【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海工平台制造，特别涉及一种海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置。
技术介绍
1、价格昂贵的海上钻井平台、海上升压站等海工设备矗立海洋之中，时刻饱受恶劣的大海风浪、洋流的冲击和高盐分海水与大气环境的侵蚀，还要满足良好的功能实现、寿命保障，需要优质的结构设计和精良的制造工艺保证。典型的海洋平台有导管架式、浮式、自升式、张力式等，其中导管架式应用最为广泛。导管架平台主要有下部支承和上层设施两大部分，下部支承由导管架和钢管桩组成。
2、导管架平台的设计，要根据地理区域应用环境满足防风、浪、洋流、海冰、抗震等因素破坏的需要，要根据海床纵深实际满足导管架高程需要，要根据功能实现满足平台大小、设施安装需要，因此海上平台往往体积庞大、重量巨大，对导管架支承结构要求很高。当前，为了加大海上导管架的结构强度和稳定性，普遍采取如徐狄等人在专利202220861590.7中提到的冗余设计方法，大量使用特种钢材添加支撑构件，但造成了原材料运输与校平、钢材预热和抛丸等前期处理、裁切与配料等用工繁杂且量巨大。同时，焊接、晒装体积庞大的导管架平台需要配套大型厂房车间，安装和转运重量巨大的导管架需要大起重的导轨车和起吊船，增加了成本。谢瑞等人在专利202210654213.0中提到通过主变散热器的错层设置、优化升压站空间分配的方法，优化了整体尺寸及重量，降低了成本，但导管架防腐、防破坏的能力并没有得到加强。
3、导管架平台在海洋环境中的易被侵蚀，如不能有效防腐将严重减小使用寿命，而大体积的海上平台的海洋大气区、飞溅区、潮差区
4、此外，已安装完成的导管架的潮差区容易遭受海洋漂浮物撞击、靠船剐蹭、海冰破坏和海生物的侵扰，需要预防。如宋峥嵘等人在专利202111638828.6中提出对导管架先预处理、再热喷铝或铝合金喷涂、最后热喷铜或铜合金喷涂的方法，能解决海上导管架易于海生物附着带来的腐蚀、负重、清理难等问题。pan american petroleum corp在专利us3348382a中提出加强刚性支撑结构的方式来承受自冰层或类似漂浮物体的冲击，jieemusu chiyaaruzu piasu等人在专利jp54133702a中提出表面设置双锥形结构的方式来承受冰层撞击等冰力。马宏旺在专利201910339672.8中提出通过中空夹层钢管混凝土代替纯钢管结构的方式抵抗海上浮冰或船只的撞击。这些方式都起到了一定的应有作用，但有的是一次性措施不能长治久安，有的是大大增加了导管架的自身重量和建设成本。
5、因此现有技术还有待于改进。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，为了实现“轻量、高效、平价”的能源利用目标，利用机械、电气、液压、传感器与控制器等多功能部件的创新组合，设计出一种适用于海上升压站、海上钻井平台等大倾角四桩式导管架平台的自适应辅助加强支撑装置，四自由度调节四桩上的套筒体主动跟踪潮汐自适应海面高度，一体化柔性联动加强导管架平台的结构强度和稳定性，主动预防和消除恶劣自然环境和不可控外力对导管架的直接破坏，以达到保护导管架平台全使用寿命期的稳定功能实现和寿命保证的目的。
2、技术方案：为了实现上述目的，本专利技术提供了一种海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，包括：
3、一组浮筏基体，所述浮筏基体通过一组水平支撑杆连接；
4、导管架组件，所述导管架组件包括一组主导管架和一组加强导管架组件，所述主导管架设于浮筏基体的外侧，所述主导管架之间通过加强导管架组件连接；
5、套筒体，所述套筒体设于主导管架上，且所述套筒体上设有位移传感器；
6、套筒板梁结合体，所述套筒板梁结合体设于浮筏基体的两端，内侧通过一组差动调节浮筏支承装置与浮筏基体连接，两端通过套筒板梁支架与套筒连接，且所述套筒板梁结合体与对应的加强导管架组件做可升降式连接。
7、其中，所述套筒沿圆周二等分，其包括第一套筒和第二套筒，所述第一套筒和第二套筒的一侧端面设有竖向内凹槽，另一侧端面设有凸块，且所述第一套筒和第二套筒端面的两侧设有水平内凹槽，所述水平内凹槽设有穿孔，且所述第一套筒端面上的凸块插于第二套筒端面上的竖向内凹槽内，所述第二套筒端面上的凸块插于第一套筒上的竖向内凹槽内，所述第一套筒和第二套筒两侧通过螺钉连接；
8、所述套筒体包括压载套筒、充气套筒、支承套筒、清扫套筒，安装时，从下往上依次为清扫套筒、压载套筒、充气套筒、支承套筒、充气套筒，且各类套筒相连处的环型凹槽里放置密封圈。
