CN100537348C - 一种海上平台整体建造吊装方法及其专用吊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上平台整体建造吊装方法及其专用吊机，是在地面上分别建造一体的平台下部和平台上层模块，先将平台下部移至海上船坞制定位置，然后将平台上层模块采用专用吊机整体吊装到平台下部焊接，专用吊机是立柱为四根且与地面固定，相对的两根立柱同高，靠近坞门侧两立柱高度高于远离坞门两立柱高度，横梁的两端分别设置于等高的相对的两立柱上，横梁截面为箱形且采用变截面焊接结构，每根横梁的两侧各设有一套起升机构，本发明具有采用大吨位吊机、在陆地上建造平台上层模块、平台上层模块为一体、一次吊装上层模块、工作效率高、危险性小、平台质量高的特点。

Description

一种海上平台整体建造吊装方法及其专用吊机

技术领域

本发明属于海上平台建造技术领域，尤其是涉及一种海上平台整体建造吊装方法及其专用吊机。

背景技术

目前，无论大小船厂建造钻井平台都使用分段建造的方法，先建造下浮体，然后使用100吨、300吨、500吨龙门吊或移动吊，或者几千吨的浮吊等起重设备将上层模块(包括甲板及内部设备部分，钻井模块，居住模块，直升机甲板模块，甲板吊机，各种救生设备等等)安装到三十米高的下浮体上，需要安装几十个甚至上百个模块，结构部分安装完成之后，工人再进行分段之间的合龙焊接，并安装相应的设备和材料，最后进行舾装、调试等工作，直至平台完工交付。这种建造方法存在以下问题：

1、巨大的模块需要多次的海上吊装，多次的吊装也意味着风险的加倍，而吊装设备、人员配合也必须多次重复使用，投入巨大，也增大了整个船舶的建造成本，同时多次吊装的周期必然导致整个建造工期的延长。

2、各小分段吊装完成后，要进行分段的合龙焊接，施工高度在几十米高空，人员、材料和设备上下都极其不方便，同时要占用船厂更多的设备资源，生产效率低下，质量相对难于保证，造成船厂大量资源的浪费。

3、小分段的合龙伴随着各种设备的安装，管路电气的连接，附件的安装等等诸多的工作，而这些设备的吊装又需要起重设备及人员的配合，对于设备和人力又是巨大的考验。

发明内容

本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种采用大吨位吊机、在陆地上建造平台上层模块、平台上层模块为一体、一次吊装上层模块、工作效率高、危险性小、平台质量高的海上平台整体建造吊装方法。

本发明的目的是这样实现的，一种海上平台整体建造吊装方法，其特点是该方法包括以下步骤：

a、将平台下部浮体按照图纸要求在陆地建造完工；

b、在建造同时按照图纸要求在陆地建造平台上层模块，平台上层模块建造为一个整体；

c、平台下部浮体下水至下水驳船上，驳船被拖至船坞内指定区域，下沉，浮体自然漂浮，然后将浮体移至指定位置；

d、将平台上层模块整体下水至下水驳船上，下水驳船被拖至船坞内，下水驳船定位并作起吊准备；

e、关闭船坞门；

f、用吊机将平台上层模块吊至高于平台下部浮体处；

g、将下部浮体拖至吊起的上层模块下并定位；

h、上层模块被安装至下部浮体上对齐并焊接；

i、完成吊装、开船坞门，下水平台被拖出船坞，建造完成。

在吊机吊装整体式平台上层模块时，保证平台上层模块以水平状态平稳起升。

一种实现一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，是由立柱、操作室、横梁、卷扬机、滑轮组、钢丝绳、吊钩和电气控制系统组成，其特点是立柱为四根且与地面固定，相对的两根立柱同高，靠近坞门侧两立柱高度高于远离坞门两立柱高度，横梁的两端分别设置于等高的相对的两立柱上，横梁截面为箱形且采用变截面焊接结构，每根横梁的两侧各设有一套起升机构。

横梁与立柱的连接处设有横梁平移装置，该装置是在横梁与立柱连接端部下方两侧各固定有滑移油缸铰支座，滑移油缸铰支座所在平面与横梁轴向垂直，滑移油缸铰支座中间设有垂直横梁轴向的两套液压油缸，液压油缸两端分别固定于两个滑移油缸铰支座上，两套液压油缸中间设有锁紧装置，两套液压油缸中间设有与其平行的锁紧轨道，液压油缸上部横梁内设横移机构泵站，泵站与液压油缸管路连接，滑移油缸铰支座靠近横梁中部侧设有铰支座，铰支座上部与横梁固定，铰支座的下滑移面为一块固定于铰支座底部的聚四氟乙烯板，铰支座的下滑移面接触其下方的下滑移板，铰支座两侧底部与滑移压板接触，下滑移板、滑移压板垂直横梁轴向固定在立柱上。

