一种海上自升式平台及使用方法技术

本发明专利技术涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种海上自升式平台及使用方法。一种海上自升式平台，包括：平台，设有至少三个间隔设置的连接孔；调平控制结构，包括控制器，控制器设于平台；吸力筒桁架桩腿结构，至少三个桁架和至少三个贯入海床的吸力筒，桁架贯穿设于连接孔内，桁架与吸力筒一一对应连接，吸力筒设有顶盖；注排水结构，包括注水管和水泵，顶盖贯穿有注水管，注水管和水泵连接，水泵与控制器连接，在吸力筒桁架桩腿结构回收状态下，控制器控制水泵通过注水管向吸力筒内注水加压，使吸力筒产生顶升位移，通过控制各吸力筒内注水压力，使吸力筒桁架桩腿结构在竖直方向的上升位移相同。本发明专利技术解决自升式平台回收时容易失稳问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种海上自升式平台及使用方法


[0001]本专利技术涉及海洋工程
，具体涉及一种海上自升式平台及使用方法。

技术介绍

[0002]目前在海上风电场建设及海洋平台建设中，通常采用自升式平台进行建造安装，以保证吊装施工装备的相对静止，避免风浪对施工精度产生影响。目前常用的海上自升式平台的支撑结构主要有桩靴式和沉垫式两种桩腿支撑结构。在桩靴安装，承载及回收过程中遇到下部软土层时，桩靴结构容易发生刺入破坏导致自升式平台结构失稳。另外，桩靴式和沉垫式支腿结构在回收时其下部产生吸附力经常导致回收困难导致平台失稳等问题。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的自升式平台在海床软土地基中回收时容易出现失稳的缺陷，从而提供一种海上自升式平台及使用方法。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种海上自升式平台，包括：
[0005]平台，设有至少三个间隔设置的连接孔；
[0006]调平控制结构，包括控制器，所述控制器设于所述平台；
[0007]吸力筒桁架桩腿结构，包括至少三个桁架和至少三个贯入海床的吸力筒，所述桁架贯穿设于连接孔内，所述桁架与吸力筒一一对应固定连接，所述吸力筒的顶部设有顶盖；
[0008]注排水结构，所述注排水结构包括注水管和水泵，每一所述顶盖上贯穿设有注水管，所述注水管和水泵管路连接，所述水泵与控制器信号连接，在吸力筒桁架桩腿结构回收状态下，控制器控制所述水泵通过注水管向所述吸力筒内部注水加压，使所述吸力筒产生顶升位移，通过控制各吸力筒内的注水压力，使每一吸力筒桁架桩腿结构在竖直方向上的上升位移相同以保证平台的水平度。
[0009]可选地，每一所述桁架设有三根立柱，相邻的立柱间固定设有斜撑杆，每一所述立柱均设有沿竖直方向设置的齿条，所述平台上设有与控制器通讯连接的动力件，所述动力件的驱动端与所述齿条啮合设置。
[0010]可选地，所述注排水结构还包括贯通顶盖设置的排水管，所述排水管与水泵管路连接，所述排水管与水泵间设有第一启闭件，所述注水管与水泵间设有第二启闭件，所述第一启闭件、第二启闭件分别与控制器通讯相连。
[0011]可选地，所述调平控制结构还包括土压力计和水压力计，每一所述吸力筒的顶盖的下表面设有土压力计，所述顶盖的上表面设有水压力计，所述土压力计和水压力计分别与控制器线路连接。
[0012]可选地，所述平台的上表面还设有倾角传感器，所述倾角传感器与控制器线路连接。
[0013]可选地，所述吸力筒的顶盖的上表面和下表面分别布置有土压力计和水压力计。
[0014]可选地，所述吸力筒的横截面大于所述桁架的横截面。
[0015]可选地，所述连接孔、桁架、吸力筒的数量均为四个，所述连接孔、桁架和吸力筒均为一一对应设置。
[0016]可选地，还包括气泵，所述气泵设于所述平台上，所述气泵与排水管管路连接，所述气泵适于在吸力筒内注水压力发生骤降时停止注水，以通过动力件对吸力筒桩腿结构进行回收，所述气泵向排水管内充气以使吸力筒内产生浮力。
[0017]一种海上自升式平台的使用方法，包括以下步骤：
[0018]1)下降安装过程中，控制器控制动力件将吸力筒桁架桩腿结构的吸力筒下放至海底平面的泥面位置，打开第一启闭件，排水管排出吸力筒内的海水，以缓慢下放吸力筒，使吸力筒在吸力筒桁架桩腿结构的自重作用下部分贯入海床内；吸力筒依靠自重不再下沉时，控制器关闭第一启闭件，打开第二启闭件和第三启闭件，水泵启动使吸力筒内海水和淤泥经注水管和水泵抽出；
[0019]2)向上回收过程中，控制器控制动力件使平台入水至预设深度，再打开第二启闭件和第三启闭件，由水泵通过注水管向吸力筒内进行注水，使吸力筒产生顶升水压，带动吸力筒和桁架以相同的位移沿竖直方向慢慢上升。