9、优选地，所述套筒板梁结合体包括第一板梁和第二板梁，所述第一板梁和第二板梁相对设置；
10、至少三组梁板连接组件，分别为第一梁板连接组件、第二梁板连接组件和第三梁板连接组件，所述第一梁板连接组件、第二梁板连接组件设于第一板梁和第二板梁下侧水平等高距离的两端对称设置，所述第三梁板连接组件设于第一梁板连接组件、第二梁板连接组件中轴线上的第一板梁和第二板梁的上侧位置。
11、进一步优选地，所述第一梁板连接组件和第二梁板连接组件均包括梁板连接件，所述梁板连接件的两端设有l型固定架，中部设有一字型导向孔，且所述第一梁板连接组件和第二梁板连接组件上的一字型导向孔为相等长度的单侧孔，开口方向相向；
12、所述第三梁板连接组件包括两根梁板连接件，两梁板连接件相对设置，所述梁板连接件上设有一字型导向孔，两梁板连接件上的两一字型导向孔相向设置，两一字型导向孔拼合成导向孔。
13、此外，所述套筒板梁结合体还包括导向滑移装置，所述导向滑移装置包括两组覆盖全程长度的导向轴，所述导向轴穿于对应的一字型导向孔或者导向孔内，其两端与加强导管架组件连接，且位于同侧的导向轴轴线两两平行，与同侧的加强导管架组件的主梁轴线共面，两侧的两组导向轴轴线在中心对称面上的投影分别重合，且竖直。
14、此外，还包括用于控制套筒板梁支架的控制装置，所述控制装置包括液压缸固定架和液压缸，所述液压缸固定架的纵向两端与第一板梁和第二板梁连接，横向一端与第一梁板连接组件或第二梁板连接组件连接，所述液压缸设于液压缸固定架上，且所述液压缸输出端的活塞杆与套筒板梁支架连接。
15、本专利技术所述差动调节浮筏支承装置包括第一t型活塞支架和第二t型活塞支架和一组弹簧减震器，所述第一t型活塞支架和第二t型活塞支架的上下两端均设有l型卡块，所述第一t型活塞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒（3）沿圆周二等分，其包括第一套筒（31）和第二套筒（32），所述第一套筒（31）和第二套筒（32）的一侧端面设有竖向内凹槽，另一侧端面设有凸块，且所述第一套筒（31）和第二套筒（32）端面的两侧设有水平内凹槽，所述水平内凹槽设有穿孔，且所述第一套筒（31）端面上的凸块插于第二套筒（32）端面上的竖向内凹槽内，所述第二套筒（32）端面上的凸块插于第一套筒（31）上的竖向内凹槽内，所述第一套筒（31）和第二套筒（32）两侧通过螺钉连接；
3.根据权利要求1所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒板梁结合体（4）包括第一板梁（41）和第二板梁（42），所述第一板梁（41）和第二板梁（42）相对设置；
4.根据权利要求3所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述第一梁板连接组件（431）和第二梁板连接组件（432）均包括梁板连接件，所述梁板连接件的两端设有L型固定
5.根据权利要求4所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒板梁结合体（4）还包括导向滑移装置（44），所述导向滑移装置（44）包括两组覆盖全程长度的导向轴（441），所述导向轴（441）穿于对应的一字型导向孔或者导向孔内，其两端与加强导管架组件（22）连接，且位于同侧的导向轴（441）轴线两两平行，与同侧的加强导管架组件（22）的主梁轴线共面，两侧的两组导向轴（441）轴线在中心对称面上的投影分别重合，且竖直。
6.根据权利要求4所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：还包括用于控制套筒板梁支架（6）的控制装置（7），所述控制装置（7）包括液压缸固定架（71）和液压缸（72），所述液压缸固定架（71）的纵向两端与第一板梁（41）和第二板梁（42）连接，横向一端与第一梁板连接组件（431）或第二梁板连接组件（432）连接，所述液压缸（72）设于液压缸固定架（71）上，且所述液压缸（72）输出端的活塞杆（73）与套筒板梁支架（6）连接。