在每根横梁的两端各设有一部维修起重机，每根横梁的内部设有葫芦吊。

每根立柱与其上的横梁间设有锚定装置和防风缆，锚定装置是横梁端部下方两侧各固定有锚定支架，2个锚定支架沿横梁方向外侧内固定螺旋升降机座，螺旋升降机座上设有螺旋升降机，螺旋升降机下销轴固定锚定板，螺旋升降机与锚定支架外手轮连接。

所述的起升机构是卷扬机为3-8台，卷扬机沿吊机横梁方向分布且高度由吊机横梁端部向中心依次降低，在吊机横梁中部的另一侧固定有与卷扬机等同数目的上导向滑轮，上导向滑轮高度由近侧的吊机横梁端部向中心依次降低，吊机横梁的下部设有与上导向滑轮数目相同的下导向滑轮，每个下导向滑轮的下方吊机横梁上固定有2-8组定滑轮组，每台卷扬机分别与其相对的另一侧的上导向滑轮、下导向滑轮、定滑轮组通过钢丝绳绕组，定滑轮组通过钢丝绳绕组由单个固定钩固定在一起组成的吊钩组，每个固定钩上轴连接一个吊钩，吊钩组的数目与定滑轮组的数目相同，相邻的吊钩组固定在一起。

所述的吊钩是由两级以上平衡梁轴连接构成，每个平衡梁上设有三个三角形分布的连接轴孔，上级平衡梁的底角两个连接轴孔分别与一个下级平衡梁的顶角处连接轴孔轴连接在一起，最后一级平衡梁的底角两个连接轴孔上分别轴连接一个下方开口的圆形抓钩。

所述的吊钩是由2-8级以上平衡梁轴连接构成

每根钢丝绳末端端部缩紧装置处设有称重传感器。

本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明用固定门式起重机，可一次将两万吨以下的模块提升到70米的高空安装，模块所有分段的建造、组立、设备安装等都在平地上完成，减少了施工难度和工作量，每一个平台的建造可节省100万工时，在项目成本控制和总的建造周期控制上具有极其重要的作用。二是这种超大型的甲板模块既可以在船厂内制造，也可以由厂外专业分段厂甚至国外分段厂制造，分段制造完成后，通过海上拖航到船坞内，然后可一次性完成后续吊装，大大拓展了船舶建造能力；三是利用现有成熟的驳船下水技术，甲板模块一次性吊装建造法可以方便地与平地造船法结合使用，进一步提高了造船效率和产量，并具有减少投资费用、较快形成产能等优点。

本发明的专用吊机采用四根立柱建造在地面上，相对的两根立柱同高，靠近坞门侧两立柱高度高于远离坞门两立柱高度，横梁的两端分别设置于相对的两立柱上，每根横梁的两侧各设有一套起升机构，这样立柱对于整个吊机的支撑较好，可以满足大吨位吊装的需要，立柱不等高既可以满足平台移近移出的需要，同时降低了吊机造价；横梁与立柱的连接处设有液压横梁平移装置，平移平稳，可以调整横梁在立柱上的位置，从而调整吊点，满足不同吊装的吊点要求；每套起升机构由3-6台卷扬机通过钢丝绳与上导向滑轮、下导向滑轮、定滑轮组和吊钩组绕组，加大了起升吨位，同时增加了吊点，吊装更加稳定可靠；吊钩采用多级平衡块结构和多个吊钩，这样受力均匀，同时多个吊钩吊装平台，使平台受力均匀，避免了吊点集中造成的平台结构受破坏的问题；横梁上设有维修起重机和胡芦吊，便于对本发明本身进行维修；立柱与其上的横梁间设有锚定装置和防风缆，可以保证横梁与立柱间的连接牢固可靠，锚定装置用来固定主梁的，外手轮是和螺旋升降机连接，通过外手轮的旋转来控制锚定的升降，锚定板降到锚坑内来固定横梁，锚定升起则解除横梁固定，提高了安全稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1的侧向视图。

图3为本发明横梁平移装置的一种结构示意图。

图4为图3的剖视图。

图5为本发明的另一种结构示意图。

图6为本发明锚定装置和防风缆部分结构示意图。

图7为本发明的起升机构的一种结构示意图。

图8为本发明的吊钩的一种结构示意图。

具体实施方式

一种海上平台整体建造吊装方法，是先将平台下部浮体按照图纸要求在陆地建造完工；在建造同时按照图纸要求在陆地建造平台上层模块，平台上层模块建造为一个整体；平台下部浮体下水至下水驳船上，驳船被拖至船坞内指定区域，下沉，浮体自然漂浮，然后将浮体移至指定位置；将平台上层模块整体下水至下水驳船上，下水驳船被拖至船坞内，下水驳船定位并作起吊准备；关闭船坞门；用吊机将平台上层模块吊至高于平台下部浮体处，吊机吊装整体式平台上层模块时，保证平台上层模块以水平状态平稳起升；将下部浮体拖至吊起的上层模块下并定位；上层模块被安装至下部浮体上对齐并焊接；完成吊装、开船坞门，下水平台被拖出船坞，建造完成。

