一种组合式简易海洋平台及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种组合式简易海洋平台及其施工方法，包括方钢框架、钢板、钢桩与上部作业平台，上部作业平台由四根中空立柱与平台板焊接而成，四根立柱之间焊接有横向、斜向的撑杆形成空间网架体系，四根立柱的底部侧面通过钢管对称的焊接套管，施工时先打设四根钢桩，基于套筒把第一个方钢框架套在四根钢桩上，然后基于条形孔把钢板套住钢桩上，再把第二个方钢框架套在四根钢桩上，然后起吊上部作业平台基于四个套管套住四根钢桩并用螺栓固定，利用海水重量把地基压至稳定状态，由此构成简易海洋平台。所提海洋平台结构简单，构件重量小，基础底面积大，利用海水重量对地基进行预压固结，适应淤泥、潮间带的施工环境，具有经济性与实用性。

Combined type simple ocean platform and construction method thereof

The invention discloses a combined type simple platform and its construction method, including steel frame, steel plate, steel pile and the upper platform, the upper platform is welded by four hollow column and the platform board formed between four columns welded with horizontal and diagonal struts formed space truss system, at the bottom of the side four the column through steel pipes symmetrically welded casing, construction design first hit four steel piles, based on the first set of square steel sleeve frame in four steel piles, and based on the steel bar hole trap steel pile, then the second square steel frame is sheathed on four steel piles, then the upper lifting operation platform based on the four casing entangle four steel piles and bolted, the ground pressure weight using seawater to steady state, which constitutes a simple offshore platform. The offshore platform has the advantages of simple structure, small weight of components, large base area, and preloading and consolidation of foundation by sea water weight. It is economical and practical to adapt to the construction environment of silt and intertidal zone.

【技术实现步骤摘要】
一种组合式简易海洋平台及其施工方法
：本专利技术涉及海洋平台结构，具体涉及一种组合式简易海洋平台及其施工方法。
技术介绍
：我国海洋滩涂、潮间带土地资源丰富，具有面积大、分布集中、区位条件好、农牧渔业综合开发潜力大的特点。潮间带是水产养殖和发展农业生产的重要基地，是开发海洋、发展海洋产业的一笔宝贵财富。通常，需要在滩涂、潮间带地区建造简易海洋平台供海洋作业使用。滩涂、潮间带地区土层松软，承载力较低，且潮间带受潮水涨落起伏的影响，一天中高水位持续时间较短，且水位高度有限，施工环境较差。一般地，可采用桩基础或桶形基础作为潮间带简易海洋平台的基础型式。但如果桩基础的长度与重量较大，需要大型起重及打桩设备，但潮间带水位无法供大型施工船进入；如果采用桶形基础，由于潮间带高水位有限，在较小的水压差作用下桶形基础难以贯入海床至设计深度。可见，设计一种适应滩涂、潮间带施工环境的基础型式是淤泥地区简易海洋平台的关键技术之一。虽然滩涂、潮间带地区多为淤泥、淤泥质土，承载力较低，但若基础的面积足够大，甚至用多块钢板拼装组成基础，并对基底淤泥进行一定的预压固结，也可使海洋平台满足变形与稳定要求。可见，有必要探讨适应淤泥地区的简易海洋平台结构型式及其施工方法，促进现有技术的革新与进步。
