自发电深海可移动海洋平台体系及其施工方法技术

一种自发电深海可移动海洋平台体系及其施工方法，涉及建筑设备技术领域，它包括FRP减震浮箱平台、自发电平台、若干个上层模块单体、分层模块连接构件、若干个下层模块单体和独立方形基础，若干个上层模块单体和下层模块单体分别通过整体式节点、环式阻尼器、FRP混凝土组合立柱、FRP混凝土组合斜撑以及FRP混凝土组合桁撑组装形成刚接体系的上层结构和下层结构；上层结构顶部通过加劲肋和柱腿连接口与自发电平台连接；下层结构通过张力筋和连接套筒与独立方形基础连接；自发电平台通过可调节系泊索和沉底电缆与FRP减震浮箱平台连接。本自发电深海可移动海洋平台体系及施工方法施工简便、装配效率高、抗腐蚀性强、平台减震效果好、可自发电、可移动。可移动。可移动。

【技术实现步骤摘要】
自发电深海可移动海洋平台体系及其施工方法

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[0001]本专利技术涉及建筑设备
，具体涉及一种自发电深海可移动海洋平台体系及其施工方法。

技术介绍
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[0002]牵索塔式海洋平台使用工作水域为240m到1000m，相对于导管架平台，具有结构简单、构件尺寸相对较小，对各种环境荷载具有较强的适应能力。平台构件在强度、刚度、稳定性、抗腐蚀性能上有比较严格的要求，所以牵索塔式海洋平台具有造价高，设计建造、安装技术难度大等特点。自发电深海可移动平台体系利用多个固定基础的悬浮式牵索塔发电平台为基准平台，并在一定范围内通过移动浮箱平台，实现一种无需拆卸即可转移作业地点，并通过可调节系泊索固定平台的新形式，可以在一片海域进行探索。

