用于海上结构的地基和用于安装地基的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于海上结构的地基。地基包括：形成闭合周边的壁(101)以及附接到壁(101)的上端的顶盖(102)，其中，壁(101)和顶盖(102)限定向下开放的中空空间(107)。壁(101)包括多个壁部分(103)，分别包括第一长形中空体(104)和被布置在第一长形中空体(104)内部的第二长形中空体(105)。第一长形中空体(104)的下端由设有开口的端部构件(109)闭合，第二长形中空体(105)的下端被布置为延伸通过该开口。本发明专利技术还涉及一种用于将地基安装到地面中的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于海上结构的地基和用于安装地基的方法


[0001]本专利技术涉及根据所附独立权利要求的前序部分的一种用于海上结构(offshore structure)的地基(foundation，基础)和一种用于安装地基的方法。

技术介绍

[0002]现有技术中已知各种地基，通过将其载荷通过可压缩地层或水传递到具有足够承载能力和适当沉降特性的土壤或岩石层上，来为诸如油气平台的海上结构提供支撑。这些地基可以根据它们的基本结构被分类为不同的类型。最常用的地基类型是单桩地基、重力地基和吸力式沉箱。
[0003]单桩地基利用单个桩来支撑海上结构的载荷。桩必须被深深地打入到地面中以承受由于风和波浪力引起的横向载荷。重力地基包括具有多个塔的大且重的混凝土元件，海上平台建造在该塔上。这种类型的地基的基本结构原理是，结构的大重量引起地基下方大的竖直应力，其能够承受由风和波浪载荷所生成的大的水平剪切应力。吸力式沉箱由具有顶板的柱状(cylindrical，筒状)外壳和允许水被泵入和泵出外壳的各种配件组成。吸力式沉箱具有开放的底部，当安装沉箱时，该底部允许土壤进入外壳的内部。吸力式沉箱在使用时在顶部密封，使得提升力生成压差，该压差将沉箱保持在地面中的适当位置。根据顶板是在水平面上方还是下方，海上结构可以直接或通过使用一个或多个桩附接到吸力式沉箱。
[0004]与已知的海上地基相关联的问题在于，它们难以安装到地面中并且安装耗费时间。与已知的海上地基相关联的另一个问题是它们难以从地面移除。已知的海上地基的又一个问题是它们不是通用的，而是仅能用在一些特定的海上应用中。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是减少或甚至消除上面提出的现有技术问题。
[0006]本专利技术的目的是提供一种用于海上结构的地基。更详细地，本专利技术的目的是提供一种容易且快速地安装到地面中的海上地基。本专利技术的另一个目的是提供一种能够容易地从地面移除的海上地基。本专利技术的又一个目的是提供一种通用的海上地基，以允许其用于各种海上应用。
[0007]本专利技术的另一个目的是提供一种用于安装用于海上结构的地基的简单且快速的方法。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的地基和安装方法的特征在于所附独立权利要求的特征部分中提出的内容。本专利技术的有利实施例在从属权利要求中描述。
[0009]根据本专利技术的用于海上结构的地基包括：壁，形成闭合周边并且具有上端和下端；以及顶盖，附接到壁的上端，顶盖和壁限定向下开放的中空空间。在根据本专利技术的地基中，壁包括多个壁部分，每一个壁部分包括具有上端和下端的第一长形(elongated，细长的)中空体，下端由设有开口的端部构件闭合，以及具有上端和下端的第二长形中空体，第二长形中空体被布置在第一长形中空体内部，使得第二长形中空体的下端延伸通过开口并且附接
到端部构件。
[0010]根据本专利技术的地基可以用作各种海上结构的地基，诸如油气平台、直升机机场、码头、风力涡轮机、能量岛和桥梁。地基安装到诸如海床的地面中，以地基的顶部位于水平面上方或下方的方式。根据本专利技术的地基特别适于浅水应用。海上结构意指要附接到地基的顶盖上。顶盖附接到壁，该壁用作将海上结构的载荷传递到地面中的承载元件。壁可以根据应用具有不同的形式。优选地，壁是柱状壁。顶盖和壁可以由钢、不锈钢或任何其它合适的材料制成。
[0011]地基包括由壁和顶盖所限定的向下开放的中空空间。中空空间在地基的底部处开放。当地基被布置在水中时，开放的底部允许水进入中空空间。优选地，地基的尺寸被设计成使得地基可以漂浮。这使得地基能够被拖曳到期望的安装位置。通过将空气传递进或传递出向下开放的中空空间，可以改变地基的吃水深度。如果地基不漂浮，则地基可以设有漂浮装置，该漂浮装置可以在安装位置处移除。在安装位置处，通过从向下开放的中空空间中移除空气，使得地基可以相对于水平面降低。当空气被移除时，壁的下端与海床接触，并且如果空气移除继续，则壁的下端开始穿透到该海床中。通过将空气或水转移到向下开放的中空空间中，可以将地基从海床升高。