7.根据权利要求1所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述差动调节浮筏支承装置（5）包括第一T型活塞支架（51）和第二T型活塞支架（52）和一组弹簧减震器（53），所述第一T型活塞支架（51）和第二T型活塞支架（52）的上下两端均设有L型卡块，所述第一T型活塞支架（51）设于对应的浮筏基体（1）的上，所述第二T型活塞支架（52）设于对应的第一板梁（41）上，且所述第一T型活塞支架（51）和第二T型活塞支架（52）反向设置，所述第一T型活塞支架（51）上设有一个上行的弹簧减震器（53），所述第二T型活塞支架（52）上位于第一T型活塞支架（51）上的弹簧减震器（53）两侧分别设有下行的弹簧减震器（53），且所述第一T型活塞支架（51）上的弹簧减震器（53）和第二T型活塞支架（52）上的弹簧减震器（53）采用双向教材安装方式平行设置。
8.根据权利要求7所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述弹簧减震器（53）包括活塞筒（531）和活塞杆（532），所述活塞杆（532）一端设于活塞筒（531）内，且所述活塞筒（531）的开口端设有端盖（533），且所述活塞杆（532）上位于活塞筒（531）中的一段设有两组段可拉伸、可压缩的弹簧（534）。
9.根据权利要求7所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒（3）的工作策略包含以下步骤：判断套筒（3）是否需要调整位置；如需要，控制支承套筒抱紧装置放开主导管架（21）；打开充气套筒和压载套筒气囊排气阀，排气直至气囊放松可移动；压载套筒吸或排压载水，使得本套筒体吃水相应深度；压载套筒吸排完成，控制支承套筒抱紧主导管架（21）；充气套筒打开气囊排气阀，充气阀注入空气吹拂主导管架（21）表面至干燥；充气套筒和压载套筒关闭气囊排气阀，注入空气吹胀气囊，使得气囊层紧紧贴合支承套筒和包裹主导管架（21）。
10.根据权利要求7所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒（3）、浮阀基体（1）的压载策略包含以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒（3）沿圆周二等分，其包括第一套筒（31）和第二套筒（32），所述第一套筒（31）和第二套筒（32）的一侧端面设有竖向内凹槽，另一侧端面设有凸块，且所述第一套筒（31）和第二套筒（32）端面的两侧设有水平内凹槽，所述水平内凹槽设有穿孔，且所述第一套筒（31）端面上的凸块插于第二套筒（32）端面上的竖向内凹槽内，所述第二套筒（32）端面上的凸块插于第一套筒（31）上的竖向内凹槽内，所述第一套筒（31）和第二套筒（32）两侧通过螺钉连接；
3.根据权利要求1所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒板梁结合体（4）包括第一板梁（41）和第二板梁（42），所述第一板梁（41）和第二板梁（42）相对设置；
4.根据权利要求3所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述第一梁板连接组件（431）和第二梁板连接组件（432）均包括梁板连接件，所述梁板连接件的两端设有l型固定架，中部设有一字型导向孔，且所述第一梁板连接组件（431）和第二梁板连接组件（432）上的一字型导向孔为相等长度的单侧孔，开口方向相向；
5.根据权利要求4所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：所述套筒板梁结合体（4）还包括导向滑移装置（44），所述导向滑移装置（44）包括两组覆盖全程长度的导向轴（441），所述导向轴（441）穿于对应的一字型导向孔或者导向孔内，其两端与加强导管架组件（22）连接，且位于同侧的导向轴（441）轴线两两平行，与同侧的加强导管架组件（22）的主梁轴线共面，两侧的两组导向轴（441）轴线在中心对称面上的投影分别重合，且竖直。
6.根据权利要求4所述的海上四桩导管架自适应辅助加强支撑装置，其特征在于：还包括用于控制套筒板梁支架（6）的控制装置（7），所述控制装置（7）包括液压缸固定架（71）和液压缸（72），所述液压缸固定架（71）的纵向两端与第一板梁（41）和第二板梁（42）连接，横向一端与第一梁板连接组件（431）或第二梁板连接组件（432...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐蒋桐，何建军，李萼祥，顾泽正，茅靖峰，吴国庆，肖龙雪，
申请(专利权)人：江苏韩通赢吉重工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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