一种海上平台整体建造吊装所使用的吊机，参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，是在地面上固定有四根立柱1，相对的两根立柱1同高，靠近坞门侧两立柱1高度高于远离坞门两立柱1高度，横梁3的两端分别设置于相对的等高两立柱1上，横梁3截面为箱形且采用变截面焊接结构，每根横梁3的两侧各设有一套由卷扬机4、滑轮组5和吊钩7组成的起升机构8，起升机构8采用现有吊机的起升装置结构，在同侧的两根立柱1间设有操作室2，电气控制系统控制整个吊机的电气装置，横梁3与立柱1的连接处设有横梁平移装置，该装置是在横梁3与立柱1连接端部下方两侧各固定有滑移油缸铰支座9，滑移油缸铰支座9所在平面与横梁3轴向垂直，滑移油缸铰支座9中间设有垂直横梁3轴向的两套液压油缸10，液压油缸10两端分别固定于两个滑移油缸铰支座9上，两套液压油缸10中间设有锁紧装置11，两套液压油缸10中间设有与其平行的锁紧轨道12，液压油缸10上部横梁3内设横移机构泵站13，泵站13与液压油缸10管路连接，滑移油缸铰支座9靠近横梁3中部侧设有铰支座14，铰支座14上部与横梁3固定，铰支座14的下滑移面为一块固定于铰支座底部的聚四氟乙烯板，铰支座14的下滑移面接触其下方的下滑移板15，铰支座14两侧底部与滑移压板16接触，下滑移板15、滑移压板16垂直横梁3轴向固定在立柱1上，在每根横梁的两端各设有一部维修起重机17，每根横梁的内部设有葫芦吊18，每根立柱1与其上的横梁3间设有锚定装置和防风缆19，锚定装置是横梁3端部下方两侧各固定有锚定支架，2个锚定支架沿横梁方向外侧内固定螺旋升降机座21，螺旋升降机座21上设有螺旋升降机22，螺旋升降机22下销轴固定锚定板28，螺旋升降机22与锚定支架外手轮23连接，起升机构是卷扬机4为3-8台，卷扬机4沿吊机横梁3方向分布且高度由吊机横梁3端部向中心依次降低，在吊机横梁3中部的另一侧固定有与卷扬机4等同数目的上导向滑轮24，上导向滑轮24高度由近侧的吊机横梁3端部向中心依次降低，吊机横梁3的下部设有与上导向滑轮24数目相同的下导向滑轮25，每个下导向滑轮25的下方吊机横梁3上固定有2-8组定滑轮组26，每台卷扬机4分别与其相对的另一侧的上导向滑轮24、下导向滑轮25、定滑轮组26通过钢丝绳6绕组，定滑轮组26通过钢丝绳6绕组由单个固定钩固定在一起组成的吊钩组27，每个固定钩上轴连接一个吊钩7，吊钩组27的数目与定滑轮组26的数目相同，相邻的吊钩组27固定在一起，吊钩7是由两级以上平衡梁28轴连接构成，最后一级平衡梁28的顶部设有一个连接轴孔，其他级平衡梁28上设有三个三角形分布的连接轴孔，上一级平衡梁28的底角两个连接轴孔分别与一个下级平衡梁28的顶角处连接轴孔轴连接在一起，最后一级平衡梁28的底角上分别连接一个下方开口的圆形抓钩29，吊钩7可以是由2-8级以上平衡梁28轴连接构成，本实施例采用两级平衡梁28构成，每根钢丝绳末端端部缩紧装置处设有称重传感器，传感器检测重量传递给电气控制系统，这构成本发明的一种结构。

Claims (10)