[0020]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0021]1.本专利技术提供的海上自升式平台，包括：平台，设有至少三个间隔设置的连接孔，调平控制结构，包括控制器，控制器设于平台；吸力筒桁架桩腿结构，包括至少三个桁架和至少三个贯入海床的吸力筒，桁架贯穿设于连接孔内，桁架与吸力筒一一对应固定连接，吸力筒的顶部设有顶盖；注排水结构，包括注水管和水泵，每一顶盖上贯穿设有注水管，注水管和水泵管路连接，水泵与控制器信号连接，在吸力筒桁架桩腿结构回收状态下，控制器控制水泵通过注水管向吸力筒内注水加压，吸力筒产生顶升位移，使每一吸力筒桁架桩腿结构在竖直方向上的上升位移相同以保证平台的水平度。在安装时，水泵启动使吸力筒顶盖上下产生向下的水压力差，在水压差及上部结构自重作用下克服吸力筒下沉阻力，使吸力筒完成沉放安装，吸力筒内海水经注水管和水泵抽出；
[0022]在平台使用时，吸力筒上的启闭件保持关闭，吸力筒内受到竖向荷载时会产生超孔隙水压力，从而产生抵抗竖向荷载的吸附力或上顶力，达到提高整个平台结构的抗倾覆能力的目的。
[0023]在回收时，控制器控制水泵通过注水管向吸力筒内注水，使吸力筒顶盖上下产生向上的水压力差，用于抵消吸力筒、上部结构自重及吸力筒与土体阻力之和，带动吸力筒和桁架以相同的位移沿竖直方向慢慢上升。通过控制各吸力筒内的注水压力，使每一吸力筒桁架桩腿结构在竖直方向上的上升位移相同以保证平台的水平度。解决了自升式平台在回收过程中失稳的问题，极大地提升了回收的效率。
[0024]2.本专利技术提供的海上自升式平台，每一桁架设有三根立柱，相邻立柱间固定设有斜撑杆，每一立柱设有沿竖直方向设置的齿条，平台上设有与控制器通讯连接的动力件，动力件的驱动端与齿条啮合设置。三根立柱、相邻立柱间固定设有斜横杆以构成三角形的桁架。每一立柱设有沿竖直方向设置的齿条，平台上设有与控制器通讯连接的动力件，动力件的驱动端与齿条啮合设置，通过控制器控制动力件的驱动端，以与注排水结构共同带动吸力筒沿竖直方向向上移动，特别是吸力筒完全与海底平面分离后由动力件提供动力带动桁架和吸力筒向上运动。同时，控制器控制动力件以使平台保持水平设置。
[0025]3.本专利技术提供的海上自升式平台，注排水结构还包括贯通顶盖设置的排水管，排水管与水泵管路连接，当吸力筒自重下降的过程中，通过排水管抽出排出吸力筒内部海水及多余气体，使吸力筒完成自重下沉。排水管与水泵间设有第一启闭件，注水管与水泵间设有第二启闭件，第一启闭件、第二启闭件分别与控制器通讯相连，通过第一启闭件控制排水管的开闭、第二启闭件控制注水管的开闭。
[0026]4.本专利技术提供的海上自升式平台，调平控制结构还包括土压力计和水压力计，每一吸力筒的顶盖的下表面设有土压力计，顶盖的上表面设有水压力计，土压力计和水压力计分别与控制器线路连接，土压力计以检测吸力筒顶盖下方的压力，水压力计以检测吸力筒顶盖上下的水压力，通过分析受到的水压力，控制吸力筒安装及回收过程中水泵的抽水及注水压力。当在吸力筒安装及回收过程中，土压力计遇到海床平面数值会大幅上升而脱开海床会显著降低，以传递给控制器，帮助控制器判断吸力筒顶盖与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上自升式平台，其特征在于，包括：平台(3)，设有至少三个间隔设置的连接孔；调平控制结构，包括控制器(5)，所述控制器(5)设于所述平台(3)；吸力筒桁架桩腿结构，包括至少三个桁架(1)和至少三个贯入海床的吸力筒(7)，所述桁架(1)贯穿设于连接孔内，所述桁架(1)与吸力筒(7)一一对应固定连接，所述吸力筒(7)的顶部设有顶盖；注排水结构(6)，所述注排水结构(6)包括注水管(21)和水泵(17)，每一所述顶盖上贯穿设有注水管(21)，所述注水管(21)和水泵(17)管路连接，所述水泵(17)与控制器(5)信号连接，在吸力筒桁架桩腿结构回收状态下，控制器(5)控制所述水泵(17)通过注水管(21)向所述吸力筒(7)内部注水加压，使所述吸力筒(7)产生顶升位移，通过控制各吸力筒(7)内的注水压力，使每一吸力筒桁架桩腿结构在竖直方向上的上升位移相同以保证平台的水平度。2.根据权利要求1所述的海上自升式平台，其特征在于，每一所述桁架(1)设有三根立柱(11)，相邻的立柱(11)间固定设有斜撑杆(10)，每一所述立柱(11)均设有沿竖直方向设置的齿条(13)，所述平台(3)上设有与控制器(5)通讯连接的动力件(2)，所述动力件(2)的驱动端与所述齿条(13)啮合设置。3.根据权利要求2所述的海上自升式平台，其特征在于，所述注排水结构(6)还包括贯通顶盖设置的排水管(20)，所述排水管(20)与水泵(17)管路连接，所述排水管(20)与水泵(17)间设有第一启闭件(16)，所述注水管(21)与水泵(17)间设有第二启闭件(15)，所述第一启闭件(16)、第二启闭件(15)分别与控制器(5)通讯相连。4.根据权利要求3所述的海上自升式平台，其特征在于，所述调平控制结构还包括土压力计(18)和水压力计(19)，每一所述吸力筒(7)的顶盖的下表面设有土压力计(18)，所述顶盖的上表面设有水压力计(19)，所述土压力计(18)和水压力计(19...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟汉波，张炜，李洲，代加林，罗仑博，张泽超，于光明，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：