中心钢立柱相邻的不同标高位置的两侧外表面；所述压载水箱放置和固定在所述钢梁之上。

3.如权利要求2所述的一种自升式钻井平台插桩模拟试验加载装置，其特征在于，所述中心钢立柱为厚壁钢管；同层的两根所述钢梁为长度相同的长条形方钢或槽钢。

4.如权利要求1或2或3所述的一种自升式钻井平台插桩模拟试验加载装置，其特征在于，所述压载水箱包括箱体和围护在所述箱体外表面的笼体结构。

5.如权利要求4所述的一种自升式钻井平台插桩模拟试验加载装置，其特征在于，所述笼体结构由钢管编织或拼装而成，所述箱体为长方体形。

6.一种基于如权利要求1至5中任一项所述装置的自升式钻井平台插桩模拟试验加载方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将试验模拟自升式平台桩腿放置在试验场地的海水中，试验模拟自升式平台桩靴插入试验场地的土体中；将自升式钻井平台插桩模拟试验加载装置通过加载钢架与试验模拟自升式平台桩腿的顶部固定连接；通过压载流体泵送管线将压载水箱、压载流体灌入泵和压载流体容器依次连接；压载流体容器内盛装压载流体；

2)通过压载流体灌入泵以不同的泵速向压载水箱中泵入压载流体，以模拟加载速度；通过钢梁以挑担形式将压载水箱的自重及内部泵入的压载流体的重量传递到中心钢立柱上，再通过中心钢立柱将载荷及加载钢架的重量传递至试验模拟自升式平台桩腿上，完成对试验模拟自升式平台桩腿的压载；从而实现模拟试验单桩动态可控式静力压载。

7.如权利要求6所述的一种自升式钻井平台插桩模拟试验加载方法，其特征在于，所述压载流体采用试验现场的海水。