CN101100217A - 一种海上平台整体建造吊装方法及其专用吊机 - Google Patents

一种海上平台整体建造吊装方法及其专用吊机 Download PDF

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兰公英
张谭龙
韩华伟
姜效瑜
滕瑶
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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"^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一下步骤:
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、巻扬机、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。
所述的起升机构是巻扬机为3-8台,巻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 定有与巻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,每台巻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,可一次将两方吨以下的模块提升到70米的髙空安 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X船舶建造能力;i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,每根橫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台巻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卢吊,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
实施例l, 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,下水平台被拖出船埠,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l,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巻 扬机4、滑轮组5和吊钩7组成的起升机构8,起升装置8采用现有 吊机的起升装置结构,在同侧的两根立柱l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 两端各设有二部维修起重机:17V每根横梁的内都设有葫戸吊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20, 2个锚定支架20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20外手轮23连接,起升机构是巻扬机4为3-8台,巻扬机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巻扬机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 巻扬机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縮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一下步骤: 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l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)、巻扬机(4)、滑轮组(5)、 钢丝绳(6)、吊钩(7)和电气控制系统组成,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)。
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(l)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(")、滑梦压板(l6)垂直横梁G)轴向固定在立柱(1)上。
5、 根据权利要求3所述的一种大吨位平台吊机,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 戸吊(18)。
6、 根:据权利要求3序毕的一辨木鸣位平,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(20), 2个锚定支 架(20)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(20)外手轮(23)连接。
7、 根据权利要求3所述的一种大吨位平台吊机,其特征是所述 的起升机构(8)是巻扬机(4)为3-8台,巻扬机(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巻扬机(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),每台巻扬机(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所述的一种大吨位平台吊机,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i个连接绅?夂,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所述的一种大吨位平台吊机,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所述的一种大吨位平台吊机,其特征是 每根钢丝绳末端端部縮紧装置处设有称重传感器。
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