1、一种海上平台整体建造吊装方法，其特征是该方法包括以下步骤：

a、将平台下部浮体按照图纸要求在陆地建造完工；

b、在建造同时按照图纸要求在陆地建造平台上层模块，平台上层模块建造为一个整体；

c、平台下部浮体下水至下水驳船上，驳船被拖至船坞内指定区域，下沉，浮体自然漂浮，然后将浮体移至指定位置；

d、将平台上层模块整体下水至下水驳船上，下水驳船被拖至船坞内，下水驳船定位并作起吊准备；

e、关闭船坞门；

f、用吊机将平台上层模块吊至高于平台下部浮体处；

g、将下部浮体拖至吊起的上层模块下并定位；

h、上层模块被安装至下部浮体上对齐并焊接；

i、完成吊装、开船坞门，下水平台被拖出船坞，建造完成。

2、根据权利要求1所述的一种海上平台整体建造吊装方法，其特征是在吊机吊装整体式平台上层模块时，保证平台上层模块以水平状态平稳起升。

3、一种权利要求1所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是吊机由立柱(1)、操作室(2)、横梁(3)、起升机构(8)和电气控制系统组成，卷扬机(4)、滑轮组(5)、钢丝绳(6)、吊钩(7)组成起升机构(8)，立柱(1)为四根且与地面固定，相对的两根立柱(1)同高，靠近坞门侧两立柱(1)高度高于远离坞门两立柱(1)高度，横梁(3)的两端分别设置于等高的相对的两立柱(1)上，横梁(3)截面为箱形且采用变截面焊接结构，每根横梁(3)的两侧各设有一套起升机构(8)，在同侧的两根立柱(1)间设有操作室(2)，操作室(2)内的电气控制系统控制整个吊机的电气装置。

4、根据权利要求3所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是横梁(3)与立柱(1)的连接处设有横梁平移装置，该装置是在横梁(3)与立柱(1)连接端部下方两侧各固定有滑移油缸铰支座(9)，滑移油缸铰支座(9)所在平面与横梁(3)轴向垂直，滑移油缸铰支座(9)中间设有垂直横梁(3)轴向的两套液压油缸(10)，液压油缸(10)两端分别固定于两个滑移油缸铰支座(9)上，两套液压油缸(10)中间设有锁紧装置(11)，两套液压油缸(10)中间设有与其平行的锁紧轨道(12)，液压油缸(10)上部横梁(3)内设横移机构泵站(13)，泵站(13)与液压油缸(10)管路连接，滑移油缸铰支座(9)靠近横梁(3)中部侧设有铰支座(14)，铰支座(14)上部与横梁(3)固定，铰支座(14)的下滑移面为一块固定于铰支座底部的聚四氟乙烯板，铰支座(14)的下滑移面接触其下方的下滑移板(15)，铰支座(14)两侧底部与滑移压板(16)接触，下滑移板(15)、滑移压板(16)垂直横梁(3)轴向固定在立柱(1)上。

5、根据权利要求3所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是在每根横梁的两端各设有一部维修起重机(17)，每根横梁的内部设有葫芦吊(18)。

6、根据权利要求3所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是每根立柱(1)与其上的横梁(3)间设有锚定装置和防风缆(19)，锚定装置是横梁(3)端部下方两侧各固定有锚定支架，2个锚定支架沿横梁方向外侧内固定螺旋升降机座(21)，螺旋升降机座(21)上设有螺旋升降机(22)，螺旋升降机(22)下销轴固定锚定板(28)，螺旋升降机(22)与锚定支架外手轮(23)连接。

7、根据权利要求3所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是所述的起升机构(8)是卷扬机(4)为3-8台，卷扬机(4)沿吊机横梁(3)方向分布且高度由吊机横梁(3)端部向中心依次降低，在吊机横梁(3)中部的另一侧固定有与卷扬机(4)等同数目的上导向滑轮(24)，上导向滑轮(24)高度由近侧的吊机横梁(3)端部向中心依次降低，吊机横梁(3)的下部设有与上导向滑轮(24)数目相同的下导向滑轮(25)，每个下导向滑轮(25)的下方吊机横梁(3)上固定有2-8组定滑轮组(26)，每台卷扬机(4)分别与其相对的另一侧的上导向滑轮(24)、下导向滑轮(25)、定滑轮组(26)通过钢丝绳(6)绕组，定滑轮组(26)通过钢丝绳(6)绕组由单个固定钩固定在一起组成的吊钩组(27)，每个固定钩上轴连接一个吊钩(7)，吊钩组(27)的数目与定滑轮组(26)的数目相同，相邻的吊钩组(27)固定在一起。

8、根据权利要求3或7所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是所述的吊钩(7)是由两级以上平衡梁(28)轴连接构成，最后一级平衡梁(28)的顶部设有一个连接轴孔，其他级平衡梁(28)上设有三个三角形分布的连接轴孔，上一级平衡梁(28)的底角两个连接轴孔分别与一个下级平衡梁(28)的顶角处连接轴孔轴连接在一起，最后一级平衡梁(28)的底角上分别连接一个下方开口的圆形抓钩(29)。

9、根据权利要求8所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是所述的吊钩(7)是由2-8级以上平衡梁(28)轴连接构成。

10、根据权利要求3或7所述的一种海上平台整体建造吊装方法的专用吊机，其特征是每根钢丝绳末端端部缩紧装置处设有称重传感器。

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