技术实现思路
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[0003]本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种施工简便、装配效率高、抗腐蚀性强、平台减震效果好、可自发电、可移动、建造成本不会随工作深度的增大而大幅提升的的深海平台体系及其施工方法。
[0004]为了解决
技术介绍
所存在的问题，本专利技术是采用如下技术方案：包括FRP减震浮箱平台、自发电平台、若干个上层模块单体、分层模块连接构件、若干个下层模块单体和独立方形基础，若干个上层模块单体和若干个下层模块单体分别通过整体式节点、环式阻尼器、FRP混凝土组合立柱、FRP混凝土组合斜撑以及FRP混凝土组合桁撑组装形成刚接体系的上层结构和下层结构，上层结构和下层结构形成FRP混凝土桁架结构；所述的上层结构顶部通过加劲肋和柱腿连接口与自发电平台连接；所述下层结构通过张力筋和连接套筒与独立方形基础连接；所述的FRP混凝土桁架结构个数为若干个，若干个FRP混凝土桁架结构上的自发电平台均通过可调节系泊索和沉底电缆与FRP减震浮箱平台连接。
[0005]所述的FRP减震浮箱平台包括减震箱体、FRP钢板浮箱和可调节沉锚，减震箱体顶部安装FRP钢板，减震箱体外壁均匀分布了若干个横向阻尼器，减震箱体底部通过铅芯橡胶垫层与FRP钢板浮箱连接，FRP钢板浮箱相对两侧壁分别通过可调节沉锚连接处与可调节沉锚连接，所述FRP减震浮箱平台上安装若干个系泊索轴轮，系泊索轴轮通过可调节系泊索连接处和可调节系泊索与子发电平台上的系泊索轴轮连接。
[0006]所述的整体式节点包括竖向半管、斜向半管、和横向半管，竖向半管顶部和底部分别通过环式阻尼器与内管连接，内管外壁设有垫板，垫板外壁设有高强螺栓，高强螺栓与FRP混凝土组合立柱连接，内管插入FRP混凝土组合立柱内，FRP混凝土组合立柱端部设有连接耳；竖向半管侧壁设有斜向半管和横向半管，斜向半管和横向半管分别与FRP混凝土组合斜撑和FRP混凝土组合桁撑连接。
[0007]所述的分层连接构件包括C型套筒一、C型套筒二和液压固定器，C型套筒一通过液压固定器与C型套筒二连接，C型套筒一上部和C型套筒二下部分别通过环式阻尼器与内管
连接，内管外壁设有垫板，垫板外壁设有高强螺栓，高强螺栓与FRP混凝土组合立柱连接，内管插入FRP混凝土组合立柱内，FRP混凝土组合立柱31端部设有连接耳24；所述C型套筒一侧壁上设有斜向半管和横向半管，斜向半管和横向半管分别与FRP混凝土组合斜撑和FRP混凝土组合桁撑连接，C型套筒一底部为FRP带锥头内管；所述C型套筒二内设有橡胶垫层，C型套筒二外壁设有斜向半管和横向半管，斜向半管和横向半管分别与FRP混凝土组合斜撑和FRP混凝土组合桁撑连接。
[0008]所述的张力筋一端通过张力筋连接环与下层结构连接，张力筋另一端通过张力筋连接器与内杆连接，内杆内嵌于连接套筒内，连接套筒固定于独立方形基础上，独立方形基础包括混凝土底座和钢板基础板，混凝土底座四圈外壁设有钢板基础板。
[0009]所述的自发电平台包括注水仓、发电蓄能室和发电风车，发电风车与发电蓄能室接，发电蓄能室下部为注水仓，自发电平台内安装系泊索轴轮，系泊索轴轮上缠绕可调节系泊索的一端，可调节系泊索的另一端穿过可调节系泊索连接处缠绕在FRP减震浮箱平台上的系泊索轴轮上。
[0010]所述的FRP混凝土组合立柱、FRP混凝土组合斜撑以及FRP混凝土组合桁撑分别分为三种形式，形式一是由内之外依次为核心混凝土、钢管和FRP管，形式二是由内之外依次为核心混凝土、钢管、夹层混凝土和FRP管，形式三是由内之外依次为钢管、夹层混凝土和FRP管。
[0011]所述的FRP混凝土组合结构立柱的施工方法为首先用外层无缝的缠绕式FRP管包裹钢管，然后在钢管两端通过横向高强螺栓固定半径为钢管内壁半径的内管，伸出设计长度，钢管下部内管端口密封，上部内管的顶端开设有浇筑口，向FRP钢管浇筑自密实混凝土，FRP钢管内浇筑的混凝土高度与内管顶部相平，在混凝土成型后，在钢管两端面焊接连接耳；所述的FRP混凝土组合桁撑施工方法，首先用外层无缝的缠绕式FRP管包裹钢管，然后在钢管两端通过横向高强螺栓半径为钢管内壁半径的内管，伸出设计长度，钢管一端内管端口密封，另一端内管的顶端开设有浇筑口，向FRP钢管浇筑自密实混凝土，FRP钢管内浇筑的混凝土高度与内管顶部相平，在混凝土成型后，在钢管两端面焊接连接耳；所述的整体式节点的施工方法，首先按照设计要求设计出多平面节点，用外层无缝的缠绕式FRP管包裹多平面节点外壁，单体节点的竖向半管、横向半管、斜向半管端头预留嵌入空间并密封，在半管端面焊接连接耳，最后向浇筑孔浇筑自密实混凝土，填满多平面节点内部空间。
[0012]所述的FRP混凝土桁架结构施工方法为首先将工厂预制的FRP混凝土桁撑、FRP混凝土立柱套入环式阻尼器，对接FRP整体式多平面节点，通过高强螺栓连接固定，并组成基本桁架单元结构，以5～6个基本桁架单元构成桁架的分层模块单体，然后在每个设定的分层模块单体立柱上端焊接C型套筒二，并向C型套筒二内部放置橡胶垫片；在每个设定分层模块单体立柱下端焊接C型套筒一,并在立柱侧壁通过高强螺栓安装固定液压固定器；桁架分层中顶层的分层模块单体立柱上端面形成带螺栓孔连接耳及伸出设计长度内管，向内管浇灌自密实混凝土，混凝土高度与内管顶部相平，桁架分层中底层的分层模块单体立柱下端面形成带螺栓孔连接耳及焊接设计长度的带锥头内管，向内管浇灌自密实混凝土，直至将带锥头内管填满；所述的FRP减震浮箱平台施工方法为采用工厂预制一体式FRP