技术实现思路
：为了弥补现有技术问题的不足，本专利技术的目的是提供一种组合式简易海洋平台及其施工方法，采用桩与钢板组合的基础形式，并利用海水重量进行预压沉降，施工简便。本专利技术的技术方案如下：组合式简易海洋平台，其特征在于，包括两个方钢框架、钢板、钢桩与上部作业平台及在设计指定的海域竖直的打入四根钢桩，四根钢桩上依次套入第一个方钢框架、钢板、第二个方钢框架，四根钢桩上端伸出第二个方钢框架并安装有上部作业平台。所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的方钢框架由相互垂直的多根方钢纵横交错焊接而成网格状，整体呈正方形形状，在其内部对称、均匀的焊接四个套筒，四个套筒连线也呈正方形形状，两个对角位置的套筒之间还用方钢进行斜向焊接连接。所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的上部作业平台由四根立柱与平台板焊接构成，四根立柱分布于正方形四个拐点纵向竖立，四根立柱中相邻两根之间焊接有横向、斜向撑杆构成空间网架体系，四根立柱的底部焊接有口字型的扩展板，各立柱底部侧面通过钢管对称焊接有套管，套管侧壁与扩展板焊接固定。所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的上部作业平台上四个套管中心距与方钢框架上四个套筒中心距相等，套管内径与套筒的内径相等，套管内径大于钢桩外径1~2cm。所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的钢板有两块，两块相对设置铺设在第一个方钢框架与第二个方钢框架之间，钢板上条形孔宽度略大于钢桩外径，条形孔长度大于钢桩外径的三倍以上，每块钢板上两个条形孔中心距与方钢框架上相邻两个套筒中心距相等。一种组合式简易海洋平台的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1）、打入四根钢桩：根据设计参数，在设计指定的海域竖直的打入四根钢桩，最终使四根钢桩的中心距、铅垂度、入土深度等参数满足设计要求；2）、平整海床：对四根钢桩周边大于方钢框架外轮廓范围内的海床进行平整，使平整范围内的海床土体最大高差小于10cm；3）、第一个方钢框架套住钢桩：起吊第一个方钢框架，使方钢框架上的四个套筒套住相应的四根钢桩并下沉直至接触海床；4）、钢板套住钢桩：依次逐个起吊两块钢板，使钢板上的两个条形孔套住相邻的两根钢桩下沉并压在第一个方钢框架上；5）、第二个方钢框架套住钢桩：起吊第二个方钢框架，使方钢框架上的四个套筒套住相应的四根钢桩下沉并压在钢板上；6）、连接上部作业平台：起吊上部作业平台并下沉至桩基础位置处，使上部作业平台的四个套管套住四根钢桩下沉并压在第二个方钢框架上，并用螺栓固定钢桩上的螺栓孔，实现上部作业平台与钢桩之间的相互连接；7）、水箱预压海洋平台：在上部作业平台的平台板上均匀、对称的放置水箱，用水泵抽取海水逐步对称的填满各水箱，使海洋平台在水箱重力作用下沿着钢桩压缩海床至稳定状态；8）、移除水箱，完成施工：海洋平台底部的海床土体预压满足设计要求且海洋平台达到稳定状态后，逐步对称的移除水箱，并对简易海洋平台进行必要的检测与校验，最终完成简易海洋平台的施工。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术各构件是相互独立的，这种化整为零的做法使得各单独构件的重量较小，降低了对海上作业的运输与起吊及其它施工设备的要求，适应淤泥、潮间带的施工环境；2、本专利技术各构件之间的连接方式简单，无复杂的连接方法及施工要求，今后若需拆卸，按照安装方法相反的步骤即可完成移除作用，操作简单，施工方便；3、本专利技术由方钢框架与钢板组合而成，其与海床土体接触面积非常大，可达到平台板面积的两倍以上，能适应淤泥质海床地质条件，且制作简单，施工方便，是一种简便、实用、经济的设计方案；4、本专利技术施工过程中，在平台板上放置系列水箱并抽取海水填充，利用海水重量对海洋平台的地基土体进行预压固结，使地基土体的强度与工后沉降满足使用要求，利用海洋平台结构本身进行海床地基处理，具有经济性、实用性与合理性。