[0012]壁包括多个壁部分，这些壁部分例如通过焊接或通过互锁部分相互附接。壁部分可以由钢、不锈钢或任何其它合适的材料制成。壁部分的数量可以是例如2
‑
100。优选地，壁部分的数量为5
‑
75，更优选地为20
‑
40。
[0013]壁部分具有两个位于彼此内部的长形中空体。第一长形中空体形成外体，而第二长形中空体形成壁部分的内体。优选地，第一和第二长形中空体基本上彼此平行并且具有基本上相同的长度。优选地，第二长形中空体与第一长形中空体同心地布置。
[0014]第一长形中空体可以是管状的并且具有例如圆形或矩形横截面。第一长形中空体可以是例如管道、管或加强外壳。第一长形中空体的下端由端部构件闭合，该端部构件包括第二长形中空体的下端穿过的开口。端部构件优选地附接在第一长形中空体的下端内部。端部构件以水密方式附接到第一和第二长形中空体。端部构件优选地朝向端部构件附接到第二长形中空体的点(point，位置)会聚。第一长形中空体的上端优选地由设有开口的另一个端部构件闭合，第二长形中空体的上端被布置为延伸穿过该开口。第二长形中空体附接到该端部构件。第一长形中空体的壁厚可以是例如10
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100mm。
[0015]第二长形中空体可以是管状的并且具有例如圆形或矩形横截面。优选地，第二长形中空体具有圆形横截面。第二长形中空体可以是管道或管。第二长形中空体的下端是开口的，以允许在地基安装到地面中时将土壤输送通过第二长形中空体。第二长形中空体的上端是开放的，但是在地基已经安装到地面中之后，它可以由盖闭合。该盖防止任何材料穿过第二长形中空体。第二长形中空体的壁厚可以是例如5
‑
50mm。
[0016]如下所述，在安装地基时利用壁部分。当地基已经降低到海床上时，利用底部泵移除壁部分下方的土壤，该底部泵附接到第二长形中空体的下端，并且土壤通过第二长形中空体输送走。第一长形中空体与第二长形中空体之间的空间可以通过壁部分的上端填充去除的土壤或其它合适的材料。当从壁部分下方移除土壤时，壁穿透到海床中。移除土壤直到地基处于期望的深度。在需要时，例如通过将水泵送通过壁部分下方的第二长形中空体，可以将地基从海床分离。当水泵送到壁部分下方时，地基开始从海床升高。
[0017]根据本专利技术的地基的优点在于，其容易且快速地安装到地面中。根据本专利技术的地基的另一个优点是它可以容易地从地面移除。根据本专利技术的地基的另一个优点是其可重复使用。根据本专利技术的地基的又一优点在于，其是通用的，以允许其用于各种海上应用。
[0018]根据本专利技术的实施例，壁是柱状壁。柱状壁的外径可以是例如5
‑
200m。柱状壁的优点是其机械强度。
[0019]根据本专利技术的实施例，地基包括用于将流体转移到向下开放的中空空间中和从其中转移出来的装置。流体可以是空气和/或水。布置在水中的地基可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于海上结构的地基，包括：
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壁(101)，形成闭合周边并且具有上端和下端，以及
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顶盖(102)，附接到所述壁(101)的上端，所述顶盖(102)和所述壁(101)限定向下开放的中空空间(107)，其特征在于，所述壁(101)包括多个壁部分(103)，每一个壁部分(103)包括具有上端和下端的第一长形中空体(104)，所述下端由设有开口的端部构件(109)闭合，以及具有上端和下端的第二长形中空体(105)，所述第二长形中空体(105)被布置在所述第一长形中空体(104)内部，使得所述第二长形中空体(105)的下端延伸通过所述开口并且附接到所述端部构件(109)。2.根据权利要求1所述的地基，其特征在于，所述壁(101)是柱状壁(101)。3.根据权利要求1或2所述的地基，其特征在于，所述地基包括用于将流体转移到向下开放的中空空间(107)中和从向下开放的中空空间(107)中转移出来的装置。4.根据前述权利要求中任一项所述的地基，其特征在于，所述壁部分(103)包括底部泵(108)和立管(110)，所述底部泵附接到所述第二长形中空体(105)的下端以用于移除土壤，所述立管被布置在所述第二长形中空体(105)内部以用于携带土壤，所述立管(110)的下端附接到所述底部泵(108)。5.根据权利要求4所述的地基，其特征在于，所述底部泵(108)包括用于疏松土壤的切割单元。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：蓝信公司，
类型：发明
国别省市：