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钢板及钢制箱体组成减震平台结构，将铅芯橡胶垫层、横向阻尼器布置于减震平台与浮箱平台之间，并通过高强螺栓连接固定。
[0013]首先对多个设定自发电平台的地点开挖至相应深度并找平处理，安放模板并浇筑方形独立式基础，其中，上部设置带连接套筒的钢材基础板，基础成型后，首先将自发电平台的桁架分层中底层模块沉下规定位置，底层模块下端带锥头内管与方形独立式基础的4个连接套筒对接后，通过水下机器人将连接耳上的高强螺栓拧紧；然后依次将分层模块沉入水中，并应用水下机器人将连接耳上的高强螺栓拧紧；在分层模块组装至顶层模块时，在系泊索连接点系上系泊索，并将系泊索下端的系泊重块放置于设计位置，对塔式结构形成固定作用；最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发电深海可移动海洋平台体系，其特征在于：包括FRP减震浮箱平台(54)、自发电平台(3)、若干个上层模块单体(35)、分层模块连接构件(36)、若干个下层模块单体(37)和独立方形基础(10)，若干个上层模块单体(35)和若干个下层模块单体(37)分别通过整体式节点(18)、环式阻尼器(8)、FRP混凝土组合立柱(31)、FRP混凝土组合斜撑(34)以及FRP混凝土组合桁撑(19)组装形成刚接体系的上层结构和下层结构，上层结构和下层结构形成FRP混凝土桁架结构(7)；所述的上层结构顶部通过加劲肋(4)和柱腿连接口(40)与自发电平台(3)连接；所述下层结构通过张力筋(56)和连接套筒(9)与独立方形基础(10)连接；所述的FRP混凝土桁架结构(7)个数为若干个，若干个FRP混凝土桁架结构(7)上的自发电平台(3)均通过可调节系泊索(14)和沉底电缆(50)与FRP减震浮箱平台(54)连接。2.根据权利要求1所述的自发电深海可移动海洋平台体系，其特征在于：所述的FRP减震浮箱平台(54)包括减震箱体(13)、FRP钢板浮箱(42)和可调节沉锚(43)，减震箱体(13)顶部安装FRP钢板(12)，减震箱体(13)外壁均匀分布了若干个横向阻尼器(2)，减震箱体(13)底部通过铅芯橡胶垫层(1)与FRP钢板浮箱(42)连接，FRP钢板浮箱(42)相对两侧壁分别通过可调节沉锚连接处(53)与可调节沉锚(43)连接，所述FRP减震浮箱平台(54)上安装若干个系泊索轴轮(29)，系泊索轴轮(29)通过可调节系泊索连接处(52)和可调节系泊索(14)与子发电平台(3)上的系泊索轴轮(29)连接。3.根据权利要求1所述的自发电深海可移动海洋平台体系，其特征在于：所述的整体式节点(18)包括竖向半管(30)、斜向半管(32)、和横向半管(33)，竖向半管(30)顶部和底部分别通过环式阻尼器(8)与内管(25)连接，内管(25)外壁设有垫板(27)，垫板(27)外壁设有横向高强螺栓(28)，横向高强螺栓(28)与FRP混凝土组合立柱(31)连接，内管(25)插入FRP混凝土组合立柱(31)内，FRP混凝土组合立柱(31)端部设有连接耳(24)；竖向半管(30)侧壁设有斜向半管(32)和横向半管(33)，斜向半管(32)和横向半管(33)分别与FRP混凝土组合斜撑(34)和FRP混凝土组合桁撑(19)连接。4.根据权利要求1所述的自发电深海可移动海洋平台体系，其特征在于：所述的分层连接构件(36)包括C型套筒一(21)、C型套筒二(16)和液压固定器(23)，C型套筒一(21)通过液压固定器(23)与C型套筒二(16)连接，C型套筒一(21)上部和C型套筒二(16)下部分别通过环式阻尼器(8)与内管(25)连接，内管(25)外壁设有垫板(27)，垫板(27)外壁设有横向高强螺栓(28)，横向高强螺栓(28)与FRP混凝土组合立柱(31)连接，内管(25)插入FRP混凝土组合立柱(31)内，FRP组合立柱(31)端部设有连接耳(24)；所述C型套筒一(21)侧壁上设有斜向半管(32)和横向半管(33)，斜向半管(32)和横向半管(33)分别与FRP混凝土组合斜撑(34)和FRP混凝土组合桁撑(19)连接，C型套筒一(21)底部为FRP带锥头内管(22)；C型套筒二(16)外壁设有斜向半管(32)和横向半管(33)，斜向半管(32)和横向半管(33)分别与FRP混凝土组合斜撑(34)和FRP混凝土组合桁撑(19)连接。5.根据权利要求1所述的自发电深海可移动海洋平台体系，其特征在于：所述的张力筋(56)一端通过张力筋连接环(57)与下层结构连接，张力筋(56)另一端通过张力筋连接器(59)与内杆(58)连接，内杆(58)内嵌于连接套筒(9)内，连接套筒(9)固定于独立方形基础(10)上，独立方形基础(10)包括混凝土底座(39)和钢板基础板(38)，混凝土底座(39)四圈外壁设有钢板基础板(38)。6.根据权利要求1所述的自发电深海可移动海洋平台体系，其特征在于：所述的自发电
平台(3)包括注水仓(55)、发电蓄能室(44)和发电风车(51)，发电风车(51)与发电蓄能室(44)连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜良芹，何晶晶，计静，刘迎春，薛景宏，王维宸，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：