附图说明：图1为本专利技术的方钢框架结构示意图。图2为本专利技术的受力钢板结构示意图。图3为本专利技术的上部作业平台俯视图。图4为本专利技术的上部作业平台仰视图。图5为本专利技术的四根钢桩施工完毕示意图。图6为本专利技术的第一个方钢框架套入钢桩示意图。图7为本专利技术的受力钢板套入钢桩示意图。图8为本专利技术的第二个方钢框架套入钢桩示意图。图9为本专利技术的上部作业平台套入钢桩示意图。图10为本专利技术的水箱辅助海洋平台压入海床示意图。图11为本专利技术的海洋平台施工完毕三维结构示意图。图12为本专利技术的海洋平台施工完毕主视图。附图标记说明：1、方钢框架；2、套筒；3、钢板；4、条形孔；5、立柱；6、平台板；7、套管；8、扩展板；9、钢桩；10、锥状桩尖；11、螺栓孔；12、螺栓；13、水箱；A、海平面；B、海床面；C、压缩沉降量。具体实施方式：参见附图：一种组合式简易海洋平台，包括方钢框架1、钢板3、钢桩9与上部作业平台，上部作业平台由四根中空立柱5与平台板6焊接而成，四根立柱5之间焊接有横向、斜向的撑杆形成空间网架体系，四根立柱5的底部侧面通过钢管对称的焊接套管7，施工时先打设四根钢桩9，基于套筒2把第一个方钢框架1套在四根钢桩9上，然后基于条形孔4把钢板3套住四根钢桩9并压在第一个方钢框架1上，再基于套筒2把第二个方钢框架1套在四根钢桩9并压在钢板3上，然后起吊上部作业平台基于四个套管7套住四根钢桩9压在第二个方钢框架1上并用螺栓固定，利用海水重量把海床地基压至稳定状态，由此构成简易海洋平台。方钢框架1由相互垂直的多根方钢焊接而成，整体呈正方形形状，在其内部对称、均匀的焊接四个套筒2，四个套筒2的连线也呈正方形形状，两个对角位置的套筒2之间还用方钢进行斜向焊接连接，如图1所示。方钢框架1的上下表面均为平面，能与钢板3紧密接触。所提简易海洋平台中共使用两个方钢框架1，钢板3加在两个方钢框架1之间形成基础底板，海洋平台荷载通过钢板3传递给海床。方钢框架1对钢板3起到约束、控制的作用，上部荷载通过方钢框架1均匀的传递给钢板3，方钢框架1使钢板3各处受力基本均匀，起到荷载扩散的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式简易海洋平台，其特征在于，包括两个方钢框架、钢板、钢桩与上部作业平台及在设计指定的海域竖直的打入四根钢桩，四根钢桩上依次套入第一个方钢框架、钢板、第二个方钢框架，四根钢桩上端伸出第二个方钢框架并安装有上部作业平台。

【技术特征摘要】
1.一种组合式简易海洋平台，其特征在于，包括两个方钢框架、钢板、钢桩与上部作业平台及在设计指定的海域竖直的打入四根钢桩，四根钢桩上依次套入第一个方钢框架、钢板、第二个方钢框架，四根钢桩上端伸出第二个方钢框架并安装有上部作业平台。2.根据权利要求1所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的方钢框架由相互垂直的多根方钢纵横交错焊接而成网格状，整体呈正方形形状，在其内部对称、均匀的焊接四个套筒，四个套筒连线也呈正方形形状，两个对角位置的套筒之间还用方钢进行斜向焊接连接。3.根据权利要求1所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的上部作业平台由四根立柱与平台板焊接构成，四根立柱分布于正方形四个拐点纵向竖立，四根立柱中相邻两根之间焊接有横向、斜向撑杆构成空间网架体系，四根立柱的底部焊接有口字型的扩展板，各立柱底部侧面通过钢管对称焊接有套管，套管侧壁与扩展板焊接固定。4.根据权利要求1所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的上部作业平台上四个套管中心距与方钢框架上四个套筒中心距相等，套管内径与套筒的内径相等，套管内径大于钢桩外径1~2cm。5.根据权利要求1所述的组合式简易海洋平台，其特征在于，所述的钢板有两块，两块相对设置铺设在第一个方钢框架与第二个方钢框架之间，钢板上条形孔宽度略大于钢桩外径，条形孔长度大于钢桩外径的三倍以上，每块钢板上两个条形孔中心距与方钢框架上相...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金龙，刘洁群，徐满满，宁华晶，吴俣，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34